一种防外破的监测系统的制作方法

本发明涉及电缆保护，具体是一种防外破的监测系统。

背景技术：

1、近年来，电力电缆线路供电以其安全可靠、灵活先进、有利于城市美化及合理布局等优点，越来越广泛地得到应用。但随着电缆线路不断增多，对地埋电缆的防外破管控难度也在逐步增大。大量建筑、市政、园林、管线工程项目开工建设，导致电缆外破事故高发。仅2022年，全市共发生电缆外破事故175起，累计造成经济损失1832.5万元，产生4597停电时户数，对居民企业生产生活带来的很大的负面影响据统计，2022年宿迁市配电线路保护区范围内涉及开挖、掘土、顶管的工程施工高达1456处，面对点多面广、施工周期漫长的工程施工，目前设备运维单位只能依托运维人员每日反复巡查、高风险区域安排专人同进同出的方法进行外破防控；

2、该项工作占用了运维人员大量时间和精力，设备运维单位每年还需列支上百万元的值守费用却未能有效压降电缆外破事件的发生。

3、如果能够采取有效的措施控制并消除工程施工过程中可能造成的外力破坏，这样不仅可大幅压降配电网外破故障，也能极大地减轻运维人员巡查压力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防外破的监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的技术方案是：一种防外破的监测系统，包括电缆管道和远程处理终端，电缆管道上安装有电控箱，电控箱内安装有探测结构、定位器、通信装置和电池，还包括：

3、告警器，告警器通过通信装置与远程处理终端通信，告警器安装在电控箱内，告警器用于在远程处理终端进行告警时触发，向所在告警位置进行告警；

4、外部视频监测器，外部视频监控器通过通信装置与远程处理终端通信，外部视频监测器用于在远程处理终端进行告警时触发并对告警位置进行实时视频监控；

5、移动监测设备，移动监测设备通过网络与远程处理终端通信，移动监测设备用于接收远程处理终端发出的告警信息。

6、优选的，探测结构包括倾角传感器和震动传感器，倾角传感器用于采集电缆管道周围的自身倾斜角度变化，震动传感器分别用于采集电缆管道周围的震动信号。

7、优选的，告警器包括声、光至少一种或二者结合的告警方式，告警器内置有扩声器模块，扩声器模块与移动监测设备之间实现通讯。

8、优选的，外部视频监测器采用电缆管道周边现有的道路视频监控器或安装新的视频监控器或二者结合来组成，外部视频监测器同时收录视频信息和声音信息。

9、优选的，远程处理终端内设置有计算模块和微控制器，计算模块用于处理倾角传感器和震动传感器采集的信息，并判断出是否存在对电缆管道产生破坏的可能；

10、计算模块还用于处理外部视频监测器传输的信息，将该信息与倾角传感器和震动传感器采集的信息做综合处理判断，进一步确定电缆管道周围的破坏情况；

11、为微控制器用于控制告警器和外部视频监测器的启闭，微控制器还用于控制远程处理终端向移动监测设备发送电缆管道的位置信息、告警信息。

12、本发明的技术方案还包括：一种防外破的监测方法，应用于上述一种防外破的监测系统，包括以下步骤：

13、s1、利用倾角传感器和震动传感器采集电缆管道周边的自身倾斜角度变化和震动信号，并将采集到的信息通过通信装置传输至远程处理终端；

14、s2、远程处理终端的计算模块采用基于人工智能的apriori算法与k-means聚类算法对震动信号及自身倾斜角度变化进行智能分析，判断出运行异常状态及可能存在的外部破坏行为，当存在运行异常状态或可能存在的外部破坏行为时进入s3；

15、s3、微控制器控制告警器和外部视频监测器的启动，告警器采用声、光其中一种或二者结合的形式向所在电缆管道周边发出告警，外部视频监测器同步对所在电缆管道周边进行实时监控，并将监控画面传输至远程处理终端；

16、s4、远程处理终端进一步结合监控画面对所在电缆管道的周边环境进行判断，确定是否存在运行异常状态以及外部破坏行为；当存在运行异常状态以及外部破坏行为时进入s5，当不能进一步判断运行异常状态和外部破坏行为时进入s6，当判断无运行异常状态和外部破坏行为时进入s7；

17、s5、远程处理终端向移动监测设备发送电缆管道周边的监控画面、位置信息、运行异常状态信息，触发人员巡检任务；

18、s6、远程处理终端向移动监测设备发送电缆管道周边的监控画面、位置信息、运行异常状态信息或可能存在的外部破坏行为信息，触发人员巡检任务，同时控制外部视频监测器对电缆管道周边进行一段时间的持续监控；

19、s7、远程处理终端向移动监测设备发送电缆管道周边的监控画面、位置信息、运行异常状态信息或可能存在的外部破坏行为信息，由巡检人员判断是否需要进行巡检，并同步关闭告警器和外部视频监测器；

20、s8、完成监测。

21、优选的，在进行s5或s6或s7时，巡检人员还可通过移动监测设备向告警器内置的扩声器模块进行通讯，巡检人员主动对电缆管道周边进行广播通知，阻止即将发生的破坏行为。

22、优选的，一种防外破的监测方法还包括在执行s1之前，需首先通过采集震动信号、倾斜角度变化信息，并对震动的波形或周期结合倾斜角度变化进行分析的方式，对电缆的埋设环境现场进行监控。

23、优选的，对电缆的埋设环境现场进行监控的形式包括：

24、通过固定采集一个周期内电缆埋设现场的震动数据和倾斜角度变化数据，将其作为对比数据，而后在监控时间段内将采集到的数据与其进行对比分析，从而判断风险；

25、或直接对采集到的震动数据和倾斜角度变化数据进行分析，即结合电缆的埋设深度、周边的环境现状设置一个标准的震动数据阈值和倾斜角度变化数据阈值，当采集到的实时数据超出该阈值则触发报警，或触发视频监控或触发工作人员巡查。

26、本发明通过改进在此提供一种防外破的监测系统，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

27、其一：本发明通过告警器和外部视频监测器的设置，告警器发出告警能够避免电缆周边的现场作业人员对埋设的电缆造成进一步破坏，外部视频监测器同步对所在电缆管道周边进行实时监控，并将监控画面传输至远程处理终端，如电缆周边的现场作业人员无视告警，造成电缆被破坏，有利于后续的追责作业，同时，远程处理终端向移动监测设备发送电缆管道周边的监控画面、位置信息、运行异常状态信息或可能存在的外部破坏行为信息，触发人员巡检任务，以此极大的避免了电缆可能受到的外破故障，同时大大降低了巡检人员的作业量，减轻运维人员巡查压力；

28、其二：本发明通过扩声器模块的设置，巡检人员还可通过移动监测设备向告警器内置的扩声器模块进行通讯，巡检人员主动对电缆管道周边进行广播通知，阻止即将发生的破坏行为，防破坏的告警更加灵活。

技术特征：

1.一种防外破的监测系统，包括电缆管道和远程处理终端，所述电缆管道上安装有电控箱，所述电控箱内安装有探测结构、定位器、通信装置和电池，其特征在于：还包括：

2.根据权利要求1所述的一种防外破的监测系统，其特征在于：所述探测结构包括倾角传感器和震动传感器，所述倾角传感器用于采集电缆管道周围的自身倾斜角度变化，所述震动传感器分别用于采集电缆管道周围的震动信号。

3.根据权利要求1所述的一种防外破的监测系统，其特征在于：所述告警器包括声、光至少一种或二者结合的告警方式，所述告警器内置有扩声器模块，所述扩声器模块与移动监测设备之间实现通讯。

4.根据权利要求1所述的一种防外破的监测系统，其特征在于：所述外部视频监测器采用电缆管道周边现有的道路视频监控器或安装新的视频监控器或二者结合来组成，所述外部视频监测器同时收录视频信息和声音信息。

5.根据权利要求1所述的一种防外破的监测系统，其特征在于：所述远程处理终端内设置有计算模块和微控制器，所述计算模块用于处理倾角传感器和震动传感器采集的信息，并判断出是否存在对电缆管道产生破坏的可能；

6.一种防外破的监测方法，应用于如权利要求1-5任一所述的一种防外破的监测系统，其特征在于：包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种防外破的监测方法，其特征在于：在进行所述s5或s6或s7时，巡检人员还可通过移动监测设备向告警器内置的扩声器模块进行通讯，巡检人员主动对电缆管道周边进行广播通知，阻止即将发生的破坏行为。

8.根据权利要求6所述的一种防外破的监测方法，其特征在于：还包括在执行s1之前，需首先通过采集震动信号、倾斜角度变化信息，并对震动的波形或周期结合倾斜角度变化进行分析的方式，对电缆的埋设环境现场进行监控。

9.根据权利要求8所述的一种防外破的监测方法，其特征在于：对电缆的埋设环境现场进行监控的形式包括：

技术总结本发明涉及电缆保护技术领域，具体是一种防外破的监测系统，本发明通过告警器和外部视频监测器的设置，告警器发出告警能够避免电缆周边的现场作业人员对埋设的电缆造成进一步破坏，外部视频监测器同步对所在电缆管道周边进行实时监控，并将监控画面传输至远程处理终端，如电缆周边的现场作业人员无视告警，造成电缆被破坏，有利于后续的追责作业，同时，远程处理终端向移动监测设备发送电缆管道周边的监控画面、位置信息、运行异常状态信息或可能存在的外部破坏行为信息，触发人员巡检任务，以此极大的避免了电缆可能受到的外破故障，同时大大降低了巡检人员的作业量，减轻运维人员巡查压力。技术研发人员：李伟明,李荣喜,杜杭,苏杰,孙帆,胡培乔,侍尧,潘琦受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司盱眙县供电分公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9