一种电缆通道的远程集中监控方法及系统与流程

1.本发明涉及电力系统监测技术领域，尤其涉及一种电缆通道的远程集中监控方法及系统。


背景技术：

2.随着电网电缆铺设范围的不断扩展，电缆通道的数量和长度明显增加，电缆故障成为了影响供电可靠性的关键因素。目前，越来越多的地区采用了建造成本更高，功能更强，集中强电和弱电传输功能的综合电缆通道，虽然这种通道有足够进行人工巡检的空间，但是由于电缆通道是位于地下的，造成了人工巡检难度大、效率低、成本高，并且也是有较高危险性的。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种电缆通道的远程集中监控方法及系统，主要目的在于实现对电缆通道的自动远程集中监控，更为有效地将人从繁杂的电缆通道监测工作中解放出来，通过集中式的监控方式实现大规模电缆通道的自动监控，降低巡检工作的难度、成本，提高效率也同时确保安全性。
4.为了达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
5.本技术第一方面提供了一种电缆通道的远程集中监控方法，该方法包括：
6.在电缆通道中设置多个前端传感器，所述前端传感器用于采集电缆通道状态参数对应的第一目标参数数据；
7.利用无线局域网，将所述第一目标参数数据从所述前端传感器传输到现场边缘管理主机；
8.利用所述现场边缘管理主机对所述第一目标参数数据进行预处理，得到第二目标参数数据；
9.利用5g网络，将所述第二目标参数数据从所述现场边缘管理主机传输到云服务器，所述云服务器用于搭建云服务平台，所述云服务平台用于管理、分析和存储所述现场边缘管理主机上传的第二目标数据，并将分析结果推送到手机终端、网页终端和可视化软件界面。
10.在本技术第一方面的一些变更实施方式中，所述无线局域网为lora网络，所述lora网络架构包含多个lora通信节点，每个所述lora通信节点预先关联了一个所述前端传感器，以得到所述lora通信节点和所述前端传感器之间的预设映射关系。
11.在本技术第一方面的一些变更实施方式中，所述利用无线局域网，将所述第一目标参数数据从所述前端传感器传输到现场边缘管理主机，包括：
12.在所述前端传感器采集到对应的所述第一目标参数数据之后，根据所述预设映射关系，将所述第一目标参数数据传输到对应的lora通信节点；
13.在所述lora网络内，将所述第一目标参数数据从所述lora通信节点传输到现场边
缘管理主机。
14.在本技术第一方面的一些变更实施方式中，在所述将所述第一目标参数数据从所述lora通信节点传输到现场边缘管理主机之前，所述方法还包括：
15.在所述lora通信节点上，利用微控制单元对所述第一目标参数数据进行滤波或剔除野值的预处理操作。
16.在本技术第一方面的一些变更实施方式中，所述利用所述现场边缘管理主机对所述第一目标参数数据进行预处理，得到第二目标参数数据，包括：
17.按照预设的帧格式对所述第一目标参数数据进行组帧，重组处理后的第二目标参数数据。
18.在本技术第一方面的一些变更实施方式中，前端传感器至少包括：电缆接头温度传感器、电缆环流检测传感器、温湿度传感器、有害气体传感器、井内水位传感器。
19.本技术第二方面提供了一种电缆通道的远程集中监控系统，应用于如上所述的电缆通道的远程集中监控方法，该系统包括：
20.前端传感器，用于采集电缆通道状态参数对应的第一目标参数数据；
21.现场边缘管理主机，用于接收来自于所述前端传感器采集到的第一目标参数数据，并进行处理得到第二目标参数数据；
22.云服务器，用于接收来自于所述现场边缘管理主机上传的所述第二目标参数数据，以及用于搭建云服务平台，所述云服务平台用于管理、分析及存储所述第二目标参数数据，并将分析结果推送到手机终端、网页终端和可视化软件界面等信息终端。
23.在本技术第二方面的一些变更实施方式中，所述现场边缘管理主机通过无线局域网接收来自所述前端传感器传输的所述第一目标参数数据，以及通过5g网络将所述第二目标参数数据上传到所述云服务器。
24.本技术第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电缆通道的远程集中监控方法。
25.本技术第四方面提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电缆通道的远程集中监控方法。
26.借由上述技术方案，本发明提供的技术方案至少具有下列优点：
27.本发明提供一种电缆通道的远程集中监控方法及系统，本发明是预先在电缆通道中设置多个前端传感器以及搭建了无线局域网，该前端传感器是用于采集电缆通道状态参数对应的相关目标参数数据的，从而通过无线局域网可以将每个前端传感器对应的目标参数数据传输到现场边缘管理主机，在经现场边缘管理主机进行相关数据处理之后，可以进一步利用5g网络将经处理后的目标参数数据传输到云服务器，以利用云服务器所搭建的云服务平台对相关数据进行管理、分析和存储，并将分析结果推送到手机终端、网页终端和可视化软件界面。本发明相当于是利用前端传感器、现场边缘管理主机、云服务器组成的系统，去实现对电缆通道状态参数的远程巡检工作，相较于现有技术，解决了电缆通道人工巡检所带来的难度大、效率低、成本高和较高危险性的问题，本发明能够实现对电缆通道的自动远程集中监控，更为有效地将人从繁杂的电缆通道监测工作中解放出来，能够实现大规
模电缆通道的自动化监控，降低巡检工作的难度、成本，提高效率也同时确保安全性。
28.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
29.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
30.图1为本发明实施例提供的一种电缆通道的远程集中监控系统的组成框图；
31.图2为本发明实施例提供的一种电缆通道的远程集中监控方法流程图；
32.图3为本发明实施例提供的另一种电缆通道的远程集中监控方法流程图；
33.图4为本发明实施例还例举电缆通道的远程集中监控的应用场景示意图。
具体实施方式
34.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
35.首先，本发明实施例提供了一种电缆通道的远程集中监控系统，如图1所示，该系统包括：前端传感器1、现场边缘管理主机2和云服务器3。
36.其中，前端传感器1，用于采集电缆通道状态参数对应的第一目标参数数据；现场边缘管理主机2，用于接收来自于前端传感器1采集到的第一目标参数数据，并进行处理得到第二目标参数数据；云服务器3，用于接收来自于现场边缘管理主机2上传的第二目标参数数据，以及用于搭建云服务平台，该云服务平台用于管理、分析和存储第二目标参数数据，并将相关分析结果推送到手机终端、网页终端和可视化软件界面等信息终端。需要说明的是，本发明实施例提及的“第一”和“第二”仅是作为标识，目的是区分“前端传感器1采集的目标参数数据”和“经现场边缘管理主机2处理得到的目标参数数据”。
37.以及，对于本发明实施例，现场边缘管理主机2通过无线局域网接收来自前端传感器1传输的第一目标参数数据，以及通过5g网络将第二目标参数数据上传到云服务器3。该现场边缘管理主机2能够实现接入无线局域网和使用5g网络的功能，从而实现了将从无线局域网络内获取的相关数据，经5g网络转发传输给云服务器3。
38.在本发明实施例是预先搭建了包括前端传感器1、现场边缘管理主机2和云服务器3的这样系统，从而利用该系统对电缆通道的自动远程集中监控，以达到对电缆通道的远程巡检工作，对此，本发明实施例提供了一种电缆通道的远程集中监控方法，如图2所示，本发明实施例提供以下具体步骤：
39.101、在电缆通道中设置多个前端传感器。
40.在本发明实施例中，前端传感器至少包括：电缆接头温度传感器、电缆环流检测传感器、温湿度传感器、有害气体传感器、井内水位传感器。根据实际业务需要，可适当调整前
端传感器类型和设置数量，从而使得对电缆通道的电缆设备参数和电缆井环境参数实现实时监控，采集到与电缆通道状态参数相关的目标参数数据，此处标识为“第一目标参数数据”。
41.102、利用无线局域网，将每个前端传感器采集到的第一目标参数数据从前端传感器传输到现场边缘管理主机。
42.在本发明实施例中，现场边缘管理主机是可以被接入与前端传感器所在的无线局域网的，从而实现了将每个前端传感器采集到的第一目标参数数据传输到现场边缘管理主机的操作。
43.103、利用现场边缘管理主机对第一目标参数数据进行处理，得到第二目标参数数据。
44.对于现场边缘管理主机，它可以对第一目标参数数据进行相关整理处理，以便后续方便利用5g网络将经处理后的第二目标参数数据传输到云服务器。
45.104、利用5g网络，将第二目标参数数据从现场边缘管理主机传输到云服务器，云服务器用于搭建云服务平台，云服务平台用于管理、分析和存储现场边缘管理主机上传的第二目标数据，并将相关分析结果推送到手机终端、网页终端和可视化软件界面等信息终端。
46.在本发明实施例中，现场边缘管理主机是无线局域网络的控制核心，在无线局域网络内完成前端传感器数据收集和相关处理操作，以及现场边缘管理主机还具有5g网络收发功能，从而能够作为两个不同网络之间的连接设备，将无线局域网内获取的目标参数数据经处理后，经5g网络传输到云服务器。
47.对于本发明实施例，可以利用云服务器搭建相应的云服务平台，例如为，电缆通道环境监测云管理平台，这样的云服务平台相当于是应用软件客户端，它可以实现两部分主要功能：一部分是，通过5g网络与本地局域网对接，接收现场边缘管理主机上传的第二目标参数数据，从而基于平台内预先设计的相关数据处理逻辑，实现电缆通道监测状态参数数据的分类整理、故障及问题辨识、数据深度挖掘、数据长周期存储等等功能；另一部分是，实现与用户对接，例如，通过可视化人机交互界面将监测系统的统计数据、工作状态等可视化显示，将处理完成的数据转发至网站、移动手机客户端等信息终端，用户可以通过这些终端访问监测云管理平台，实时查看监控状态。
48.以上，本发明实施例提供一种电缆通道的远程集中监控方法，本发明实施例是预先在电缆通道中设置多个前端传感器以及搭建了无线局域网，该前端传感器是用于采集电缆通道状态参数对应的相关目标参数数据的，从而通过无线局域网可以将每个前端传感器对应的目标参数数据传输到现场边缘管理主机，在经现场边缘管理主机进行相关数据处理之后，可以进一步利用5g网络将经处理后的目标参数数据传输到云服务器，以利用云服务器所搭建的云服务平台对相关数据进行管理、分析、存储，并将相关分析结果推送到手机终端、网页终端和可视化软件界面等信息终端。本发明实施例相当于是利用前端传感器、现场边缘管理主机、云服务器组成的系统，去实现对电缆通道状态参数的远程集中巡检工作，相较于现有技术，解决了电缆通道人工巡检所带来的难度大、效率低、成本高和较高危险性的问题，本发明实施例能够实现对电缆通道的自动远程集中监控，更为有效地将人从繁杂的电缆通道监测工作中解放出来，实现大规模电缆通道的集中监控，降低巡检工作的难度、成
本，提高效率也同时确保安全性。
49.为了对上述实施例做出更加详细的说明，本发明实施例还提供了另一种电缆通道的远程集中监控方法，如图3所示，对此本发明实施例提供以下具体步骤：
50.201、在电缆通道中设置多个前端传感器，前端传感器用于采集电缆通道状态参数对应的第一目标参数数据。
51.在本发明实施例中，对本步骤解释说明，参见步骤101，此处不再赘述。
52.202、在前端传感器采集到对应的第一目标参数数据之后，在lora网络内，将第一目标参数数据传输到对应的lora通信节点。
53.在本发明实施例中，无线局域网可以为远距离无线电(long range radio，lora)网路，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一。该lora网络架构包含多个lora通信节点，每个lora通信节点预先关联了一个前端传感器，以得到lora通信节点和前端传感器之间的预设映射关系。
54.据此，在前端传感器采集到第一目标参数数据之后，会根据这样的预设映射关系，将第一目标参数数据传输到对应的指定lora通信节点。
55.进一步的，每个lora通信节点都包含微控制单元(microcontrollerunit,mcu)，具备对前端传感器数据进行滤波、剔除野值等处理能力，从而实现对采集到的第一目标参数数据的预处理。
56.203、在lora网络内，将第一目标参数数据从lora通信节点传输到现场边缘管理主机。
57.在本发明实施例中，在lora网络内实现了多个终端的数据通信，即：前端传感器设备—》lora通信节点—》现场边缘管理主机，据此现场边缘管理主机成为无线局域网的控制核心，那么根据实际业务需要，可以调整布设前端传感器和相应的lora通信节点数量，都能够利用现场边缘管理主机对所有采集到的目标参数数据进行有效管理。
58.204、按照预设的帧格式对第一目标参数数据进行组帧，重组处理后的第二目标参数数据。
59.在本发明实施例中，现场边缘管理主机收集来自各个lora通信节点发送的第一目标参数数据并进行整理，按预先约定的帧格式进行组帧，得到第二目标参数数据，以便后续通过5g网络将第二目标参数数据上传云服务器。
60.205、利用5g网络，将第二目标参数数据从现场边缘管理主机传输到云服务器，云服务器用于搭建云服务平台，云服务平台用于管理、存储并分析现场边缘管理主机上传的第二目标数据，并将相关分析结果推送到手机终端、网页终端和可视化软件界面等信息终端。
61.结合步骤201-205，本发明实施例还例举电缆通道的远程集中监控的应用场景示意图，如图4所示，在该应用场景中示出了：利用前端传感器采集的电缆通道状态参数数据包括：电缆设备参数数据(例如包括电缆接头温度、电缆环流)和电缆井环境参数数据(例如包括温湿度、有害气体、井内水位)。以及，该应用场景实现了lora局域网内数据经现场边缘管理主机处理并经5g网络上传到云服务平台，例如，电缆通道环境监测云管理平台。这样的云服务平台上可以提供数据分类整理、故障及问题辨识、数据深度挖掘、数据存储等功能服务，同时这样的云服务平台还可以通过移动手机终端、网页终端向用户提供可视化软件界
面，以实时展示电缆通道状态参数数据，以及还可以依据云服务平台所提供的功能服务，展示所进行的相关逻辑处理，例如，如上提及的功能服务：数据分类整理、故障及问题辨识、数据深度挖掘、数据存储等等。
62.综上所述，本发明实施例提供一种电缆通道的远程集中监控方法及系统，实现了对电缆通道的远程集中监控，并通过云服务平台实现了对监控数据的分析、辨识和挖掘。本发明实施例所提出的方法和系统提高了电缆通道故障监控的实时性和准确性，有助于提升电缆通道监控的自动化水平以及对大规模电缆通道的自动化集中监控。
63.此外，为支持本发明实施例所提供的方法和系统，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电缆通道的远程集中监控方法。
64.以及，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上所述的电缆通道的远程集中监控方法。
65.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
66.在一个典型的配置中，设备包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
67.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
68.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
69.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
70.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的
形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
71.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。