[发明专利]适用于地下电缆配电系统的监测系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下电缆配电系统监测技术领域，更具体地，涉及一种采用无线自组网技术，以感应取电技术为核心的适用于地下电缆配电系统的监测系统，以及对应该系统的监测方法。

背景技术

在10KV电力的城市配网中，每条10KV的电缆回路在支线位置上都会建设有环网柜及其对应的检测系统。环网柜监测系统主要用于监测柜内主线和分支线路的工作状态，以便判断是否出现单项接地故障或者相间短路故障等。目前市面上的环网柜监测系统，主要分为以下两种类型。

   （1）本地故障监测系统

属于本地故障监测类型的环网柜监测系统，只在柜内的线路上安装了电缆型故障指示器。当线路发生短路或者单相接地故障后，由维护人员到达环网柜直接观察指示器，如指示器上面的指示灯发出红光，则表示是对应的那条线路出现了故障。这种方式可以在线路跳闸后，方便维护人员到达现场快速的找到故障线路。但这种类型的监测系统由于不带通信，因此线路出现故障后，必须要维护人员到达现场，才能确定故障点，并制定排障方案，所以效率很低，同时由于故障指示器采用电池供电，当电池耗尽将无法工作，也会造成工作上的消极影响。

（2）带通信的故障监测系统

此类带通信的故障监测系统，包括环网柜主机和电缆型故障指示器两部分，其中在电缆型故障指示器上增加光模块或增加低功耗短距离的通信模块，采用无线方式或者塑料光纤的方式将故障指示器上的故障信息传送至环网柜主机。环网柜主机一般采用GSM、GPRS或3G等运营商的公网资源将数据回传到供电局的接收器上。这种类型的环网柜监测系统可以在线路发生故障时，将故障点信息回传至供电局，使维护人员可以在出发前预判故障情况，提前准备，因此明显提高了工作效率。

但是这种方式也有其缺点，例如：

每个环网柜主机都需要向运营商购买SIM卡，因此传送数据时都会产生费用，而且还需要投入专人管理、维护各个SIM卡，以及正常缴费，以保证主机的正常运行，因此增加了人力和资源成本；

由于采用公共网络传送数据，因此所有的电力运行数据都需要经过运营商网络，依照现有的市场情况，无法保证数据的安全性，存在数据安全隐患；

采用运营商的网络传送报警数据，所以发送报警数据的时间过于依赖运营商网络的稳定性，而如果采用短信猫方式发送报警数据甚至可能发生数据丢弃的问题；

电力环网柜遍布城市的每个角落，所以，如果有环网柜刚好处在信号的盲区，则其将无法使用；

由于故障指示器采用电池供电，当电池耗尽时将无法工作，因此有时会对效率产生消极影响。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本发明的首要目的是提供适用于城市10kV地下电缆配电系统，用于监测环网柜内环境温湿度，以及主线出线、主线入线、支线的各相工作电流、电缆线温，并实检测线路的短路故障，可以快速的实现智能电网的故障定位和数据采集的监测系统。

本发明的进一步目的是提供一种基于上述监测系统的适用于地下电缆配电系统的监测方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

适用于地下电缆配电系统的监测系统，包括前端监测单元、监测主机和管理单元。

其中，在辖区内设置不少于一组的管理单元，实际当中，管理单元的具体数量依照实际需求决定；此外，在辖区内的各个环网柜内均设置监测主机，同时在各个环网柜内的主线出线、主线入线、支线上的各相电缆上分别安装前端监测单元。

其中，管理单元与各个监测主机相连，同一个环网柜内的监测主机和前端监测单元相互连接，不同的环网柜内的监测主机相互连接。监测系统内相关部件的连接，可根据需求选择无线或有线连接方式，而主要采用无线连接为较佳选择。

布置监测系统时，监测系统通过管理单元、监测主机、前端监测单元之间的分层连接构成自组网。

在上述自组网中，为便于通信及管理，通过不同的环网柜形成多个通信回路；且在每一条通信回路中选择一个监测主机作为主节点，作为主节点的监测主机实现通道转换作用，完成自组网内的数据传输；其中，作为主节点的监测主机与管理中心之间采用光纤连接方式为佳，而管理中心与其它监测主机之间，以及同一个环网柜内的监测主机与前端监测单元之间均采用无线连接方式为佳。