基于物联网的35kV户外电缆中间接头的实时智能监测系统的制作方法

专利2025-04-19  17


本发明涉及电缆中间接头实时智能监测,具体为基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统。


背景技术:

1、风电场35kv户外电缆布设较多,电缆中间接头分布范围广、距离远、在户外电缆井内环境复杂。电缆接头温度由于压接、绝缘下降等问题导致的发热,发热又进一步加速缺陷的扩大,并最终导致事故。电缆局部放电是电缆运行中的常见故障,局放进一步发展会导致绝缘损坏导致绝缘损坏而造成事故。由于电缆井分布道路两侧,无法提供电源,现风电场运维人员每个月进行就地巡检,该方法具有很大的局限性,存在监测盲区,无法及时发现电缆中间接头隐患,且人员每次检查需打开电缆井盖板费时费力,主要时间花在车辆通勤上,山地风电场道路条件差交通风险较大。

2、针对以上问题,我们提供一种基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统,通过增加温度传感器、局部放电在线监测感器、摄像头实时监测电缆中间接头在线状态,对电缆接头的温度、绝缘状态、局部放电等关键参数进行连续监测,以预防由于接头故障导致的电力系统事故,确保电缆中间接头的稳定运行。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统,包括安装于电缆中间接头上方的荧光式光纤温度传感器、安装在电缆中间接头井墙壁上的局部放电在线监测感器、电气设备以及含有数据采集单元的物联网网关,所述荧光式光纤温度传感器分别电性连接有光电转换模块、分析模块;所述电气设备与电缆中间接头信号连接,所述电缆中间接头信号连接有超高频传感器,所述局部放电在线监测感器电性连接有天线传感器,并通过天线传感器接收局部放电过程中辐射的超高频电磁波。

3、优选的,所述荧光式光纤温度传感器实时测量被测中间接头的直接温度,并通过光电转换模块接受,分析模块解析荧光光纤传回的含有温度信息的光信号,按照modbusrtu通讯协议通过rs485接口将温度信号传给物联网网关。

4、优选的,所述电气设备用于将其内部局放电流激发的电磁波信号对中间接头的局部放电情况进行评估,并通过天线传感器接收局部放电过程中辐射的超高频电磁波,从而实现局部放电的检测,在对中间接头的局部放电情况进行评估过程中,运用超高频传感器进行监测电气设备。

5、优选的,该系统还包括有:安装在电缆中间接头井墙壁上的光电液位传感器、安装在电缆中间接头井墙壁上的红外网络摄像机。

6、优选的,所述光电液位传感器通过电信号与物联网网关进行连接,所述红外网络摄像机通过rj45网口与物联网网关进行连接。

7、优选的,所述物联网网关通过通信网络电性连接有监控中心,所述监控中心电性连接有用户界面,具体为数据采集单元将采集到的数据传输到监控中心,物联网网关支持蜂窝网网络,通过内置sim卡,把采集数据通过电信网络传输至物联网后台,监控中心对收集到的数据进行处理和分析,通过预设的算法判断电缆接头的健康状况,并在发现异常时发出警报,另一方面,用户界面为系统的操作界面,允许用户查看实时数据、历史数据和警报记录。

8、本发明提供了基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统。具备以下有益效果:

9、(1)、本发明通过在电缆中间接头井墙壁上安装局部放电在线监测感器,通过天线传感器接收局部放电过程中辐射的超高频电磁波,从而实现局部放电的检测。电力设备绝缘体的绝缘强度和击穿场强都很高,当局部放电在很小的范围内发生时,该击穿过程会很快,并且在击穿过程中会产生上升沿很陡的局部放电脉冲电流。其上升时间为ns级,并激发频率高达数ghz的电磁波信号。运用超高频传感器监测电气设备内部局放电流激发的电磁波信号对中间接头的局部放电情况进行评估。按照modbus rtu通讯协议通过rs485接口将局放信号传给物联网网关。

10、(2)、本发明通过由于电缆中间接头井安装在户外,存在积水现象。在电缆中间接头井墙壁上安装光电液位传感器,实现积水的测量监测,通过4至20ma将积水水位传给物联网网关;在电缆中间接头井墙壁上安装红外网络摄像机,实时监测中间接头实时画面,通过rj45网口接至物联网网关,将实时视频数据传给物联网网关。



技术特征:

1.基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统,包括安装于电缆中间接头上方的荧光式光纤温度传感器、安装在电缆中间接头井墙壁上的局部放电在线监测感器、电气设备以及含有数据采集单元的物联网网关,其特征在于:所述荧光式光纤温度传感器分别电性连接有光电转换模块、分析模块;所述电气设备与电缆中间接头信号连接,所述电缆中间接头信号连接有超高频传感器,所述局部放电在线监测感器电性连接有天线传感器,并通过天线传感器接收局部放电过程中辐射的超高频电磁波。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统,其特征在于:所述荧光式光纤温度传感器实时测量被测中间接头的直接温度,并通过光电转换模块接受,分析模块解析荧光光纤传回的含有温度信息的光信号,按照modbus rtu通讯协议通过rs485接口将温度信号传给物联网网关。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统,其特征在于:所述电气设备用于将其内部局放电流激发的电磁波信号对中间接头的局部放电情况进行评估,并通过天线传感器接收局部放电过程中辐射的超高频电磁波,从而实现局部放电的检测,在对中间接头的局部放电情况进行评估过程中,运用超高频传感器进行监测电气设备。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统,其特征在于:该系统还包括有:安装在电缆中间接头井墙壁上的光电液位传感器、安装在电缆中间接头井墙壁上的红外网络摄像机。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统,其特征在于:所述光电液位传感器通过电信号与物联网网关进行连接,所述红外网络摄像机通过rj45网口与物联网网关进行连接。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的35kv户外电缆中间接头的实时智能监测系统,其特征在于:所述物联网网关通过通信网络电性连接有监控中心,所述监控中心电性连接有用户界面,具体为数据采集单元将采集到的数据传输到监控中心,物联网网关支持蜂窝网网络,通过内置sim卡,把采集数据通过电信网络传输至物联网后台,监控中心对收集到的数据进行处理和分析,通过预设的算法判断电缆接头的健康状况,并在发现异常时发出警报,另一方面,用户界面为系统的操作界面,允许用户查看实时数据、历史数据和警报记录。


技术总结
本发明涉及电缆中间接头实时智能监测技术领域,且公开了基于物联网的35kV户外电缆中间接头的实时智能监测系统,包括安装于电缆中间接头上方的荧光式光纤温度传感器、安装在电缆中间接头井墙壁上的局部放电在线监测感器、电气设备以及含有数据采集单元的物联网网关,所述荧光式光纤温度传感器分别电性连接有光电转换模块、分析模块。本发明通过由于电缆中间接头井安装在户外,存在积水现象。在电缆中间接头井墙壁上安装光电液位传感器,实现积水的测量监测,通过4至20mA将积水水位传给物联网网关;在电缆中间接头井墙壁上安装红外网络摄像机,实时监测中间接头实时画面,通过RJ45网口接至物联网网关,将实时视频数据传给物联网网关。

技术研发人员:黄新,龙源,陈长鑫,吴雪剑
受保护的技术使用者:大唐重庆市南川区新能源有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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