本技術(shù)涉及配電自動化相關(guān)，具體涉及一種超低功耗電纜隧道護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著電力建設(shè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電纜隧道作為重要的輸電通道，承擔(dān)著傳輸高壓電力的任務(wù)，為了保障我國供電的正常和社會發(fā)展的需要，需要對于承載電力運輸?shù)母邏壕€纜加強檢測工作，通過檢測電纜是否合格程度來提升供電可靠性。電纜作為電力傳輸?shù)摹把堋?，在高?fù)荷運行環(huán)境下，電纜隧道的護(hù)層和接地環(huán)流問題逐漸引起了廣泛關(guān)注，是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，其健康狀況直接關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全，護(hù)層環(huán)流是指流經(jīng)電纜護(hù)層的感應(yīng)電流，而接地環(huán)流則是在電纜接地系統(tǒng)中流動的電流，這些環(huán)流不僅會影響電纜的運行效率，還可能對電纜護(hù)層、接地系統(tǒng)和運行環(huán)境產(chǎn)生不良影響，甚至可能引發(fā)電纜過熱、護(hù)層老化等問題，增加電纜隧道的維護(hù)成本和運行風(fēng)險，對電纜的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，對于預(yù)防故障、保障供電可靠性具有重要意義，但傳統(tǒng)電纜護(hù)層環(huán)流監(jiān)測通常采用人工定期檢測或有線傳輸方式，主要通過在電纜接地端安裝電流互感器或傳感器來測量護(hù)層中的環(huán)流，存在諸多局限性，如數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、反應(yīng)滯后等問題，這些問題導(dǎo)致電力公司難以及時發(fā)現(xiàn)和處理電纜潛在的故障隱患，從而增加了電力系統(tǒng)運行的風(fēng)險，尤其是在高電壓、大負(fù)荷的城市電纜隧道應(yīng)用中，難以滿足高效、安全、實時監(jiān)測的需求。

2、因此，現(xiàn)階段電纜隧道護(hù)層環(huán)流監(jiān)測相關(guān)技術(shù)中，存在數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、難以及時發(fā)現(xiàn)處理電纜潛在故障隱患，導(dǎo)致電纜隧道取電不穩(wěn)定及市電供電不方便的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)通過提供一種超低功耗電纜隧道護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置，解決了現(xiàn)有電纜護(hù)層環(huán)流監(jiān)測存在的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、難以及時發(fā)現(xiàn)處理電纜潛在故障隱患，導(dǎo)致電纜隧道取電不穩(wěn)定及市電供電不方便的技術(shù)問題，達(dá)到了提升電纜隧道取電穩(wěn)定性及供電便捷性的技術(shù)效果。

2、本技術(shù)提供一種超低功耗電纜隧道護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置，所述裝置包括主處理器、lora無線通信模塊、環(huán)流采集模塊、藍(lán)牙模塊、電源模塊和電池模塊：所述lora無線通信模塊用于接收主站發(fā)送的喚醒信號，根據(jù)所述喚醒信號控制喚醒所述環(huán)流采集模塊和所述主處理器；所述環(huán)流采集模塊用于對預(yù)設(shè)電纜隧道中的第一電纜采集接地環(huán)流數(shù)據(jù)、護(hù)層環(huán)流數(shù)據(jù)和電纜運行電流數(shù)據(jù)，并發(fā)送至所述主處理器；所述主處理器用于通過預(yù)構(gòu)建的三元動態(tài)拓?fù)溆绊懩Ｐ蛯λ鼋拥丨h(huán)流數(shù)據(jù)、護(hù)層環(huán)流數(shù)據(jù)和電纜運行電流數(shù)據(jù)進(jìn)行影響效應(yīng)關(guān)聯(lián)分析，根據(jù)影響效應(yīng)關(guān)聯(lián)結(jié)果進(jìn)行異常判斷，生成異常判斷結(jié)果并通過所述lora無線通信模塊發(fā)送至所述主站；所述藍(lán)牙模塊用于連接所述主處理器，對所述lora無線通信模塊和所述環(huán)流采集模塊進(jìn)行模塊功能調(diào)試；所述電源模塊用于向所述主處理器、所述lora無線通信模塊、所述環(huán)流采集模塊和所述藍(lán)牙模塊提供工作電源；所述電池模塊連接用于向所述主處理器、所述lora無線通信模塊和所述環(huán)流采集模塊供電。

3、在可能的實現(xiàn)方式中，所述的一種超低功耗電纜隧道護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置，還執(zhí)行以下處理：還包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，所述三元動態(tài)拓?fù)溆绊懩Ｐ偷臉?gòu)建步驟包括：獲取所述第一電纜的電纜護(hù)層結(jié)構(gòu)信息和電纜承載負(fù)載信息；通過所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，以所述電纜護(hù)層結(jié)構(gòu)信息和電纜承載負(fù)載信息為約束，進(jìn)行歷史護(hù)層環(huán)流監(jiān)測數(shù)據(jù)檢索，生成正常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集和多種異常狀態(tài)下的多個異常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集；以所述正常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集為參考，基于所述多個異常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集進(jìn)行護(hù)層環(huán)流、電纜運行電流和接地環(huán)流之間的異常影響效應(yīng)分析，生成三元拓?fù)溆绊懢W(wǎng)絡(luò)；以所述三元拓?fù)溆绊懢W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建所述三元動態(tài)拓?fù)溆绊懩Ｐ汀?/p>

4、在可能的實現(xiàn)方式中，以所述正常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集為參考，基于所述多個異常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集進(jìn)行護(hù)層環(huán)流、電纜運行電流和接地環(huán)流之間的異常影響效應(yīng)分析，還執(zhí)行以下處理：遍歷所述多個異常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集，與所述正常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集進(jìn)行護(hù)層環(huán)流、電纜運行電流和接地環(huán)流的異常效應(yīng)識別，生成多層異常效應(yīng)矢量；以所述正常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集建立中心三元拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)；以所述中心三元拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，根據(jù)所述多層異常效應(yīng)矢量進(jìn)行異常效應(yīng)關(guān)聯(lián)，建立相對于所述中心三元拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的多層異常效應(yīng)關(guān)聯(lián)拓?fù)?；以所述中心三元拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)和所述多層異常效應(yīng)關(guān)聯(lián)拓?fù)浣⑺鋈負(fù)溆绊懢W(wǎng)絡(luò)。

5、在可能的實現(xiàn)方式中，遍歷所述多個異常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集，與所述正常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集進(jìn)行護(hù)層環(huán)流、電纜運行電流和接地環(huán)流的異常效應(yīng)識別，生成多層異常效應(yīng)矢量，還執(zhí)行以下處理：在所述多個異常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集提取第一異常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集；針對所述第一異常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集進(jìn)行護(hù)層環(huán)流、電纜運行電流和接地環(huán)流的相對關(guān)系識別，生成第一相對關(guān)系；針對所述正常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集進(jìn)行護(hù)層環(huán)流、電纜運行電流和接地環(huán)流的相對關(guān)系識別，生成基準(zhǔn)相對關(guān)系；比較所述第一相對關(guān)系與所述基準(zhǔn)相對關(guān)系差異，生成第一類異常效應(yīng)矢量；對所述第一異常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集與所述正常狀態(tài)三元環(huán)流數(shù)據(jù)集分別進(jìn)行護(hù)層環(huán)流、電纜運行電流和接地環(huán)流的差值計算，生成第二類異常效應(yīng)矢量；以所述第一類異常效應(yīng)矢量和所述第二類異常效應(yīng)矢量生成第一層異常效應(yīng)矢量，并添加至所述多層異常效應(yīng)矢量。

6、在可能的實現(xiàn)方式中，以所述中心三元拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，根據(jù)所述多層異常效應(yīng)矢量進(jìn)行異常效應(yīng)關(guān)聯(lián)，建立相對于所述中心三元拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的多層異常效應(yīng)關(guān)聯(lián)拓?fù)洌€執(zhí)行以下處理：所述中心三元拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)包括護(hù)層環(huán)流節(jié)點、電纜運行電流節(jié)點和接地環(huán)流節(jié)點；以所述多層異常效應(yīng)矢量中的第一類異常效應(yīng)矢量與所述中心三元拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體網(wǎng)絡(luò)異常效應(yīng)關(guān)聯(lián)，建立初始多層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；以所述多層異常效應(yīng)矢量中的第二類異常效應(yīng)矢量與所述初始多層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的護(hù)層環(huán)流節(jié)點、電纜運行電流節(jié)點和接地環(huán)流節(jié)點進(jìn)行拓?fù)涔?jié)點異常效應(yīng)關(guān)聯(lián)連接，生成所述多層異常效應(yīng)關(guān)聯(lián)拓?fù)洹?/p>

7、在可能的實現(xiàn)方式中，所述的一種超低功耗電纜隧道護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置，還執(zhí)行以下處理：所述電源模塊包括升降壓一體芯片，且所述升降壓一體芯片與所述電池模塊連接；通過所述升降壓一體芯片將所述電池模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)至工作電壓后向所述主處理器、所述lora無線通信模塊、所述環(huán)流采集模塊和所述藍(lán)牙模塊供電。

8、在可能的實現(xiàn)方式中，所述的一種超低功耗電纜隧道護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置，還執(zhí)行以下處理：所述lora無線通信模塊包括休眠狀態(tài)和喚醒狀態(tài)；其中，當(dāng)所述lora無線通信模塊處于休眠狀態(tài)時，具備低功耗監(jiān)聽功能，當(dāng)監(jiān)聽到所述主站發(fā)送的喚醒信號，進(jìn)入喚醒狀態(tài)。

9、在可能的實現(xiàn)方式中，所述藍(lán)牙模塊用于連接所述主處理器，對所述lora無線通信模塊和所述環(huán)流采集模塊進(jìn)行模塊功能調(diào)試，還執(zhí)行以下處理：基于所述藍(lán)牙模塊，通過移動終端連接所述主處理器，修改所述lora無線通信模塊和所述環(huán)流采集模塊的參數(shù)，進(jìn)行設(shè)備測試，并接收測試數(shù)據(jù)返回至所述移動終端進(jìn)行設(shè)備維護(hù)調(diào)試。

10、在可能的實現(xiàn)方式中，所述的一種超低功耗電纜隧道護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置，還執(zhí)行以下處理：所述環(huán)流采集模塊包括位于第一電纜內(nèi)部、第一電纜護(hù)層和第一電纜接地端的電能計量芯片。

11、在可能的實現(xiàn)方式中，所述主處理器用于通過預(yù)構(gòu)建的三元動態(tài)拓?fù)溆绊懩Ｐ蛯λ鼋拥丨h(huán)流數(shù)據(jù)、護(hù)層環(huán)流數(shù)據(jù)和電纜運行電流數(shù)據(jù)進(jìn)行影響效應(yīng)關(guān)聯(lián)分析，根據(jù)影響效應(yīng)關(guān)聯(lián)結(jié)果進(jìn)行異常判斷，生成異常判斷結(jié)果，還執(zhí)行以下處理：將所述接地環(huán)流數(shù)據(jù)、所述護(hù)層環(huán)流數(shù)據(jù)和所述電纜運行電流數(shù)據(jù)輸入所述三元動態(tài)拓?fù)溆绊懩Ｐ?，進(jìn)行異常效應(yīng)關(guān)聯(lián)拓?fù)淦ヅ?，生成所述影響效?yīng)關(guān)聯(lián)結(jié)果；根據(jù)所述影響效應(yīng)關(guān)聯(lián)結(jié)果進(jìn)行異常狀態(tài)識別，生成所述異常判斷結(jié)果。

12、擬通過本技術(shù)提出的一種超低功耗電纜隧道護(hù)層環(huán)流在線監(jiān)測裝置，包括主處理器、lora無線通信模塊、環(huán)流采集模塊、藍(lán)牙模塊、電源模塊和電池模塊，lora無線通信模塊用于接收主站發(fā)送的喚醒信號；環(huán)流采集模塊用于采集接地環(huán)流數(shù)據(jù)、護(hù)層環(huán)流數(shù)據(jù)和電纜運行電流數(shù)據(jù)；主處理器用于根據(jù)通過預(yù)構(gòu)建的三元動態(tài)拓?fù)溆绊懩Ｐ蛯拥丨h(huán)流數(shù)據(jù)、護(hù)層環(huán)流數(shù)據(jù)和電纜運行電流數(shù)據(jù)進(jìn)行影響效應(yīng)關(guān)聯(lián)分析，根據(jù)影響效應(yīng)關(guān)聯(lián)結(jié)果進(jìn)行異常判斷，生成異常判斷結(jié)果并通過lora無線通信模塊發(fā)送至主站；藍(lán)牙模塊用于進(jìn)行模塊功能調(diào)試；電源模塊用于提供工作電源；電池模塊用于供電。解決了現(xiàn)有電纜護(hù)層環(huán)流監(jiān)測存在的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、難以及時發(fā)現(xiàn)處理電纜潛在故障隱患，導(dǎo)致電纜隧道取電不穩(wěn)定及市電供電不方便的技術(shù)問題，達(dá)到了提升電纜隧道取電穩(wěn)定性及供電便捷性的技術(shù)效果。