[发明专利]海底电缆温度监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度监测装置，特别是一种海底电缆温度监测系统。

背景技术

随着我国社会经济快速发展和海上风电能等海洋开发利用持续深化，跨海输电网络不断以更高电压等级向沿海及其附近岛屿延伸覆盖，海底电缆应用越来越广泛。海底电缆是跨海电能输送重要通道，敷设于海底，长期受海水侵蚀和海浪冲刷，阻水性能变差绝缘下降出现老化，时间长了不可避免产生漏电流，导致海底电缆在故障点处的温度升高，由于海洋环境特殊，无法实时监测海底电缆温度升高故障和提前预警，可能导致引发更大的事故发生。

现有的技术手段无法实现对海底电缆温度状态有效监测，陆地上电力电缆敷设专用传感器进行温度监测的技术方法，在海底电缆监测领域应用技术难题大、投入费用高、可靠性和有效性差。为确保海底电缆在安全温度范围内稳定运行，延长海缆使用寿命，如何实现对海底电缆运行温度状态有效监测，减少海底电缆温度升高故障造成停电，对海岛国防安全、工农业生产和城乡人民用电影响，是社会关注、电力企业亟待解决的重大难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种使用寿命长,维护费用低,检测范围广,监控距离长, 灵敏度高和测量精确度高的海底电缆温度监测系统。

一种海底电缆温度监测系统，包括有温度检测前端装置，海底电缆温度监测处理中心及用户端，所述的温度检测前端装置与抽取的海底电缆复合光纤中的一根以上的冗余光纤作为温度监测分布式传感器相连，所述的温度检测前端装置与海底电缆温度检测处理中心及用户端分别通讯连接，所述的海底电缆温度检测处理中心包括有服务器、标准温度测试曲线、温度监测模式识别、海缆路由走廊图、报警系统、数据库及视频监控：

温度检测模式识别：接收温度监测前端装置获取的海底电缆温度信息，自动调取相关的标准温度测试曲线和海缆路由走廊图的实时信息和数据进行比对分析，对海底电缆温度信息进行分类处理，当识别判断海底电缆温度升高是由于绝缘下降、漏电流出现、电缆接续头等原因引发且有继续升高趋势，对海底电缆运行状态产生危害时，监测系统进入告警状态，当温度升高超过预定报警值时，温度监测系统分别向报警单元和视频监控装置发出触发信号，视频监控装置显示海底电缆运行温度实时状态和标准温度测试曲线，电力调度控制中心根据接收海底电缆温度报警信息，进行相关的负荷转移及故障排查处理流程；

标准温度测试曲线：根据海底电缆输送电能负荷和电流情况，将各种典型的负荷电流条件下的海底电缆运行温度，通过光纤传感器进行检测，结合不同季节的海水温度等进行修正计算，绘制出不同时间段和不同负荷电流时的标准温度测试曲线，其能显示海底电缆全程温度分布测测曲线、系统参数和重点监测点的温度随时间变化曲线；

将海底电缆随时间和负荷电流变化的标准温度测试曲线及数据送到温度模式识别单元，融合所采集的海底电缆实时温度信息进行分析比较，其结果作为温度监测系统的后续处理流程的依据；

海缆路由走廊图：根据海底电缆路由竣工图经纬度、地形剖面梯度曲线等数据资料，绘制海底电缆敷设路由走廊图， 温度模式识别单元通过调取海底电缆路由走廊图的数据信息，与温度模式识别单元海底电缆温度升高实时信息进行比对分析，快速对海底电缆温度升高故障点进行判断定位；

报警装置具有最高温度、最大差温报警，其指的是实时温度与平均温度差别过大，用于判别接续点局部过热点、温升过快和故障点报警功能，根据接收到触发信号，海底电缆监测系统报警装置发出温度异常升高报警信号和故障点定位点信息；

视频监控：根据接收到触发信号，显示海底电缆运行温度实时状态曲线和标准温度测试曲线和温度升高故障点信息，为电网调度控制中心可能的进一步操作提供决策依据；

海底电缆温度监测处理中心与用户端通过电力专用通信网络进行远程联网，海底电缆监测系统值班管理人员和海底电缆运行维护管理人员通过相关权限认证，调用海底电缆运行状态温度监测的实时信息，进行电网调度和异常故障指挥处理，并生成各种报表。

采用光电复合海底电缆的复合光纤作为海底电缆温度监测的分布式传感元件，对海底电缆海长期受海水侵蚀和海浪冲刷，绝缘下降产生漏电流，导致故障点处的温度升高，具有很高的测量灵敏度，是光纤在通信传输领域长期应用后，在海底电缆监测领域作为传感元件的创造性应用。只需要复合海底电缆中的单根光纤，既可作为温度监测的分布式传感器，又是温度监测信息传输的介质，以简捷实用方式构建了海底电缆温度监测系统，实现了对海底电缆运行的温度状态有效监测。