应用分布式智能感知与边缘物联代理技术,实现输电线路在线监测信息连接、交互、贯通和统一物联管理。
多种监测手段对电缆及井盖状态进行综合监测、诊断、缺陷程度定量分析,提高系统诊断结果可靠性。
部分传感终端采用无线通讯,低功耗电池供电设计,降低了现场施工难度,保证有效寿命内可靠稳定运行。
高适用高精度率,可以了解高压电缆隧道内部以及电缆本身的运行状态。
可拓展重点区域自动灭火、自动排水、自动通风、防外破和沉降监测等功能。

近年来,随着通信传感技术快速发展,配有各类传感器的产品大量应用于输电线路各部位和环节的在线监测中,可有效保证供电网络的安全稳定运行。但这些产品的系统,往往相互独立,缺乏有效统一的接入和管理途径,数据无法融合共享;多种感知终端仅能匹配各自的汇聚装置,给相关维护工作带来极大不便。
针对此类问题,公众智能应用电缆综合智能感知与边缘物联代理技术,开发出一套有机融合的电缆隧道综合在线监测系统,实现海量异构电力物联传感器联网和统一管理,降低了巡检、维护的成本,提高了管理和运维的效率,助力电力在线监测智能化发展。
电缆隧道综合在线监测系统遵从电力物联网技术架构,实现输电线路在线监测信息连接、交互、贯通和统一物联管理。
监测终端通过局部放电、接地环流、负荷电流、温度、气体、水位、烟雾、视频、温湿度、红外等多种监测手段对电缆进行综合监测、诊断、缺陷程度定量分析,在信息采集基础上,利用多种通讯方式进行数据传输,完成信息综合处理。

系统架构图
3.1 边缘物联代理特点
Ø 充分吸收国内外先进技术,结合公众智能多年产品设计经验,综合我国电网建设与改造的特点,采用先进的物理网管理架构、高性能嵌入式现代数字电子技术,系统性能可靠,使用灵活方便。
Ø 领先的可维护性、可扩展性设计。采用通用国际标准以功能模块为单元的结构,有效地提高了装置的绝缘性能及抗干扰能力。既可分散安装,也可集中组屏,可灵活的运用于各种场合。
Ø 强大的网络通信功能,支持多种通信方式。
Ø 支持RS485、以太网、WiFi、LoRa等多种设备接入方式。
Ø 边缘物联代理基于嵌入式系统开发,可灵活布署各监测终端数据收集与控制服务,完成数据本地化分析及管理。系统采用柔性化架构、标准化设计,软件模块走标准化、可重用化的道路。
Ø 严密的抗干扰设计,精湛的制造工艺,遵循质量管理体系,提高了可靠性。采用国际标准的工业级品牌部件,确保装置的可靠性。
(1)电缆局部放电在线监测终端特点
Ø 局部放电自主分析:采用脉冲识别、噪声自主学习、特征聚类、频率特征分析等多种智能数据处理算法,实现局部放电智能识别。
Ø 及时响应:对局部放电幅值(大放电量、平均放电量)、相位、频次等基本特征参量进行连续实时自动监测、展示、记录,实现局部放电异常报警。
Ø 基于脉冲电流法的局部放电监测技术,可检测2pC以上局放信号。
Ø 采用开合式钳形传感器,结构紧凑,拆卸安装方便,不需要停电,可以很方便的对重点站、重点设备、异常设备进行长期监测。
(2)电缆环流在线监测终端特点
Ø 高精度:系统采用12位高精度AD,确保测量精度高。
Ø 及时响应:进行电缆环流连续实时自动监测、展示、记录的功能,实现电缆环流异常报警。
(3)电缆负荷电流监测终端特点
Ø 及时响应:进行电缆负荷电流连续实时自动监测、展示、记录的功能,实现电缆负荷电流异常报警。
(4)电缆温度在线监测终端特点
Ø 可选智能温度传感器(点阵型)、卡片式测温成像仪、无线无源温度传感器、温度带传感器对电缆接头进行实时在线监测,并将监测到的数据通过无线/以太网方式传输至边缘网关,提供轻量化的联接管理、实时数据分析及应用管理功能,及时发现故障,为高压电缆安全稳定运行保驾护航。
(5)光纤测温监测终端特点
Ø 显示功能:可显示全程分区图及其温度分布曲线;可显示系统监测曲线、系统参数;可显示重点监测点的温度随时间变化曲线;
Ø 报警功能:具有定温报警(设定大温度/低温度值)、差温报警(实时温度与平均温度差别过大,用于判别局部过热点)、温升过快报警、光纤破坏报警、装置异常等报警功能;
Ø 分区测量:能对测量区域在长度上进行分区,对某些区域进行局部重点监测和分区报警;
(6)环境气体在线监测终端特点
Ø 及时响应:实现电缆通道中气体浓度(O2、CO、CH4、H2S)的在线监测,实现环境气体异常报警。
Ø 无线传感:气体传感器与分布式电缆智能在线监测装置采用WiFi/LoRa无线通讯方式,降低现场施工难度。
Ø 低功耗设计:在电池供电下保证气体催化测量探头有效寿命内可靠稳定运行。
(7)水位在线监控终端特点
Ø 无线传感:智能水位传感器与分布式电缆智能在线监测装置采用WiFi/LoRa无线通讯方式,降低现场施工难度。
Ø 低功耗设计:在电池供电下保证智能水位传感器在有效寿命内可靠稳定运行。
(8)烟感在线监控终端特点
Ø 实现电缆隧道中烟雾浓度在线监测,当烟雾浓度达到报警值时,系统自动报警,并存储相关信息。传感器保证有效寿命至少(3年)可靠稳定运行。
(9)视频监控终端特点
Ø 实现目标电缆进行可视化运行监测。
(10)温湿度监控终端特点
Ø 可对电缆隧道中环境温湿度进行在线监测,异常状态实现报警;
Ø 该产品采用485通信接口标准ModBus-RTU通信协议。保证有效寿命至少(3年)可靠稳定运行。
(11)红外监控终端特点
Ø 主要监测高压箱设备温度变化情况,通过红外图像,可以迅速的得出电力设备表面温度分布及其变化情况,对于变压器局部放电过热故障,该方法比较灵敏。
(12)门状态监测终端特点
Ø 通过有线节点信号将配电房门的开启、关闭状态信号上传至智能网关,传感器采用无源设计,无需铺设电源线或者外接电源。
(13)振动在线监测终端特点
Ø 实时监测电缆运行过程中是否振动。
(14)井盖在线监测终端特点
Ø 实时监测井盖开闭状态。开锁模式:本地开启/关闭、远程控制开/关锁、蓝牙开/关锁、井下应急开锁。

