一种无源分支箱电缆接头测温在线监测系统的制作方法

1.本发明涉及电缆防护技术领域，特别涉及一种无源分支箱电缆接头测温在线监测系统。


背景技术：

2.随着城市发展与经济建设的不断推进，电力电缆逐渐成为输配电网络的一大主力。与此同时，电缆安全稳定运行也成为人们关注的研究热点。由现场运行经验可知，超过90％的电缆运行故障发生在电缆接头处。研究表明，当电缆接头内部存在缺陷或者发生绝缘老化时，容易引起局部温度升高。一方面，过高的温度会进一步导致电缆的老化、载流量降低；另一方面，当接头内部温度超过137℃，电缆绝缘介质将发生电-热击穿，严重时会发生接头爆炸或引起火灾，造成巨大经济损失。综上所述，电缆故障的表征与温度有关，因此对电缆接头线芯温度的有效监测可实现对电缆运行状态的掌控，可预防故障的发生。
3.电网检测电缆温度常采用红外测温法，其响应速度快且不影响电缆接头原有的温度场，但只能够测量物体表面的温度、易受环境的影响，且很多地下电缆敷设区域巡检人员不能顺畅到达。国家相应的中低压电缆检测周期、检测项目以及检测标准规程规定均不明确，红外测温工作各单位又普遍未开展，电缆长期未进行体检，设备状态不可知。因此常造成电缆接头爆炸导致大范围停电后，再去排查故障电缆，耗时耗力。分支箱内处于无源状态，要实现电缆接头温度在线监测较为困难。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的主要目的是解决现有的检测方法不具备实时在线监测能力以及存在更换电源成本高的问题。
5.本发明提供一种无源分支箱电缆接头测温在线监测系统，包括：安装在无源分支箱电缆接头上的无源测温探头，所述无源测温探头用于实时监测无源分支箱电缆接头的温度变化；与所述无源测温探头连接的信号中继器，所述信号中继器用于接收无源测温探头获取的温度数据并将所述温度数据转化为温度信号；以及与所述信号中继器连接的信号终端接收器，所述信号终端接收器用于接收所述温度信号并传输至平台；其中，所述信号中继器连接有ct取电单元，所述ct取电单元用于对所述信号中继器进行供电。
6.在本发明的一些实施方式中，所述无源测温探头采集的温度数据上传频率为1min/次。
7.在本发明的一些实施方式中，所述信号中继器包括：与所述无源测温探头连接的有线测温处理单元，所述有线测温处理单元用于对获取的所述温度数据进行处理，使转化为所述温度信号；与所述有线测温处理单元连接的第一lora无线传输单元，所述lora无线传输单元用于将所述温度信号传输至所述信号终端接收器；以及第一电源模块，所述第一电源模块的输入端与所述ct取电单元连接，所述第一电源模块的输出端分别与所述有线测温处理单元、所述lora无线传输单元连接。
8.在本发明的一些实施方式中，所述信号终端接收器包括：与所述第一lora无线传输单元连接的第二lora无线传输单元，所述第二lora无线传输单元用于接收所述第一lora无线传输单元传输的温度信号；与所述第二lora无线传输单元连接的4g通信模块，所述4g通信模块用于将所述温度信号传输至平台进行分析展示；以及第二电源模块，所述第二电源模块的输入端与所述环网柜中的220v电源口连接，所述第二电源模块的输出端分别与所述第二lora无线传输单元、所述4g通信模块连接。
9.在本发明的一些实施方式中，所述4g通信模块的上传频率为5min/次。
10.本技术的一种无源分支箱电缆接头测温在线监测系统，采用ct取电单元与信号中继器连接，使得根据电磁感应原理，利用带气隙的线圈从电缆感应取能，并通过电源管理模块和充电管理模块，将电缆电流转变为稳定的输出电压，取电温度且安全，成本较低，便于大范围推广，相比于电池供电，经济性大幅提升，实现了分支箱电缆接头温度在线监测，无需人工巡检，大大减少了运维人员工作量，更提升了电网的可靠性。
附图说明
11.图1为本发明一实施方式的一种无源分支箱电缆接头测温在线监测系统的结构框图。
具体实施方式
12.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
13.请参阅图1，其示出了本技术的一种无源分支箱电缆接头测温在线监测系统，包括：安装在无源分支箱电缆接头上的无源测温探头，所述无源测温探头用于实时监测无源分支箱电缆接头的温度变化；与所述无源测温探头连接的信号中继器，所述信号中继器用于接收无源测温探头获取的温度数据并将所述温度数据转化为温度信号；以及与所述信号中继器连接的信号终端接收器，所述信号终端接收器用于接收所述温度信号并传输至平台；其中，所述信号中继器连接有ct取电单元，所述ct取电单元用于对所述信号中继器进行供电。
14.应用本实施例的技术方案，ct取电单元包括电源管理模块和充电管理模块，通过采用ct取电单元与信号中继器连接，使得根据电磁感应原理，利用带气隙的线圈从电缆感应取能，并通过电源管理单元和充电管理单元，将电缆电流转变为稳定的输出电压，取电温度且安全，成本较低，便于大范围推广，相比于电池供电，经济性大幅提升，实现了分支箱电缆接头温度在线监测，无需人工巡检，大大减少了运维人员工作量，更提升了电网的可靠性。
15.需要说明的是，所述信号中继器包括：与所述无源测温探头连接的有线测温处理单元，所述有线测温处理单元用于对获取的所述温度数据进行处理，使转化为所述温度信号；与所述有线测温处理单元连接的第一lora无线传输单元，所述lora无线传输单元用于
将所述温度信号传输至所述信号终端接收器；以及第一电源模块，所述第一电源模块的输入端与所述ct取电单元连接，所述第一电源模块的输出端分别与所述有线测温处理单元、所述lora无线传输单元连接。
16.在本实施例中，信号中继器安装在分支箱内，采用ct取电方式，下行通信有线测温接口，上行采用lora和信号接收终端对接；正常情况下，一个信号接收终端可以对接100-200个lora节点，关键看现场的各个lora节点的物理距离位置情况温度，数据上传至网页平台进行存储显示。信号中继器采用小功率ct取电单元的方式，信号中继器采用电缆有线测温的模式降低成本，上行数据采用lora通信方式发送测温数据，测温数据上传到信号接收终端的频次为1分钟/次，信号中继器温度采样频率，默认最低10秒(可定制)，具有边缘计算功能，测温点温度变化
±
2℃及数据超限时，应能够上传即时数据到信号接收终端。增加环境温湿度监测功能，并可上传数据接收终端
17.进一步地，所述信号终端接收器包括：与所述第一lora无线传输单元连接的第二lora无线传输单元，所述第二lora无线传输单元用于接收所述第一lora无线传输单元传输的温度信号；与所述第二lora无线传输单元连接的4g通信模块，所述4g通信模块用于将所述温度信号传输至平台进行分析展示；以及第二电源模块，所述第二电源模块的输入端与所述环网柜中的220v电源口连接，所述第二电源模块的输出端分别与所述第二lora无线传输单元、所述4g通信模块连接。
18.在本实施例中，信号终端接收器采用220vac单相交流供电，下行数据接口采用lora方式，上行数据接口兼容4g常规数据上传方式为5分钟/次，遇到数据突变异常，应能够及时响应上传。当收到信号中继器的即时温度变化信息之后，信号终端接收器可以立即上送给主站服务器。备有设置(配置)端口，用于网络参数(ip地址、数据端口、心跳时间)等。
19.本发明上述的实施例具体的工作原理如下：利用柜内的无源测温探头测量电缆接头温度，ct取电模块供电给信号中继器，信号中继器上行使用lora方式与网关(信号终端接收器)进行连接，连接距离保持在1000米内有效，其利用lora无线传输至信号接收终端，信号终端接收器下行信号为lora无线接收，上行数据为4g通信模块，数据传输至后台进行存储显示。
20.以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。