一种多系统融合的超导电缆通道综合监测系统

技术领域

本发明涉及一种用于超导电缆领域的多系统融合的超导电缆通道综合监测系统。

背景技术

电力电缆在城市电网输送中发挥至关重要的作用，具有保障线路安全、节约城市空间资源、绿色环保等优点。传统运检模式下，供电公司根据设备状况制订巡检计划。受巡检周期影响，运检部门无法实时掌握设备运行状态。

超导电缆输电技术发展至今，虽然工程应用已进入试验示范和商业化运行阶段，国内外已有多组高温超导电缆投入电网试验、示范。超导电缆相较于一般电缆，其工作状态的条件更加苛刻严格。尤其是，超导电缆采用排管方式敷设，当发生地质沉降、周边开挖、液氮泄露等情况时，容易造成排管位移沉降、损伤开裂，从而使密封管丧失保护内部电缆能力，甚至损伤电缆。目前尚无成熟的排管结构监测技术，为了提高超导电缆运行可靠性、降低失超风险，亟需针对超导电缆排管通道形成一整套排管安全监控评价指标和健康监测系统，为超导电缆的安全运营提供技术保障。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种多系统融合的超导电缆通道综合监测系统法，它能够实现对于超导电缆运行状态的全方位监测。

实现上述目的的一种技术方案是：一种多系统融合的超导电缆通道综合监测系统，包括监控主机，以及分别与监控主机连接的液氮系统、沉降系统、通道温度传感器、通道振动传感器、通道可视化系统、智能井盖系统和电缆通道防外损系统；

所述液氮系统包括设置在制冷设备和冷却剂循环设备上的运行状态监测装置；

所述沉降系统包括沿所述超导电路敷设路线且均匀间隔设置的沉降监测装置；

所述通道温度传感器及所述通道振动传感器内置于超导电缆所处的密封管道内；

所述通道可视化系统为在密封管道重要节点设置的监控装置；

所述智能井盖系统包括对电力井状态及所处环境状态进行实时状态监测的电缆沟盖板和智能电力井盖板；

所述电缆通道防外损系统包括对电缆路段地面异动进行监测的监测装置、用以对电缆通道位置进行提示的亮灯提醒装置以及用以对触动进行报警的报警装置。

本发明的一种多系统融合的超导电缆通道综合监测系统，可满足管理人员方便地了解高温超导电缆的各种信息、以网络化、集成化和数字化的数据分析方式将电缆本体监测、环境监测、在信息充分共享的基础上实现高度智能和系统的联动，使之形成一个综合性的监控系统。通过构建完善的电力物联网将电缆本体监测、环境监测等数据在统一的数据平台上进行接入、存储、展示、分析和应用，同时在此基础上实现高度智能和系统的联动，使之形成一个综合性的监控平台系统。从而使得高温超导电缆的监控管理更加方便、快捷。

附图说明

图1为本发明的一种多系统融合的超导电缆通道综合监测系统的系统架构图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：

本发明的一种多系统融合的超导电缆通道综合监测系统，包括监控主机，以及分别与监控主机连接的液氮系统1、沉降系统2、通道温度传感器3、通道振动传感器4、通道可视化系统5、智能井盖系统6和电缆通道防外损系统7。

所述液氮系统包括设置在制冷设备和冷却剂循环设备上的运行状态监测装置，超导电缆冷却和循环设备的主要运行参数和报警信息，用于了解和展示超导电缆系统本体的运行状态，也是生成调度信号的重要参考信息。

所述沉降系统包括沿所述超导电路敷设路线且均匀间隔设置的沉降监测装置，实时监测电力管线垂直及水平位移，掌控电力管线整体变形情况，了解电力管线结构安全状态以明确电力管线结构现状，为控制施工进度和制定电力管线保护措施提供可靠依据。

所述通道温度传感器及所述通道振动传感器内置于超导电缆所处的密封管道内。通道温度传感器对电力电缆运行环境温度情况的实时监测；对电缆及伴行通道周边温度异常的实时监测定位和报警；发生温度异常报警时可联动周边视频监控设备并推送实时现场图像；同时能够智能化的综合处理能力和人性化的人机界面(事件报警、定位、信息的多媒体显示等)。通道振动传感器对电力电缆运行环境振动情况的实时监测；对电缆外力破坏行为的实时监测定位和报警；发生外力破坏报警时可联动周边视频监控设备并推送实时现场图像；智能化的综合处理能力和人性化的人机界面(事件报警、定位、信息的多媒体显示等)。

所述通道可视化系统为在密封管道重要节点设置的监控装置，通过电缆通道振动报警的联动，推送实时现场图像，并通过不同预设位的多角度图像完整还原电缆通道周边实时状况。

所述智能井盖系统包括对电力井状态及所处环境状态进行实时状态监测的电缆沟盖板和智能电力井盖板，用以防止井盖非法开启，同时具有对井下环境气体检测(甲烷、一氧化碳、硫化氢、氧气)、异动报警、GPS定位、掌握工井开关数据等功能。

所述电缆通道防外损系统包括对电缆路段地面异动进行监测的监测装置、用以对电缆通道位置进行提示的亮灯提醒装置以及用以对触动进行报警的报警装置，产生异动时通过短信方式发送给设备主人，达到防外损的预警作用。

上述系统构成监测系统的感知层，获取环境和设备信息，进行信息采集，获取视频、电缆、电缆局部放电、震动和井盖信息后通过边缘计算等方式传递给网络层。网络层通过网络传输，实现数据的传递和处理数据采集获取的信息，向平台层传输。系统的平台层具有海量设备接入能力、数据分析和计算能力，从而构建适用于电力监测、运维管理的业务平台和应用软件，并具有安全、虚拟服务器、热备服务、防毒等平台功能。平台层上搭建应用层，应用层提供WEB应用功能，web应用包括后台管理和前台应用，具有应用以及服务。系统架设于内部网络基础之上，前端机接入客户端系统，具有数据的接收、转发及数据缓冲池的作用，利用前端机进行测振、测温的数据监测及可视化显示；信息通讯采用4G信号，通过转往APN路由器转接；同时系统采用了安全验证服务器、内网的链接以防火墙为屏障，以保证系统安全；设置内网服务器进行数据的接收、协议解析和数据的整合分析及发送，数据的展现通过内网发送至内网服务器。

本发明具有如下优势：首先，电缆监测系统架构在原有感知层设备设施的基础上，优化感知层设备的部署，满足大量资源的节约。

其次，建设统一的网络通讯协议机制，一体化集中监控，将各个专业监测子系统的数据信息进行整合后在监控平台上进行统一管理，使各个分散的子系统互联互通，实现跨系统之间数据共享，实现多源异构的专业监测系统统一接入，在系统架构上保证各系统数据的同步性。

再次，通过组态方式，实现界面UI的统一，做到应用面紧密集成。不但如此，在统一的一体化服务平台上，建设统一的数据中台，进行统一的运行、维护和数据分析，实现系统各种增值服务，从而完美实现多系统有机融合，实现运营数据资产。在一体化服务平台的架构上，能够实现原来无法实现的更多增值服务，建立更加安全、高效的电力电缆运维模式，实现对电力电缆/排管的实时监控，真正意义上的运营宝贵的数据资产。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。