一種電力電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種電力電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，它主要由現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置，CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線以及上位機(jī)管理裝置組成，所述的上位機(jī)管理裝置包括一工控機(jī)、顯示器以及語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)組成，其中工控機(jī)通過(guò)CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線與主要由多個(gè)設(shè)置在高壓電纜線上的溫度傳感器構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置連接；所述的CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線主要包括一連接現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置與工控機(jī)的CAN網(wǎng)絡(luò)主控站，以及采用雙絞線的控制總線，所述的溫度傳感器選用高精度數(shù)字傳感器，且多個(gè)溫度傳感器分別連接于一溫度信號(hào)采集站，并通過(guò)控制總線連接CAN網(wǎng)絡(luò)主控站；它具有結(jié)構(gòu)合理，使用方便，安全性好，運(yùn)行可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種電力電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是一種電力電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，屬于電網(wǎng)線路安全監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)期以來(lái)，隨著用電量的增加，許多電力部門和用電量特大的企業(yè)，由于電力電纜接頭壓接工藝不良或長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致絕緣老化、接觸電阻增大，接觸電阻的增大又反而使絕緣惡化，這樣反復(fù)惡循環(huán)的結(jié)果必將引發(fā)設(shè)備損壞和電纜短路放炮，進(jìn)而引發(fā)電纜火災(zāi)事故，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。因此，電纜防火問(wèn)題在電力行業(yè)已經(jīng)引起企業(yè)管理者的高度重視，電力電纜的安全運(yùn)行已經(jīng)成為用電單位的重要指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)合理，使用方便，安全性好，運(yùn)行可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單的電力電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，它主要由現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置，CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線以及上位機(jī)管理裝置組成，所述的上位機(jī)管理裝置包括一工控機(jī)、顯示器以及語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)組成，其中工控機(jī)通過(guò)CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線與主要由多個(gè)設(shè)置在高壓電纜線上的溫度傳感器構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置連接。
[0005]所述的CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線主要包括一連接現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置與工控機(jī)的CAN網(wǎng)絡(luò)主控站，以及采用雙絞線的控制總線，所述的溫度傳感器選用高精度數(shù)字傳感器，且多個(gè)溫度傳感器分別連接于一溫度信號(hào)采集站，并通過(guò)控制總線連接CAN網(wǎng)絡(luò)主控站。
[0006]所述的溫度傳感器至少包括一安置在電纜壓接點(diǎn)上的故障溫度傳感器、一安置在電纜體外的電纜體溫度傳感器、一安置在隧道或電纜溝內(nèi)的耐壓密封溫度傳感器以及安置在隧道或電纜溝內(nèi)的環(huán)境溫度傳感器。
[0007]所述的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置還包括一設(shè)置在隧道或電纜溝內(nèi)水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的水位傳感器，該水位傳感器通過(guò)一數(shù)據(jù)采集站，并通過(guò)控制總線連接CAN網(wǎng)絡(luò)主控站。
[0008]本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)合理，使用方便，安全性好，運(yùn)行可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面將將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的介紹:圖1所示，本實(shí)用新型主要由現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置1，CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線2以及上位機(jī)管理裝置3組成，所述的上位機(jī)管理裝置3包括一工控機(jī)31、顯示器32以及語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)組成，其中工控機(jī)31通過(guò)CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線2與主要由多個(gè)設(shè)置在高壓電纜線上的溫度傳感器構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置I連接。
[0011]所述的CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線2主要包括一連接現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置I與工控機(jī)31的CAN網(wǎng)絡(luò)主控站21，以及采用雙絞線的控制總線22，所述的溫度傳感器選用高精度數(shù)字傳感器，且多個(gè)溫度傳感器分別連接于一溫度信號(hào)采集站11，并通過(guò)控制總線22連接CAN網(wǎng)絡(luò)主控站21。
[0012]所述的溫度傳感器至少包括一安置在電纜壓接點(diǎn)上的故障溫度傳感器12、一安置在電纜體外的電纜體溫度傳感器13、一安置在隧道或電纜溝內(nèi)的耐壓密封溫度傳感器14以及安置在隧道或電纜溝內(nèi)的環(huán)境溫度傳感器15。
[0013]所述現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置I還包括一設(shè)置在隧道或電纜溝內(nèi)水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的水位傳感器16，該水位傳感器16通過(guò)一數(shù)據(jù)采集站17，并通過(guò)控制總線22連接CAN網(wǎng)絡(luò)主控站21。
[0014]本實(shí)用新型在具體實(shí)施例中，還可以采取如下嚴(yán)密的高壓隔離措施:采用高壓隔離變壓器供電，對(duì)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行高壓光電隔離，對(duì)數(shù)字傳感器進(jìn)行高壓絕緣封裝，對(duì)信號(hào)線增加了瞬時(shí)高壓吸收和保護(hù)回路，從電源、信號(hào)線、傳感器三個(gè)環(huán)節(jié)有效防止了高壓的竄入，即使在電纜短路放炮的情況下，也能將事故的危害范圍控制在遠(yuǎn)端，保證了系統(tǒng)和人員安全不受傷害。這種高壓隔離和吸收回路的設(shè)計(jì)和工藝實(shí)現(xiàn)，在同行業(yè)中仍處于領(lǐng)先地位。
[0015]本實(shí)用新型采用雙絞線作為控制總線，無(wú)需中繼直接通信距離可達(dá)10KM?？偩€上可方便地掛接智能數(shù)據(jù)采集站，系統(tǒng)擴(kuò)展十分靈活。
[0016]由此可以清晰地看到:CAN總線更能適合電纜隧道距離狹長(zhǎng)、電磁干擾強(qiáng)、實(shí)時(shí)性要求高、擴(kuò)展靈活、基本免于維護(hù)的特殊要求。
[0017]由于采用了國(guó)際先進(jìn)CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線和高精度、高抗干擾的溫度傳感器，同時(shí)在軟件設(shè)計(jì)中加強(qiáng)了校驗(yàn)和糾錯(cuò)功能，在硬件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)工藝中注重對(duì)信號(hào)的光電隔離及屏蔽接地處理，因此通信訊準(zhǔn)確、及時(shí)，保證了系統(tǒng)運(yùn)行可靠，并具有很強(qiáng)的抗電磁干擾綜合能力。
[0018]本實(shí)用新型可以對(duì)系統(tǒng)部件采用全密封結(jié)構(gòu)，對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行了灌膠密封處理，因此系統(tǒng)部件能不受潮濕和腐蝕性氣體的侵蝕。對(duì)運(yùn)用于電纜淺溝的部件和傳感器可以特別作水壓試驗(yàn)，可以保證在水淹情況下也能正常工作。
[0019]實(shí)施例:圖1所示，本實(shí)用新型所述的電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)和CAN集散控制下位機(jī)系統(tǒng)兩大部分組成。
[0020]數(shù)據(jù)處理上位機(jī)系統(tǒng)由工控機(jī)、顯示器、打印機(jī)等硬件和操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等軟件構(gòu)成。上位機(jī)將CAN集散控制下位機(jī)系統(tǒng)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，超溫報(bào)警，同時(shí)生成數(shù)據(jù)庫(kù)。上位機(jī)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和圖形處理功能，能生成各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度歷史趨勢(shì)圖以及用戶需要的各類圖形和統(tǒng)計(jì)報(bào)表。操作人員能十分方便地完成歷史曲線查詢和故障追憶，進(jìn)行報(bào)表打印和遠(yuǎn)程控制操作，同時(shí)具有與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)相連的接口。
[0021]CAN集散控制下位機(jī)系統(tǒng)由CAN網(wǎng)絡(luò)主控站、智能數(shù)據(jù)采集站和智能溫度傳感器三部分組成:
[0022]CAN網(wǎng)絡(luò)主控站:是整套系統(tǒng)的核心，是連接數(shù)據(jù)采集站和上位機(jī)的紐帶，完成收集、處理、顯示各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集站采集的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)打包后，通過(guò)遠(yuǎn)程通信的方式送到上位機(jī)，同時(shí)將上位機(jī)下達(dá)的控制命令分送至相關(guān)各智能數(shù)據(jù)采集站。[0023]智能溫度傳感器:核心部件采用美國(guó)DALLAS高精度數(shù)字溫度傳感器。針對(duì)隧道中潮濕、水淹、腐蝕性氣體、電磁干擾、高壓泄漏等惡劣條件，在設(shè)計(jì)和制造工藝上采用了全密封、屏蔽接地、高壓吸收隔離等措施，確保數(shù)據(jù)采集的安全、穩(wěn)定和高精度，適用于電纜中間頭、終端頭、電纜本體的測(cè)量。
[0024]系統(tǒng)的主要功能有:
[0025](I)系統(tǒng)能對(duì)海島城區(qū)電纜溝電纜中間接頭采用數(shù)字接觸方式進(jìn)行在線測(cè)溫，并進(jìn)行本地顯示。
[0026](2)系統(tǒng)能把現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線通訊方式準(zhǔn)確傳送到中心控制室的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。值班人員能方便、直觀地通過(guò)界面友好、操作簡(jiǎn)捷的工作站實(shí)時(shí)觀察到電纜頭溫度的運(yùn)行狀況。
[0027](3)系統(tǒng)后臺(tái)能夠?qū)⑺鞋F(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)生成各種數(shù)據(jù)庫(kù)和圖形報(bào)表，如測(cè)點(diǎn)在指定時(shí)間段的溫度變化趨勢(shì)圖、歷史事件統(tǒng)計(jì)表，以及其它生產(chǎn)所需要的各類圖形和統(tǒng)計(jì)報(bào)表。并根據(jù)電纜頭溫度正常與否進(jìn)行分析判斷，根據(jù)溫度變化趨勢(shì)對(duì)可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行報(bào)警，從而避免事故的發(fā)生。
[0028](4)系統(tǒng)具有聲光報(bào)警功能，對(duì)超過(guò)預(yù)警值和報(bào)警值越限溫度值進(jìn)行聲光報(bào)警，越限事故具有自動(dòng)記錄打印和事故追憶功能。
[0029](5)系統(tǒng)可以查詢、打印報(bào)警事件的歷史記錄以及指定的各類圖形和統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
[0030](6)系統(tǒng)能對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的預(yù)警值、報(bào)警值進(jìn)行在線整定修改，同時(shí)對(duì)傳感器故障進(jìn)行在線診斷并顯示打印。
[0031](7)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的擴(kuò)展功能，當(dāng)新的測(cè)點(diǎn)納入監(jiān)測(cè)范圍時(shí)，僅接入增加的相應(yīng)的設(shè)備即可，原系統(tǒng)總線不受任何影響。
[0032](8)系統(tǒng)測(cè)溫傳感器的防水封裝，防水防潮，抗干擾。
[0033](9)系統(tǒng)具有隔離保護(hù)功能施，有效避免高壓對(duì)系統(tǒng)設(shè)備和人員的危害。系統(tǒng)抗電磁干擾能力強(qiáng)，基本免于維護(hù)。
[0034]以上所述的使用功能能夠通過(guò)本實(shí)用新型以及現(xiàn)有技術(shù)的加入得以充分實(shí)現(xiàn)。
[0035]本實(shí)用新型為海島電纜泡水時(shí)間比較久，電纜接頭老化造成溫度過(guò)高帶來(lái)?yè)p失創(chuàng)造了便利的條件及方法，方便工作人員在監(jiān)控中心就能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜接頭的溫度，可大大地提高生產(chǎn)和工作效率，還可節(jié)約大量的費(fèi)用開(kāi)支，節(jié)省了維護(hù)的支出；能更好的維護(hù)海島電網(wǎng)的安全運(yùn)行，值得向基層單位推廣。
【權(quán)利要求】
1.一種電力電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，它主要由現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置，CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線以及上位機(jī)管理裝置組成，其特征在于所述的上位機(jī)管理裝置包括一工控機(jī)、顯示器以及語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)組成，其中工控機(jī)通過(guò)CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線與主要由多個(gè)設(shè)置在高壓電纜線上的溫度傳感器構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述的CAN工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線主要包括一連接現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置與工控機(jī)的CAN網(wǎng)絡(luò)主控站，以及采用雙絞線的控制總線，所述的溫度傳感器選用高精度數(shù)字傳感器，且多個(gè)溫度傳感器分別連接于一溫度信號(hào)采集站，并通過(guò)控制總線連接CAN網(wǎng)絡(luò)主控站。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度傳感器至少包括一安置在電纜壓接點(diǎn)上的故障溫度傳感器、一安置在電纜體外的電纜體溫度傳感器、一安置在隧道或電纜溝內(nèi)的耐壓密封溫度傳感器以及安置在隧道或電纜溝內(nèi)的環(huán)境溫度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜接頭故障在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集裝置還包括一設(shè)置在隧道或電纜溝內(nèi)水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)上的水位傳感器，該水位傳感器通過(guò)一數(shù)據(jù)采集站，并通過(guò)控制總線連接CAN網(wǎng)絡(luò)主控站。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK203561702SQ201320656693
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】賀偉軍, 虞偉, 王立軍, 姜才軍, 戴浩斌 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江岱山縣供電公司