【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿用监测设备；具体地，本专利技术涉及智能挂钩、矿用输电电缆故障监测系统及故障监测方法。
技术介绍
1、随着物联网技术的不断发展和创新，新的传感技术和材料也在不断涌现，为提高电力输电线路传感装置的可靠性提供了保障。例如，利用新型纳米材料制造的传感器具有更高的灵敏度和稳定性；基于物联网的远程监控和诊断技术可以实现对电力输电线路传感装置的实时监测和维护等。
2、然而,现有感知监测系统都是基于地面高压输电线路来开发的，对于煤矿井下高压输电线路的智能监测技术与产品的研发处于滞后状态。特别是对于煤矿井下供电线路破损、漏电、断裂、短路等故障的监测与定位技术研究，还未出现一种成熟可靠的产品。在煤矿长距离供电需求日益增长的当下，对于实现上述功能的监测系统迫切需要。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了智能挂钩、矿用输电电缆故障监测系统及故障监测方法，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。
2、为了实现前述目的，本专利技术的第一方面提供了一种用于矿用输电电缆的智能挂钩，其中，所述智能挂钩包括感知圆环，所述感知圆环用于紧箍和监测所述电缆，所述感知圆环具有内圆环壁、外圆环壁和侧壁，所述侧壁分布有电缆信息检测装置，所述电缆信息检测装置用于检测所述电缆外表面的电缆信息。
3、在如前所述的智能挂钩中，可选地，所述侧壁包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁均分布有紧邻所述内圆环壁的信号发射器或信号接收器。
4、在如前所述的智能挂钩中，可选地，所述信号发射器为激光发射器，所述信号接收器为激光接收器；或所述信号发射器为超声波发射器，所述信号接收器为超声波接收器。
5、为了实现前述目的，本专利技术的第二方面提供了一种矿用输电电缆故障监测系统，其特征在于，所述故障监测系统包括至少一级如前述第一方面中所述的智能挂钩，所述故障监测系统包括：
6、智能挂钩组，所述智能挂钩组包括至少一级所述智能挂钩，在所述智能挂钩组中，所述智能挂钩从上至下依次连接，每个所述智能挂钩用于紧箍单根所述电缆；
7、单片机，所述单片机连接至少一个所述智能挂钩组，所述单片机用于传输所述电缆信息；
8、监测主机，所述监测主机用于连接至少一个所述单片机，所述监测主机用于提取所述电缆信息中的异常数据，通过所述单片机的ip地址确定传输所述异常数据的单片机，并通过所述单片机驱动所述信号发射器和所述信号接收器。
9、在如前所述的故障监测系统中，可选地，所述智能挂钩组包括p级所述智能挂钩，p为大于等于1的整数，单片机连接n个所述智能挂钩组，在n个所述智能挂钩组中，第2m+1个智能挂钩组的智能挂钩的感知圆环的第一侧壁和所述第二侧壁均分布有紧邻所述内圆环壁的信号发射器，第2m+2个智能挂钩组的智能挂钩的第一侧壁和第二侧壁均分布有紧邻所述内圆环壁的信号接收器，m为大于等于0的整数，在单根电缆上，相邻两个所述智能挂钩之间的电缆为电缆信息检测装置检测信号作用的检测区域。
10、为了实现前述目的，本专利技术的第三方面提供了一种矿用输电电缆的故障监测方法，其中，所述故障监测方法由前述第二方面中所述的故障监测系统实现，所述故障监测方法包括：
11、步骤a：确定当电缆处于所述检测区域可能发生损坏的风险评分，所述风险评分=环境评分+生产驱动区域评分+历史报警记录评分+供电评分，所述环境评分表示该环境影响检测结果精度的程度，所述生产驱动区域为煤矿井下生产设备的工作区域，所述历史报警记录评分根据历史报警记录得出，所述供电评分与所述检测区域的用电设备是否通电呈强相关，所述风险评分确定所述检测区域中的最高风险区域，所述最高风险区域的风险评分最高；
12、步骤b：在所述主机中设置驱动时间间隔tg，所述主机控制所述单片机根据所述驱动时间间隔tg轮询驱动所述电缆信息检测装置，在单根电缆上，第2m+1个所述智能挂钩和第2m+3个所述智能挂钩上的所述信号发射器向第2m+2个所述智能挂钩上的所述信号接收器发射紧贴电缆外壁的所述检测信号，单根所述电缆上的第2m+1个所述智能挂钩、2m+2个所述智能挂钩和第2m+3个所述智能挂钩以及第2m+1个所述智能挂钩与第2m+3个所述智能挂钩之间的所述电缆区域构成最小检测区域，所述最小检测区域包含于确定了所述风险评分的所述检测区域；
13、步骤c：在所述主机中设置最小检测区域检测装置组驱动时间间隔tg，tg包括t、at、bit、bjt和dt，其中，t为最小时间间隔，用于表示所述最小检测区域位于所述最高风险区域时，所述最小检测区域里的电缆信息检测装置被驱动的时间间隔，g为所述最小检测区域的个数，a为上述最小检测区域附近有无干扰信号的权重，当有干扰时，a=0，为区域危险间隔时间权重，1....h}，其中表示风险等级，越小，风险等级越小，越大，表示风险等级最大的区域风险间隔时间权重；历史报警间隔时间权重1....k}，其中表示历史报警数量等级，越小，历史报警数量级越小，越大，表示历史报警数量级最大的历史报警时间间隔权重；d为通过电缆供电的设备不运行时的权重，当设备运行时d=0；
14、步骤d：当所述最小检测区域检测装置组驱动时间间隔tg确定后，将给所述电缆信息检测装置里面的每一个信号发射器确定一个驱动次数配额，电缆下表面的信号发射器在所述tg时间内，将会被驱动q次，q大于等于1，电缆上表面的信号发射器被分配驱动次数为xq，x>1且x为整数。
15、在如前所述的故障监测方法中，可选地，所述信号发射器的一次检测驱动是向所述信号接收器发射连续两个所述检测信号。
16、在如前所述的故障监测方法中，可选地，在所述步骤b中，当第2m+2个所述智能挂钩的所述信号接收器接收到来自第2m+1个所述智能挂钩的所述信号发射器发射的两个连续的检测信号，且两个检测信号均为正常信号时，所述单片机驱动第2m+3个所述智能挂钩的所述信号发射器发射两个连续的检测信号至第2m+2个所述智能挂钩的所述信号接收器，所述正常信号为所述电缆的外表面无故障时，所述信号接收器接收的所述检测信号。
17、在如前所述的故障监测方法中，可选地，在所述步骤b中，单根所述电缆上的第2m+1个所述智能挂钩、2m+2个所述智能挂钩和第2m+3个所述智能挂钩以及第2m+1个所述智能挂钩与第2m+3个所述智能挂钩之间的所述电缆构成最小检测区域，位于本级智能挂钩的最小检测区域为本最小检测区域，与所述本最小检测区域相邻且位于上一级所述智能挂钩的最小检测区域为上最小检测区域，与所述本最小检测区域相邻且位于下一级所述智能挂钩的最小检测区域为下最小检测区域，当所述本最小检测区域准备驱动所述信号发射器和所述信号接收器时，所述单片机将扫描所述上最小检测区域和所述下最小检测区域。
18、在如前所述的故障监测方法中，可选地，在所述步骤b中，当所述上最小检测区域和所述下最小检测区域的所述信号发射器和所述信号接收器处于空闲状本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于矿用输电电缆的智能挂钩，其特征在于，所述智能挂钩包括感知圆环，所述感知圆环用于紧箍和监测所述电缆，所述感知圆环具有内圆环壁、外圆环壁和侧壁，所述侧壁分布有电缆信息检测装置，所述电缆信息检测装置用于检测所述电缆外表面的电缆信息。
2.如权利要求1所述的智能挂钩，其特征在于，所述侧壁包括第一侧壁（6）和第二侧壁，所述第一侧壁（6）和所述第二侧壁均分布有紧邻所述内圆环壁的信号发射器（7）或信号接收器。
3.如权利要求2所述的智能挂钩，其特征在于，所述信号发射器（7）为激光发射器，所述信号接收器为激光接收器；或所述信号发射器（7）为超声波发射器，所述信号接收器为超声波接收器。
4.一种矿用输电电缆故障监测系统，其特征在于，所述故障监测系统包括至少一级如权利要求3所述的智能挂钩，所述故障监测系统包括：
5.如权利要求4所述的故障监测系统，其特征在于，所述智能挂钩组包括P级所述智能挂钩，P为大于等于1的整数，单片机连接N个所述智能挂钩组，在N个所述智能挂钩组中，第2M+1个智能挂钩组的智能挂钩的感知圆环的第一侧壁（6）和所述第二侧壁
6.一种矿用输电电缆的故障监测方法，其特征在于，所述故障监测方法由权利要求5所述的故障监测系统实现，所述故障监测方法包括：
7.如权利要求6所述的故障监测方法，其特征在于，所述信号发射器（7）的一次检测驱动是向所述信号接收器发射连续两个所述检测信号。
8.如权利要求7所述的故障监测方法，其特征在于，在所述步骤B中，当第2M+2个所述智能挂钩的所述信号接收器接收到来自第2M+1个所述智能挂钩的所述信号发射器（7）发射的两个连续的检测信号，且两个检测信号均为正常信号时，所述单片机驱动第2M+3个所述智能挂钩的所述信号发射器（7）发射两个连续的检测信号至第2M+2个所述智能挂钩的所述信号接收器，所述正常信号为所述电缆的外表面无故障时，所述信号接收器接收的所述检测信号。
9.如权利要求8所述的故障监测方法，其特征在于，在所述步骤B中，单根所述电缆上的第2M+1个所述智能挂钩、2M+2个所述智能挂钩和第2M+3个所述智能挂钩以及第2M+1个所述智能挂钩与第2M+3个所述智能挂钩之间的所述电缆构成最小检测区域，位于本级智能挂钩的最小检测区域为本最小检测区域，与所述本最小检测区域相邻且位于上一级所述智能挂钩的最小检测区域为上最小检测区域，与所述本最小检测区域相邻且位于下一级所述智能挂钩的最小检测区域为下最小检测区域，当所述本最小检测区域准备驱动所述信号发射器（7）和所述信号接收器时，所述单片机将扫描所述上最小检测区域和所述下最小检测区域。
10.如权利要求9所述的故障监测方法，其特征在于，在所述步骤B中，当所述上最小检测区域和所述下最小检测区域的所述信号发射器（7）和所述信号接收器处于空闲状态时，所述本最小检测区域的所述信号发射器（7）和所述信号接收器按顺时针或逆时针依次驱动；
...【技术特征摘要】
1.一种用于矿用输电电缆的智能挂钩，其特征在于，所述智能挂钩包括感知圆环，所述感知圆环用于紧箍和监测所述电缆，所述感知圆环具有内圆环壁、外圆环壁和侧壁，所述侧壁分布有电缆信息检测装置，所述电缆信息检测装置用于检测所述电缆外表面的电缆信息。
2.如权利要求1所述的智能挂钩，其特征在于，所述侧壁包括第一侧壁（6）和第二侧壁，所述第一侧壁（6）和所述第二侧壁均分布有紧邻所述内圆环壁的信号发射器（7）或信号接收器。
3.如权利要求2所述的智能挂钩，其特征在于，所述信号发射器（7）为激光发射器，所述信号接收器为激光接收器；或所述信号发射器（7）为超声波发射器，所述信号接收器为超声波接收器。
4.一种矿用输电电缆故障监测系统，其特征在于，所述故障监测系统包括至少一级如权利要求3所述的智能挂钩，所述故障监测系统包括：
5.如权利要求4所述的故障监测系统，其特征在于，所述智能挂钩组包括p级所述智能挂钩，p为大于等于1的整数，单片机连接n个所述智能挂钩组，在n个所述智能挂钩组中，第2m+1个智能挂钩组的智能挂钩的感知圆环的第一侧壁（6）和所述第二侧壁均分布有紧邻所述内圆环壁的信号发射器（7），第2m+2个智能挂钩组的智能挂钩的第一侧壁（6）和第二侧壁均分布有紧邻所述内圆环壁的信号接收器，m为大于等于0的整数，在单根电缆上，相邻两个所述智能挂钩之间的电缆为电缆信息检测装置检测信号作用的检测区域。
6.一种矿用输电电缆的故障监测方法，其特征在于，所述故障监测方法由权利要求5所述的故障监测系统实现，所述故障监测方法包括：
7....
【专利技术属性】
技术研发人员：邓育健，刘宁，郗存根，王建勇，张宇光，吕勇庆，辛士民，阴振坤，
申请(专利权)人：中煤科工集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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