环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位系统技术方案

环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位系统，属于远程监控系统的自动监控装置。包括监控中心、传输网络和现场设备，综合监控装置安装在环网柜内，故障指示器安装在电缆上，故障指示器的输出信号连接至综合监控装置的开关量输入端，电缆温度探头与综合监控装置相连，综合监控装置通过有线传输网络／ＧＰＲＳ与监控中心相连。能够实时监测配网设备运行环境的各项指标，遇到电缆温度过高等紧急意外情况，能够及时记录、查询和自动快速报警。当线路出现故障时，能够自动上报故障位置，系统通过软件分析自动定位，快速查找故障区段，隔离故障，尽快恢复供电。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位系统，属于远程监控系统的自动监控装置。
技术介绍
随着社会的进步和信息化、自动化程度的不断提高，人们对电力行业的依赖程度进一 步加深，也就对供电系统的可靠性提出了更高的要求。但由于配电网络复杂，线路距离长， 线路故障在所难免，故障发生后，能够快速的恢复供电成为供电部门关心的重要事情。另外，随着用电量的增加，配电网中众多的电缆接头由于运行时间长、制作工艺等问 题出现温度过热的现象时有发生。如环网柜、箱变等运行环境恶劣无人值守，在电缆局部 发生过热后不易被发现，事故蔓延即造成重大事故，影响正常生产，给电力企业造成经济 和信誉的重大损失。因此，预防事故的发生是安全生产的根本，从故障检修到状态检修是 下一步自动化发展的方向。目前，故障指示器在配电线路大量应用，但一旦遇到线路故障，故障区间内的指示器 翻牌，需要线路维护人员巡线以确定故障位置，使故障处理不够及时。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了保障配网的安全正常运行，实时监测配网设备 运行环境的各项指标，遇到电缆温度过高等紧急意外情况，能够及时记录、查询和自动快 速报警。当线路出现故障时，能够自动上报故障位置，系统通过软件分析自动定位，快速 查找故障区段，隔离故障，尽快恢复供电的环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位 系统。 方案本技术解决其技术问题所采用的技术方案是该环网柜的电缆头温度监测及线路 故障自动定位系统，其特征在于包括监控中心、传输网络和现场设备，综合监控装置安 装在环网柜内，故障指示器安装在电缆上，故障指示器的输出信号连接至综合监控装置的 开关量输入端，电缆温度探头与综合监控装置相连，综合监控装置通过有线传输网络/GPRS与监控中心相连。综合监控装置包括CPU及外围扩展电路、RAM;开关量输入电路及与开关量输入电路相 连的调理电路、时钟电路、通信电路，CPU及外围扩展电路分别与模拟量输入电路及与模 拟量输入电路相连的调理电路、A/D转换电路；开关量输入电路及与开关量输入电路相连 的调理电路、时钟电路、通信电路、RAM相连。网络短信服务器通过局域网与数据库服务器相连。故障指示器利用故障电流产生的电磁场变化，产生脉冲信号激励电路工作，不影响电 网的正常运行 工作原理监控装置采用低功耗微控制器，通过采集安装在电缆上的探头温度，对电缆的运行状 态实时进行监测，通过比较判断，确认是否发生温度升高事故，并通过采集传感器的信号， 来判断是否有线路故障发生。 一旦发生告警，监控装置将立即启动发送过程，将告警信息 发送到监控中心。监控中心通过短信或屏幕提示等方式通知相关人员，立即进行故障处理， 从而保证了配电网的运行安全。系统包括三部分， 一是监控中心，二是传输网络，三是现场设备。监控中心设有数据 服务器、前置工作站、浏览终端、网络短信服务器等，主要负责接收各监控点的数据，并 实现数据的存储、分析、判断、告警等功能，以不同的方式提醒相关工作人员现场的工作 情况。传输网络采用系统内局域网，或在条件不具备的情况下，采用GPRS通信网，主要完 成数据的传输功能。综合监控装置安装在环网柜内，用以监测电缆头的温度，故障指示器安装在电缆上， 故障指示器的输出信号连接至综合监控装置的开关量输入端。故障指示器选用通用产品， 但必须具有告警信息输出接口，方便接入综合监控装置。系统主要采用计算机、通信、网络、遥测、遥信等技术，构成一个一体化的网络监控 系统，可以在计算机屏幕上看到监控点的信息，提高配网的可靠运行能力，提高维护效率， 降低维护成本和劳动强度，使得从"定期检修"逐渐过渡到"状态检修"。通过本系统的实施，可以及时发现环网柜中电缆的温度升高、故障指示器报警等情况, 当温度升高到一定限值时，立即告警，提醒用户采取措施，避免事故的发生，极大提高配 网运行的安全性，并且当线路出现故障时，能够自动上报故障信息，系统通过软件分析， 自动确定故障位置，快速查找故障，及时恢复供电，提高供电可靠性。与现有技术相比，环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位系统所具有的有益效 果是测温单元采用最新微电子技术，利用微控制器进行温度的测量，施工简单，运行可 靠；同时进行多点测量，灵敏度高；数据传输通道采用成熟的GPRS网络或TCP/IP网络，只要具有GSM信号，就能实现可靠通信。温度越限报警采用相对比较的方法，解决了因线路负荷不同、季节不同(冬、夏)所 造成的温度告警限值的不同，极大的方便了用户的使用。多种方式告警系统检测到告警信息后，立即启动告警程序，包括当地声光告警、网 络客户端报警、短信报警、电话语音报警等。不论您处在何地，都会以最快的速度接收到 告警信息。故障指示器抗干扰能力强，不受周围任何电磁场等干扰，不存在绝缘击穿问题。故障 指示器采用先进的MCU技术、A/D采样技术及低功耗技术设计的新一代配电线路故障寻址 产品。故障指示器具有动作可靠，性能稳定，判断简易等特点。故障指示器具有检测负载 电流大小、识别线路负载投入瞬间的浪涌电流变化、线路短路电流变化规律、判断重合闸 的能力，具备准确判断线路短路故障的功能。由于故障是偶发性的，正常时MCU及相关电路进入休眠节能状态； 一旦有故障信号发 生，立即唤醒微控制芯片及相关电路，启动设置程序。故障恢复后，微控制芯片及相关电 路重新进入休眠节能状态。传感器为无源，直接在线检测信号，利用故障电流产生的电磁场变化，产生脉冲信号 激励电路工作，不影响电网的正常运行。附图说明图1是本技术环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位系统的构成图2是综合监控装置原理框图； 图3是线路故障定位示意图4是综合监控装置CPU及外围扩展电路原理图； 图5是综合监控装置模拟量采集电路原理图6是综合监控装置开关量采集电路原理图。图1-6是本技术环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位系统的最佳实施例。图4-6中Ul CPUU2实时时钟U3锁存器 U4 RAM U5译码器136、 U15 总线驱动器 U7 RS232电平转换器 U8-U10多路开关 Ull运算放大器 U12 AM)转换器 U13、 U14光电耦合器 RP1-RP3开关 Nl基准电压源 R1-R43电阻Cl-C19电容 J1-J2跳线端子 XI-X9接线端子RW1电位器Vl-V2二极管V3稳压管 BAT1纽扣电池。具体实施方式下面结合图1-6对本技术环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位系统做进 一步说明参照图1:本技术环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位系统由监控中心、传输网络 和现场设备三部分组成，监控中心由数据库服务器、浏览终端、操作终端、局域网、网络 短信服务器、前置工作站组成，传输网络为有线传输网络/GPRS，综合监控装置安装在环网 柜内，故障指示器安装在电缆上，故障指示器的输出信号连接至综合监控装置的开关量输 入端，电缆温度探头与综合监控装置相连。综合监控装置通过有线传输网络/GPRS与监控 中心的前K丄作站相连。参照图2:综合监控装置包括CPU及外围扩展电路、RAM;开关量输入电路及与开关量输入电路相 连的调理电路、时钟电路、通信电路，CPU及外围扩展电路分别与模拟量输入电路及与模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
环网柜的电缆头温度监测及线路故障自动定位系统，其特征在于：包括监控中心、传输网络和现场设备，综合监控装置安装在环网柜内，故障指示器安装在电缆上，故障指示器的输出信号连接至综合监控装置的开关量输入端，电缆温度探头与综合监控装置相连，综合监控装置通过有线传输网络／ＧＰＲＳ与监控中心相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国永，刘爱民，刘晓坤，
申请(专利权)人：淄博智洋电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]