[发明专利]一种隧道中的电力电缆安全监控系统

权利要求书

1.一种隧道中的电力电缆安全监控系统，其特征在于，所述系统包括：

若干光纤传感器、传输光纤、信号处理器；若干光纤传感器安装在隧道中的电力电缆外表面，对电力电缆的振动信号进行采集，并将采集的信号通过传输光纤传输给后端的信号处理器，信号处理器基于光纤传感器采集的振动信号判断电力电缆是否出现异常情况，若出现异常情况，则发出告警信息至预设终端；

所述光纤传感器通过安装结构贴合在电力电缆外表面，所述安装结构包括：

橡胶垫、第一抱箍、第二抱箍和第三抱箍；橡胶垫为半圆筒状，第一抱箍的上半部分箍板内壁与橡胶垫左半部分外表面贴合，第二抱箍的上半部分箍板内壁与橡胶垫中部外表面贴合，第三抱箍的上半部分箍板内壁与橡胶垫右半部分外表面贴合，电力电缆外表面穿过第一抱箍、第二抱箍和第三抱箍，第一抱箍、第二抱箍和第三抱箍用于将橡胶垫固定在电力电缆外表面，光纤传感器贴合在橡胶垫外表面；

所述橡胶垫内表面设有若干凹槽，每个凹槽内均嵌入有能够滑动的滑轮；

所述系统还包括数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元用于采集隧道的历史数据，包括：历史塌陷数据、历史滑坡数据、历史塌方数据、历史地震数据、历史维修和检修数据，并将采集的历史数据传输给数据处理单元，所述数据处理单元用于将隧道划分为若干区域，基于历史数据进行计算，分别计算出每个区域发生隧道安全事故的几率，并根据几率从大到小进行排名，在安装光纤传感器时，安装排名由大到小的顺序依次进行安装。

2.根据权利要求1所述的隧道中的电力电缆安全监控系统，其特征在于，光纤传感器均设有唯一的编号，且光纤传感器上设有定位模块，光纤传感器还用于在每间隔一段预设时间，将光纤传感器的实时位置和编号发送到信号处理器，当信号处理器监测到出现异常情况时，将异常情况处的光纤传感器的编号和位置发送到预设终端。

3.根据权利要求1所述的隧道中的电力电缆安全监控系统，其特征在于，所述信号处理器内设有电力电缆异常信号识别模型，所述系统还包括第一模拟单元和第二模拟单元，第一模拟单元用于模拟隧道异常情况时产生的振动信号，此时光纤传感器将采集到的第一模拟信号发送到信号处理器，第二模拟单元用于模拟隧道正常情况时产生的振动信号，此时光纤传感器将采集到的第二模拟信号发送到信号处理器，基于第一模拟信号和对应的隧道异常情况以及第二模拟信号和对应的隧道正常情况构建训练样本，基于训练样本对电力电缆异常信号识别模型进行训练，获得训练后的电力电缆异常信号识别模型；当光纤传感器采集的实时的信号通过传输光纤传输给后端的信号处理器，信号处理器基于训练后的电力电缆异常信号识别模型对实时信号的类型进行判断，当判断出该信号为模拟隧道异常情况时发出的，则进一步基于光纤传感器采集的振动信号判断电力电缆是否出现异常情况，若出现异常情况，则发出告警信息至预设终端；若当判断出该信号为模拟隧道正常情况时发出的，则信号处理器直接判断隧道正常振动，不发出告警信息。

4.根据权利要求3所述的隧道中的电力电缆安全监控系统，其特征在于，隧道正常情况时产生的振动信号包括：工人检修产生的振动信号和动物在输电线路上攀爬产生的振动信号。

5.根据权利要求1所述的隧道中的电力电缆安全监控系统，其特征在于，所述系统还包括发电单元、电能存储单元和供电管理单元，发电单元、电能存储单元和供电管理单元均安装在隧道内，发电单元为风力发电器，风力发电器与电能存储单元连接，电能存储单元用于对发电单元产生的电能进行存储，电能存储单元与供电管理单元连接，供电管理单元用于向系统进行供电。

6.根据权利要求1所述的隧道中的电力电缆安全监控系统，其特征在于，所述系统还包括报警器，用于在信号处理器判断电力电缆出现异常情况时进行报警。

7.根据权利要求6所述的隧道中的电力电缆安全监控系统，其特征在于，所述报警器为声光报警器。