[发明专利]一种井下电缆测温装置、监测系统及方法

权利要求书

1.一种井下电缆测温装置，其特征在于：该装置包括无线温度收

发器模块和至少一个无源无线测温模块；

所述无源无线测温模块安装在井下电缆本体及中间接头处，用于实时监测井下电缆及中间接头的温度变化情况；

所述无线温度收发器模块安装在井口下方的井壁上或井盖正下方，用于接收和发送无源无线测温模块监测的温度信息。

2.根据权利要求1所述的井下电缆测温装置，其特征在于：所述无线温度收发器模块包括，MCU控制器、NB-IOT接收模组、NB-IOT发射模组和电源管理模块；

所述电源管理模块分别为NB-IOT接收模组、NB-IOT发射模组和MCU处理器提供电源；

所述MCU处理器的输入端与NB-IOT接收模组连接，所述MCU处理器的输出端连接NB-IOT发射模组；

所述NB-IOT接收模组，用于接收温度信息；

所述NB-IOT发射模组中包括SIM卡，用于发送温度信息及与外界进行通讯。

3.根据权利要求1所述的井下电缆测温装置，其特征在于：所述无源无线测温模块包括，取电合金片模块、温度探头模块、无源无线温度传感器主体模块及扎带；

所述取电合金片模块，用于感应取电；

所述温度探头模块，用于探测温度；

所述无源无线温度传感器主体模块包含有NB-IOT无线发射模块，能够发送监测的温度信息，所述无源无线温度传感器主体模块通过NB-IOT无线发射模块与NB-IOT接收模组通讯；

所述扎带用于固定无源无线温度传感器主体模块，及将温度探头模块固定在测温处。

4.根据权利要求1-3任一所述的井下电缆测温装置，其特征在于：所述无源无线测温模块、无线温度收发器模块的外部均设有防水壳体，所述防水壳体的防护等级为IP68；所述防水壳体开设有用于通过模块电线的通孔，所述通孔在电线通过通孔后将通孔做密封处理。

5.根据权利要求4所述的井下电缆测温装置，其特征在于：所述温度探头模块的传感器探头安装紧靠断路器触头或铜排的连接点，并用高温胶带及扎带固定。

6.根据权利要求5所述的井下电缆测温装置，其特征在于：所述取电软磁合金片绕过单芯电缆或三芯电缆的单相电缆2至4圈，合金片头最终插入无源无线温度传感器主体模块的通孔内，并用高温胶带或热缩管缠绕。

7.一种井下电缆温度监测系统，其特征在于：该监测系统基于物联网构架设计，分为感知层、网络层、应用层三层基本结构；

所述感知层包括井下电缆测温装置；所述井下电缆测温装置为权利要求1-6任一所述的井下电缆测温装置；

所述网络层为连通无线温度收发器模块与系统监控中心的物理通信链路；

所述应用层为监控中心，用于接收采集数据和实时监测数据。

8.根据权利要求7所述的井下电缆监测系统，其特征在于：所述监控中心连接有云服务器，所述云服务器能够用于实时展示监测数据、运行状态评估、数据分析诊断、预警告警、参数设计。

9.根据权利要求8所述的井下电缆状态监测系统，其特征在于：所述监控中心还包括报警模块，用于当单相温度超标或相间温差阈值，及时发出报警信息。

10.基于权利要求7-9任一项所述井下电缆监测系统的监测方法，其特征在于：该监测方法包括：

无源无线测温模块将采集到的温度信息通过无线温度收发器模块传送到监控中心；

监控中心通过云服务器将收集到的温度信息进行实时分析，并通过云服务器实时展示监测数据、运行状态评估、数据分析诊断、预警告警、参数设计，实现井内电缆及中间接头温度实时监测；

当监测到温度数值超标时，监控中心发出报警并将报警信息发送至相关人员；其中，所述温度数值超标设置为单相温度超标或相间温差阈值。