一种电缆接头检测数据记录黑盒、系统以及方法

技术领域

本发明涉及电缆检测技术领域，尤其涉及一种电缆接头检测数据记录黑盒、系统以及方法。

背景技术

电缆是电网中发生故障几率较大的设备之一，由于受安装工艺、敷设环境、外力破坏、使用工况等因素影响，导致其内部经常出现一些遗留潜伏性隐患，内部隐患往往兼具缓慢发展和突发表征的特点，加之状态可观性先天不足，因此在交接及运行阶段均无法及时发现，缺乏主动处置手段最终导致绝缘缺陷，以至于因绝缘导致隐患扩大与事故发生，其中以电缆中间接头和终端头绝缘故障的比例最高。

通过对我国各个地区的电力电缆及其附件的事故记录、现场照片和电缆送检封样等资料分析，导致电力电缆在运行中产生故障的原因：本体制造质量、敷设安装质量、附件制造质量和外力破坏为电力电缆线路绝缘运行故障的四大类型原因。

电缆接头部位产生绝缘故障产生局部放电时，会引发各种物理现象以及化学现象。例如发生电荷交换导致电场分布的改变，产生电磁波辐射，因内部气体受热膨胀产生的声波，以及绝缘物质分解产生新的物质等，通过各种物理或化学信号采集，进而判断电缆结构是否发生故障。

现有的电缆接头检测设备主要存在如下问题：(1)目前，许多电缆头缺陷检测为离线检测，对于已经使用的电缆接头，往往需要先停电，将被测线路断开，取出被测电缆，接入测试仪器进行电缆接头缺陷检测。此类检测，需要停电影响整条线路运行，且费时费力，难以实现高频次缺陷检测。(2)一些技术可以通过电信号的变化实现电缆接头不停电检测，即通过检测电缆接头局放、温度、电场等方式，能够实现电缆接头在线检测。但此类检测，虽然可以避免被测线路停电，但仍然要花费人力、物力去接入测试装置。在检测过程中，仍然不能避免挖开电缆沟、打开电缆走线槽、接入测试装置等。且检测时不停电，也在一定程度上影响了人身安全。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种电缆接头检测数据记录黑盒、系统以及方法，可以自动采集、存储采集的电缆接头各种电信号，便于运检人员检修、判断电缆接头是否有缺陷或者隐患，成本低、安全性能高。

为实现上述目的，本发明提供了一种电缆接头检测数据记录黑盒，包括：盒体，其上设置有数据接口和指示灯；设置于所述盒体中的：

数据接入模块，和所述数据接口相连；

数据转化模块，与所述数据接入模块相连，用于将外部数据转化成预设格式；

存储模块，与所述数据转化模块相连，用于存储数据；

驱动电源组件，与所述数据接入模块、所述数据转化模块、所述存储模块相连，提供所需要的电力；

主控模块，与所述数据接入模块、所述数据转化模块、所述存储模块、所述驱动电源组件相连，用于控制所述数据接入模块的接入、所述数据转化模块的数据转化以及所述指示灯指示；

当数据接入模块没有数据接入时，所述指示灯为第一颜色，当有数据接入时，所述指示灯闪烁。

可选的，所述数据接口包括485串口、USB接口和网络接口。

可选的，所述485串口、所述USB接口和所述网络接口的数量分别至少为2个。

可选的，所述盒体包括主体以及与所述主体铰接的双层金属盖板，所述数据接口由所述双层金属盖板密封。

可选的，所述双层金属盖板的一角设置有供电缆通过的进线口，所述进线口处有绝缘耐火橡胶圈密封。

可选的，所述驱动电源组件包括驱动电源和与所述驱动电源相连的电容储电单元。

可选的，所述双层金属盖板的另一角设置有电源出线口，所述电源出线口中设置有电源线，所述电源线一端与所述驱动电源组件相连，另一端与自取电装置相连。

可选的，所述双层金属盖板的内侧面设置有与所述驱动电源组件信号连接的无线充电模块。

本发明还提供一种电缆接头检测数据记录系统，包括电缆、与所述电缆相连的电缆接头，还包括与所述电缆接头相连的如上任意一项所述的电缆接头检测数据记录黑盒。

本发明还提供一种电缆接头检测数据记录方法，包括电缆、与所述电缆相连的电缆接头，还包括与所述电缆接头相连的如上任意一项所述的电缆接头检测数据记录黑盒，所述方法包括以下步骤：

数据接入模块采集电缆接头的信号；

数据转化模块将信号转化为预设格式的数据并传输到存储模块；

存储模块将预设格式的数据存储。

由于采用了上述技术方案，本发明的电缆接头检测数据记录黑盒具有如下的优点：

1、采用多种防护等级，耐寒防火防爆，既能长期记录电缆接头特征数据，又能在电缆接头发生爆炸事故时免受影响，实现对数据的保护；

2、采用自取电装置自取电或者是通过无线充电模块进行充电，确保驱动电源组件的可靠性；

3、总体功耗较低，使用寿命长；

4、能够适用于电缆接头敷设的各种场合，适用范围广，体积小巧，不仅适用于电缆接头，也适用于普通电缆。

附图说明

图1是本发明第一实施例电缆接头检测数据记录黑盒的示意图；

图2是本发明第一实施例电缆接头检测数据记录黑盒的双层金属盖板打开状态的示意图；

图3是本发明第一实施例电缆接头检测数据记录黑盒的主体内模块结构示意图；

图4为本发明第二实施例电缆接头检测数据记录系统的示意图；

图中标记为：

盒体100，主体100-1，双层金属盖板100-2，

指示灯1，进线口2，自取电装置3，无线充电模块4，485串口5，USB接口6，网络接口7，电源出线口8，数据接口9，数据转化模块10，

主控模块11，存储模块12，驱动电源组件13，驱动电源13-1，电容储电单元13-2，

数据接入模块50。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例一：

如图1至图3所示，一种电缆接头检测数据记录黑盒，包括：盒体100，其上设置有指示灯1和数据接口9；设置于所述盒体100中的：

数据接入模块50，和所述数据接口9相连；

数据转化模块10，与所述数据接入模块50相连，用于将外部数据转化成预设格式；

存储模块12，与所述数据转化模块10相连，用于存储数据；

驱动电源组件13，与所述数据接入模块50、所述数据转化模块10、所述存储模块12相连，提供所需要的电力；

主控模块11，与所述数据接入模块50、所述数据转化模块10、所述存储模块12、所述驱动电源组件13相连，用于控制所述数据接入模块50的接入、所述数据转化模块10的数据转化以及所述指示灯1指示；

当数据接入模块50没有数据接入时，所述指示灯1为第一颜色，当有数据接入时，所述指示灯1闪烁。

本电缆接头检测数据记录黑盒的盒体100为一个长宽高分别为200mm、100mm、100mm的双层金属黑盒(附图1)。所述盒体100上装有状态指示灯1，指示灯1正常运行且没有数据接入，即没有数据写入时为第一颜色常亮，本发明第一实施例中为绿色常亮，有数据接入，即有数据写入时为绿色闪烁；当该电缆接头检测数据记录黑盒故障或驱动电源组件13无电时候所述指示灯1长灭。所述盒体100采用真空双层金属外壳，防护等级为IP67，能够完全防止外物及灰尘侵入，并且在常温常压下能够浸泡在1米深的水里运行，且耐高温、耐寒、防爆。

所述存储模块12为1T的数据存储器，根据所存储数据类型不同，至少能够存储超过25000小时的数据量，存储时间长，便于后续追踪。

具体的，所述数据接口9包括485串口5、USB接口6和网络接口7。作为本发明的优选实施例，所述485串口5、所述USB接口6和所述网络接口7的数量分别至少为2个。作为本发明的其他优选实施例，所述485串口5、所述USB接口6和所述网络接口7的数量可以分别为2个、或者4个或者4个以上，数量可以相同或者不同，在此不做赘述，这样，可以避免因为其中任意一个接口损坏而无法传输数据的问题，提高了该电缆接头检测数据记录黑盒的可靠性。

可选的，所述盒体100包括主体100-1以及与所述主体100-1铰接的双层金属盖板100-2，所述数据接口9由所述双层金属盖板100-2密封。正常情况下，所述双层金属盖板100-2盖合，将所述数据接口9密封保护在所述盒体100内；当所述双层金属盖板100-2打开时，可以将所述485串口5、USB接口6和网络接口7展示，便于运检人员将该电缆接头检测数据记录黑盒与电脑连接进行数据导出。

所述双层金属盖板100-2的一角设置有供电缆通过的进线口2，所述进线口2处有绝缘耐火橡胶圈密封(未标注)。电缆穿过所述进线口2，并由所述绝缘耐火橡胶圈密封，确保该电缆接头检测数据记录黑盒处于密封环境中，防尘、防水，能够适应恶劣工况条件。

所述驱动电源组件13包括驱动电源13-1和与所述驱动电源13-1相连的电容储电单元13-2。所述驱动电源13-1可以直接与外部电源相连，提供电力；所述电容储电单元13-2可以存储电能，确保了该驱动电源组件13使用寿命较长。

所述主控模块11为低功耗主控模块，用于控制所述数据接入模块50的接入、所述数据转化模块10的数据转化以及所述指示灯1指示，低功耗主控模块能够实现低功耗运行，减少设备运行损耗，保障设备运行时间。

所述双层金属盖板100-2的另一角设置有电源出线口8，所述电源出线口8中设置有电源线(未标注)，所述电源线一端与所述驱动电源组件13相连，另一端与自取电装置3相连。所述自取电装置3为自取电线圈，通过电磁感应原理实现设备自取电，获取的电能由所述电容储电单元13-2存储。

作为本发明的优选实施例，所述双层金属盖板100-2的内侧面设置有与所述驱动电源组件13信号连接的无线充电模块4。所述无线充电模块4可以通过电缆周围磁场感应来实现无线充电，这样，该电缆接头检测数据记录黑盒既可以有线充电，也可以无线充电，可以确保所述驱动电源组件13持续供电。

本发明的电缆接头检测数据记录黑盒，能够自动采集、记录采集的电缆接头各种电信号、温度以及声、光、热信号，具备自取电功能，使用寿命长；具备较高的防护等级，防火灾、防爆炸冲击、防水防尘抗干扰，能与电缆一起安置在各种工作场合。可以帮助运检人员记录电缆数据提供硬件支撑，运检人员只需要在电缆常规停电检修期间取出电缆接头检测数据记录黑盒，连接电脑导出数据即可检查一段时间内电缆接头的各种信号有无异常，进而判断电缆接头是否有缺陷或者隐患；也能在电缆接头发生严重事故时，如爆炸等情况下，记录事故前的一段时间的电缆状态，为电缆事故分析提供必要的数据支撑。

该电缆接头检测数据记录黑盒具有以下优点：

1、采用多种防护等级，耐寒防火防爆，既能长期记录电缆接头特征数据，又能在电缆接头发生爆炸事故时免受影响，实现对数据的保护；

2、采用自取电装置3自取电或者是通过无线充电模块4进行充电，确保驱动电源组件13的可靠性；

3、总体功耗较低，使用寿命长；

4、能够适用于电缆接头敷设的各种场合，适用范围广，体积小巧，不仅适用于电缆接头，也适用于普通电缆。

实施例二：

结合图4所示，本发明提供一种电缆接头检测数据记录系统，包括电缆、与所述电缆相连的电缆接头，还包括与所述电缆接头相连的如上任意一项所述的电缆接头检测数据记录黑盒。该电缆接头检测数据记录系统可以通过所述电缆接头检测数据记录黑盒长期记录电缆接头特征数据，在电缆接头发生爆炸事故时，该电缆接头检测数据记录黑盒也不会损坏，可以对其内存储的数据进行有效保护。

实施例三：

本发明提供一种电缆接头检测数据记录方法，包括电缆、与所述电缆相连的电缆接头，还包括与所述电缆接头相连的如上任意一项所述的电缆接头检测数据记录黑盒，所述方法包括以下步骤：

数据接入模块50采集电缆接头的信号；可以是电信号、温度以及声、光、热信号；

数据转化模块10将信号转化为预设格式的数据并传输到存储模块12；数据转化模块10将采集到的电信号、温度以及声、光、热信号转化成预设格式；

存储模块12将预设格式的数据存储。

该方法可以自动采集、记录采集的电缆接头各种电信号、温度以及声、光、热信号，采集过程简单稳定可靠，运检人员只需要在电缆常规停电检修期间取出电缆接头检测数据记录黑盒，连接电脑导出数据即可检查一段时间内电缆接头的各种信号有无异常，进而判断电缆接头是否有缺陷或者隐患，成本低、安全性能高。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。