[实用新型]低压合金电缆运行状态在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种供电线路中电缆运行状态的监测系统，特别是一种低压合金电缆运行状态在线监测系统。

背景技术

合金电缆以铝为主材，并添加了铜、锰、镁、钛、铬、锌、铁、硅等元素，经过特殊的合成和退火等先进工艺，在力学性能上比铜电缆具有更强的柔韧性，安装时需要的拉力小、易于牵引，可节省人工费用，性价比优于同等载流量的铜电缆。合金电缆已在福建省沿海地区试验运行，为了进一步将合金电缆用于低压配电网中，需要对其在各类环境下，例如沿海强腐蚀气候下的导电能力、机械性能、连接性能和抗腐蚀能力等进一步验证。为了监测合金电缆导电能力和发热量等情况，并与传统铜电缆做综合比较，进而为低压配电网电缆选型及合金电缆的推广应用提供技术参考，需要设计一种合金电缆运行状态在线监测系统，对合金电缆的运行环境参数、电参数和接头处的温度进行在线监测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够监测合金电缆导电能力和发热量等情况的低压合金电缆运行状态在线监测系统。

本实用新型的目的是通过以下途径来实现的：

低压合金电缆运行状态在线监测系统，其结构要点在于，包括有电参数监测模块、温度监测模块、环境温湿度监测模块、通信管理模块和主站系统，所述的电参数监测模块、温度监测模块和环境温湿度监测模块均通过数据总线与通信管理模块连接，而通信管理模块则通过无线网络与主站系统连接。

安装时，各个监测模块均安装在机箱中，放置在合金电缆的附近，电参数监测模块采集电缆的运行电参数，如电压、电流、有功功率、无功功率等；温度监测模块用于测试合金电缆本身及接头在运行中的温度变化；而环境温湿度监测模块则采集合金电缆所处的环境温度和湿度参数，作为合金电缆的基础运行数据；所有数据经过处理后均发送到通信管理模块，通过该通信管理模块将数据传送到主站系统，以供主站系统存储，处理以及分析。这样，监测获得的数据囊括了合金电缆在线运行状态的绝大部分参数，为低压配电网电缆选型及合金电缆的推广应用提供了技术参考。

本实用新型可以进一步具体为：

温度监测模块的传感器或者安装在线路中铜与合金电缆之间的连接件上，或者安装在被监测合金电缆的表面上。

线路中铜与合金电缆之间的温度为合金电缆接头温度。温度监测模块可以同时监测多个位置的合金电缆的温度或者表面温度，采集到的数据在温度监测模块中进行处理，然后通过数据总线传送给通信管理模块。

通信管理模块包括有电源模块、微处理器、GPRS模块和复数个通信接口电路，通信接口电路及GPRS模块分别连接到微处理器，电源模块连接微处理器和GPRS模块。

通信管理模块还包括有一种报警指示灯，其与微处理器的输出端连接。

通信管理模块上电后以接收短信的方式设置该模块的地址及主站IP地址，通过数据总线每5s（可设定）召测一次电缆各个位置的表面温度和运行电参数，判断监测的位置点温度是否超过设定阀值：当温度超过设置的阈值后，通信管理模块以指示灯显示报警信息并将温度数据和电参数数据按照一定的格式打包后，通过GPRS模块，按照标准的IEC 60870-5-104协议将温度数据和电参数数据发送给主站系统，当温度为正常运行值时，通信管理模块每15min（可设定）接收主站系统的召测数据命令后，将最近一次更新的电参数数据、温度数据、环境温湿度数据应答给主站系统，主站系统收到应答数据后，对其进行数据解析、标度转换后存入数据库，并将实时数据以曲线显示。

上述微处理器可以采用美国DIGI公司的RCM6760，GPRS模块可以采用中兴公司的ME3000。

环境温湿度监测模块包括有供电模块、微控制器、接口电路和温湿度传感器，供电模块分别与微控制器、接口电路和温湿度传感器连接，温湿度传感器、微控制器和接口电路依序连接。

微控制器每隔设定时间采集一次温湿度传感器的数据，更新最近采集的10次温湿度数据并计算滑动平均值，每隔设定时间接收通信管理模块召测数据命令后，取更新后的平均值作为应答数据。

上述微控制器采用MicroChip公司的PIC24FJ64，温湿度传感器采用数字温湿度传感器SHT-11。