一种水下设备运行监控系统及方法与流程

技术特征：
1.一种水下设备运行监控系统，包括设置于现场的操作箱，水下设备通过动力线缆与安装在所述操作箱内的开关装置连接，其特征在于，还包括监控装置(1)、剩余电流传感器(2)、振动传感器(3)和温度传感器(4)；所述剩余电流传感器(2)和所述温度传感器(4)设置于所述动力线缆上，所述振动传感器(3)设置于所述水下设备上；所述剩余电流传感器(2)，用于实时检测所述动力线缆中三相线路的剩余电流，得到剩余电流信号，并将所述剩余电流信号发送给所述监控装置(1)；所述振动传感器(3)，用于实时检测所述水下设备的振动状态，得到振动值，并将所述振动值发送给所述监控装置(1)；所述温度传感器(4)，用于实时检测所述动力线缆的温度，得到温度值，并将所述温度值发送给所述监控装置(1)；所述监控装置(1)，用于根据所述剩余电流信号进行漏电判定，得到漏电预警信息，分别根据所述振动值和所述温度值进行水下设备工作状态判定，得到水下设备的工作异常预警信息；还用于根据所述漏电预警信息和/或所述工作异常预警信息，从所述操作箱内得到备用水下设备信息，根据所述漏电预警信息和/或所述工作异常预警信息以及所述备用水下设备信息确定生成断开指令或切换指令，将所述断开指令或所述切换指令发送至所述开关装置中，并将所述漏电预警信息和/或所述工作异常预警信息发送至指定终端中。2.根据权利要求1所述的水下设备运行监控系统，其特征在于，所述监控装置(1)中，根据所述漏电预警信息和/或所述工作异常预警信息，从所述操作箱内得到备用水下设备信息，根据所述漏电预警信息和/或所述工作异常预警信息以及备用水下设备信息确定生成断开指令或切换指令的过程包括：若所述备用水下设备信息为不存在备用水下设备，则生成断开指令，供所述开关装置断开所述水下设备，若所述备用水下设备信息为存在备用水下设备，则生成切换指令，并将所述切换指令发送至所述开关装置中，供所述开关装置断开所述水下设备并切换至所述备用水下设备。3.根据权利要求1所述的水下设备运行监控系统，其特征在于，所述监控装置(1)中，对所述剩余电流信号进行漏电判定，得到漏电预警信息的过程包括：将所述剩余电流信号中的三相电流转换为感应电压信号，将所述感应电压信号进行放大处理；将电网电源的电压信号作为同步检测信号，并将所述同步检测信号和放大后的感应电压信号均转换为方波信号；将感应电压信号的方波信号与同步检测信号的方波信号进行相位比较，根据相位比较的差值得到剩余电流的正半波信号和负半波信号，并根据所述剩余电流的正半波信号和负半波信号得到剩余电流信号数值；根据所述剩余电流信号数值和预设值得到漏电预警信息。4.根据权利要求3所述的水下设备运行监控系统，其特征在于，所述监控装置(1)中，根据所述剩余电流信号数值和预设值得到漏电预警信息的过程包括：从所述正半波信号和所述负半波信号中获取信号数据，所述信号数据包括零值数据和非零值数据，计算零值数据的数量在所有信号数据中的占比，得到零值数据占比，若所述零
值数据占比在预设占比范围内，则判定所述剩余电流信号有效，并根据所述零值数据占比确定所述剩余电流信号的类型和角度，根据所述剩余电流信号的类型和角度得到所述剩余电流信号的动作值；若所述动作值大于预设动作值，则得到漏电预警信息。5.根据权利要求1所述的水下设备运行监控系统，其特征在于，所述监控装置(1)中，根据所述振动值进行水下设备工作状态判定，得到水下设备的工作异常预警信息的过程包括：若所述振动值大于预设振动值，则得到工作异常预警信息，所述工作异常预警信息为水下设备振动异常。6.根据权利要求1所述的水下设备运行监控系统，其特征在于，所述监控装置(1)中，根据所述温度值进行水下设备工作状态判定，得到工作异常预警信息的过程包括：若所述温度值大于预设温度值，则得到工作异常预警信息，所述工作异常预警信息为动力线缆温度异常。7.一种水下设备的水下设备运行监控方法，水下设备通过动力线缆与设置于现场的操作箱内的开关装置连接，其特征在于，包括如下步骤：实时检测动力线缆中三相线路的剩余电流，得到剩余电流信号；实时检测水下设备的振动状态，得到振动值；实时检测所述动力线缆的温度，得到温度值；根据所述剩余电流信号进行漏电判定，得到漏电预警信息，分别根据所述振动值和所述温度值进行水下设备工作状态判定，得到水下设备的工作异常预警信息；根据所述漏电预警信息和/或所述工作异常预警信息，从所述操作箱内得到备用水下设备信息，根据所述漏电预警信息和/或所述工作异常预警信息以及所述备用水下设备信息确定生成断开指令或切换指令，将所述断开指令或所述切换指令发送至所述开关装置中，并将所述漏电预警信息和/或所述工作异常预警信息发送至指定终端中。8.根据权利要求7所述的水下设备运行监控方法，其特征在于，对所述剩余电流信号进行漏电判定的过程包括：将所述剩余电流信号中的三相电流转换为感应电压信号，将所述感应电压信号进行放大处理；将电网电源的电压信号作为同步检测信号，并将所述同步检测信号和放大后的感应电压信号均转换为方波信号；将感应电压信号的方波信号与同步检测信号的方波信号进行相位比较，根据相位比较的差值得到剩余电流的正半波信号和负半波信号，并根据所述剩余电流的正半波信号和负半波信号得到剩余电流信号数值；根据所述剩余电流信号数值和预设值确定生成所述断开指令，将所述断开指令发送至所述开关装置中。9.根据权利要求7所述的水下设备运行监控方法，其特征在于，根据所述振动值进行水下设备工作状态判定，得到工作异常预警信息的过程包括：若所述振动值大于预设振动值，则得到工作异常预警信息，所述工作异常预警信息为水下设备振动异常。
10.根据权利要求7所述的水下设备运行监控方法，其特征在于，根据所述温度值进行水下设备工作状态判定，得到工作异常预警信息的过程包括：若所述温度值大于预设温度值，则得到工作异常预警信息，所述工作异常预警信息为动力线缆温度异常。

技术总结
本发明涉及一种水下设备运行监控系统及方法，系统包括设置于现场的操作箱，水下设备通过动力线缆与安装在操作箱内的开关装置连接，还包括监控装置、剩余电流传感器、振动传感器和温度传感器；剩余电流传感器和温度传感器设置于动力线缆上，振动传感器设置于水下设备上，剩余电流传感器、所述振动传感器和温度传感器与监控装置通讯连接，监控装置与开关装置通讯连接；能够采集水下设备的多种漏电信息，进行漏电判定得到漏电预警信息、断开指令或切换指令，实现自动控制，能够及时提醒相关人员，并且能够对水下设备进行管控，代替了人工检测，及时发现漏电情况。及时发现漏电情况。及时发现漏电情况。


技术研发人员：郑星宇 王程 唐宏 晏胜 龚靖云
受保护的技术使用者：重庆市三峡水务北碚排水有限责任公司
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2021/11/23