[发明专利]一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统及其监测方法

权利要求书

1.一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述绝缘状态监测系统包括信号采集单元、信号处理单元、A/D转换单元、中央处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和监控中心，所述信号采集单元与所述信号处理单元、所述A/D转换单元、所述中央处理单元、所述通信单元、所述监控中心顺序连接，所述中央处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元和所述报警单元相连接；所述绝缘状态监测系统通过对被测电缆接地环流电流进行采集分析，进而实现对所述被测电缆绝缘状态的实时监测，若发生绝缘异常及时发出警示信号，以便相关工作人员及时采取相关措施。

2.根据权利要求1所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述信号采集单元采用罗氏线圈电流传感器对电缆环流电流信号进行采集，能够直接安装在所述被测电缆上，反应速度快，实时效率高，输出低压电压信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述信号处理单元包括积分电路、放大电路和滤波电路，所述积分电路采用有源模拟积分法，包括运算放大器、第一电阻器、第二电阻器和电容器，当输入的信号通过所述第一电阻器再传递到所述电容器上时，等于向所述电容器充电，所述电容器上的电压即为所述积分电路的输出电压，所述输出电压与所述环流电流直接成比例关系；所述滤波电路能够将电压信号的频率控制在50Hz工作频率以内，过滤频率大于50Hz的信号，减小高频信号造成的噪声干扰。

4.根据权利要求3所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设定，所述参数包括电流预警值、电流超限报警值、电流变化率报警值，所述电流预警值小于所述电流超限报警值。

5.根据权利要求4所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述中央处理单元对输入的信号进行分析判断，将实时测量的结果与所述电流预警值和所述电流超限报警值比较：若所述实时测量的结果小于所述电流预警值，则所述被测电缆绝缘状态良好；若所述实时测量的结果大于所述电流预警值，小于所述电流超限报警值，则所述被测电缆绝缘状态变差，通过所述报警单元发出绝缘状态变差报警信号，并通过所述通信单元向所述监控中心发出故障报表；若所述实时测量的结果大于所述电流超限报警值，则所述被测电缆发生绝缘故障，通过所述报警单元发出绝缘故障报警信号，并通过所述通信单元向所述监控中心发出故障报表；

所述中央处理单元计算所述电流变化趋势，并与所述电流变化率报警值相比较，若大于所述电流变化率报警值，通过所述报警单元发出电缆绝缘状态异常变化报警信号；

所述中央处理单元结合所述存储单元进行整点数据记录，并形成数据报表、历史曲线、故障报表，通过所述按键输入单元和所述显示单元进行现场查阅，通过所述通信单元上传至所述监控中心。

6.根据权利要求5所述的一种基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统，其特征在于，所述通信单元采用GPRS通信技术将相关信息传输至所述监控中心，帮助监控人员对所述被测电缆实行实时有效的远程监控，当所述被测电缆绝缘状态发生异常时能够及时采取相应的措施；所述监控中心采用GSM无线通信技术将所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表发送到相关联的移动设备，所述相关联的移动设备为相关工作人员所持有。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于接地环流电流检测的电力电缆绝缘状态监测系统的监测方法，其特征在于，所述监测方法包括如下步骤：

步骤(1)：通过所述罗氏线圈电流传感器采集所述被测电缆接地环流电流，输出低电压信号；

步骤(2)：经过所述积分电路对输入的电压信号进行积分处理，输出与所述环流电流直接成比例关系的电压信号；

步骤(3)：经过所述放大电路对电压信号进行放大处理；

步骤(4)：经过所述滤波电路对电压信号进行滤波处理，减小噪声干扰；

步骤(5)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；

步骤(6)：通过所述中央处理单元将输入的信号与所述电流预警值和所述电流超限报警值相比较，判断所述被测电缆绝缘状态是否正常；

步骤(7)：计算所述环流电流变趋势，与所述电流变化率报警值相比较，判断所述被测电缆绝缘状态变化趋势；

步骤(8)：通过所述存储单元进行数据存储，并形成所述数据报表、所述历史曲线、所述故障报表；

步骤(9)：通过所述通信单元将相关信息传输至所述监控中心；

步骤(10)：所述监控中心进一步将相关信息传输至所述相关联的移动设备。