阅读说明：本技术 低压电缆连接头温度在线监测预警系统及方法 (Low-voltage cable connector temperature online monitoring and early warning system and method ) 是由 张鹏程 于 2020-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低压电缆连接头温度在线监测预警系统,监测预警系统包括：采集单元；采集单元包括荧光光纤温度传感器,荧光光纤温度传感器安装于电缆连接头处；通讯单元；通讯单元与采集单元建立TCP/IP连接,通讯单元与云端数据库建立无线连接；移动应用服务；基于云端数据库建立用于在移动端推送采集数据的移动应用服务。本发明还公开一种低压电缆连接头温度在线监测预警方法,应用于上述的低压电缆连接头温度在线监测预警系统。较传统的低压配电系统监控而言,能实时监测低压配电系统电缆接头温度,且监测精度较高,对接头温度的异常实时预警,从而显著提升了低压配电系统安全可靠性,降低了人工维护强度,经济技术指标显著。(The invention discloses a low-voltage cable connector temperature on-line monitoring and early warning system, which comprises: a collection unit; the acquisition unit comprises a fluorescent optical fiber temperature sensor which is arranged at the cable connector; a communication unit; the communication unit and the acquisition unit establish TCP/IP connection, and the communication unit and the cloud database establish wireless connection; a mobile application service; and establishing a mobile application service for pushing the collected data at the mobile terminal based on the cloud database. The invention also discloses a low-voltage cable connector temperature online monitoring and early warning method which is applied to the low-voltage cable connector temperature online monitoring and early warning system. Compared with traditional low-voltage distribution system monitoring, the monitoring device can monitor the temperature of a cable joint of the low-voltage distribution system in real time, is high in monitoring precision, and can perform early warning on the abnormity of the temperature of the joint in real time, so that the safety and reliability of the low-voltage distribution system are improved remarkably, the manual maintenance intensity is reduced, and the economic and technical indexes are remarkable.)

低压电缆连接头温度在线监测预警系统及方法

技术领域

本发明涉及电缆温度监测技术领域，尤其涉及一种低压电缆连接头温度在线监测预警系统及方法。

背景技术

低压配电系统电缆与电气设备或接线端子的连接多数采用螺栓压接方式，电缆接头在长期带载发热、空载冷却的交替运行环境下，必然会因热胀冷缩导致连接头松动、接触电阻增大，这种情况的发生将严重影响回路供电安全可靠性，接触电阻增大导致接头部位发热，轻则因过热烧损连接头端子，重则发生电器设备烧损、电气火灾等严重事故。

低压电缆触头松动导致的异常或事故发生的预防措施，目前采用的方式主要有：

一：红外测温，人工采用红外测温仪定期巡检，根据巡检温度记录变化趋势判断连接头工作状况，并进行相应的处理。

二：预防性维护，定期进行设备检修维护，紧固电缆接头连接螺栓，尽力避免在一个设备检修周期出现连接头严重松动的情况。

三：开关柜内环境温度监测，在靠近大电流电缆连接头附近位置配置热电偶、热电阻、缆式线型感温等温度传感元件，通过对环境温度监测间接监测电缆连接头等重点发热部位。

传统的低压电缆连接头异常监测预防手段都存在一定程度的不足之处，不能有效杜绝由此导致的故障或事故发生。对于封闭式开关柜，红外测温巡检方式就不具备条件；定期检修能在一定程度上防范连接头松动事件的发生，但设备运行工况的变化、环境因素等导致接头松动往往具有不确定性；通过环境温度监测的间接监测方式缺乏精准度，在柜体通风散热良好的情况下对连接头温度变化不敏感，且受环境温度影响较大。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种低压电缆连接头温度在线监测预警系统及方法。

为了实现上述目的，本公开提供一种低压电缆连接头温度在线监测预警系统，监测预警系统包括：

采集单元；采集单元包括荧光光纤温度传感器，荧光光纤温度传感器安装于电缆连接头处；

通讯单元；通讯单元与采集单元建立TCP/IP连接，通讯单元与云端数据库建立无线连接；

移动应用服务；基于云端数据库建立用于在移动端推送采集数据的移动应用服务。

可选地，监测预警系统还包括监控单元；

采集单元通过A/D转换器与监控单元信号连接，监控单元设置模拟量监视模块和阈值预警模块，模拟量监视模块与阈值预警模块电连接，模拟量监视模块监视的模拟数据超过阈值预警模块设定的阈值，则监控单元启动报警信号；

监控单元与通讯单元无线连接，监控单元的监控数据及报警信息通过通讯单元实时存入云端数据库，并于移动端推送。

可选地，采集单元设置阈值截点，采集单元与配电回路开关电连接，当荧光光纤温度传感器采集到的温度达到采集单元的阈值截点时采集单元触发配电回路开关脱扣。

可选地，电缆横截面面积大于16㎜²的情况下，荧光光纤温度传感器的测温探头***电缆连接头部分，测温探头贴近电缆铜芯。

可选地，电缆横截面面积小于及等于16㎜²的情况下，荧光光纤温度传感器的测温探头粘贴在电缆连接头的铜芯表面。

本发明还提供一种低压电缆连接头温度在线监测预警方法，应用于上述的低压电缆连接头温度在线监测预警系统，包含：

根据配电系统回路的重要级确定电缆连接头监测点的位置和数量；

根据电缆横截面面积大小确定荧光光纤温度传感器的安装方式，安装荧光光纤温度传感器；

建立采集单元、通讯单元和云端数据库，采集单元通过通讯单元将采集数据实时发送至云端数据库存储和数据分析；

基于云端数据库建立用于移动应用服务，移动应用服务完成在移动端的采集数据的推送。

可选地，建立监控单元，采集单元将温度采集量转换成模拟信号监控单元，监控单元对模拟量进行监视，并设置预警阈值，监视的模拟数据超过预警阈值，则监控单元启动报警信号；

监控单元的监控数据及报警信息通过通讯单元实时存入云端数据库，并于移动端推送。

可选地，采集单元设置阈值截点，荧光光纤温度传感器采集到的温度达到采集单元的阈值截点时采集单元触发配电回路开关脱扣。

本发明的有益效果在于：

本发明涉及的低压电缆连接头温度在线监测预警系统及方法，较传统的低压配电系统监控而言，能实时监测低压配电系统电缆接头温度，且监测精度较高，对接头温度的异常实时预警，从而显著提升了低压配电系统安全可靠性，降低了人工维护强度，经济技术指标显著。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的

具体实施方式

一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本发明所述的低压电缆连接头温度在线监测预警系统的拓扑图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，本发明涉及的低压电缆连接头温度在线监测预警系统，监测预警系统包括：

采集单元；采集单元包括荧光光纤温度传感器，荧光光纤温度传感器安装于电缆连接头处；

通讯单元；通讯单元与采集单元建立TCP/IP连接，通讯单元与云端数据库建立无线连接；

移动应用服务；基于云端数据库建立用于在移动端推送采集数据的移动应用服务。

荧光光纤测温技术在易燃、易爆、复杂电磁环境的工业现场有较广泛应用，在低压电缆接头温度监测上是全新应用，能显著提高低压配电系统供电可靠性，有效杜绝电气火灾事故。对于分布广泛的低压配电系统而言，通过移动应用服务实现移动端的集中展示和预警。

可选地，监测预警系统还包括监控单元；

采集单元通过A/D转换器与监控单元信号连接，监控单元设置模拟量监视模块和阈值预警模块，模拟量监视模块与阈值预警模块电连接，模拟量监视模块监视的模拟数据超过阈值预警模块设定的阈值，则监控单元启动报警信号；

监控单元与通讯单元无线连接，监控单元的监控数据及报警信息通过通讯单元实时存入云端数据库，并于移动端推送。

可选地，采集单元设置阈值截点，采集单元与配电回路开关电连接，当荧光光纤温度传感器采集到的温度达到采集单元的阈值截点时采集单元触发配电回路开关脱扣。

可选地，电缆横截面面积大于16㎜²的情况下，荧光光纤温度传感器的测温探头***电缆连接头部分，测温探头贴近电缆铜芯，并包覆以绝缘。

可选地，电缆横截面面积小于及等于16㎜²的情况下，荧光光纤温度传感器的测温探头通常采用专用粘合剂粘贴在电缆连接头的铜芯表面。

本发明还提供一种低压电缆连接头温度在线监测预警方法，应用于上述的低压电缆连接头温度在线监测预警系统，包含：

根据配电系统回路的重要级确定电缆连接头监测点的位置和数量；

根据电缆横截面面积大小确定荧光光纤温度传感器的安装方式，安装荧光光纤温度传感器；

建立采集单元、通讯单元和云端数据库，采集单元通过通讯单元将采集数据实时发送至云端数据库存储和数据分析；

基于云端数据库建立用于移动应用服务，移动应用服务完成在移动端的采集数据的推送。

可选地，建立监控单元，采集单元将温度采集量转换成模拟信号监控单元，监控单元对模拟量进行监视，并设置预警阈值，监视的模拟数据超过预警阈值，则监控单元启动报警信号；

监控单元的监控数据及报警信息通过通讯单元实时存入云端数据库，并于移动端推送。

可选地，采集单元设置阈值截点，荧光光纤温度传感器采集到的温度达到采集单元的阈值截点时采集单元触发配电回路开关脱扣。

本发明涉及的低压电缆连接头温度在线监测预警系统及方法，采用的荧光光纤测温技术采用光信号传输，具有安全性高、适用环境广、抗电磁干扰能力强等优点，并已在工业现场广泛应用。在重要低压配电系统回路电缆连接头处配置荧光光纤测温元件，根据现场电缆情况，元件可粘贴在连接头或嵌入电缆芯线内，采集信号通过光纤传送至采集单元，采集单元配置4-20mA模拟量输出、开关量阈值报价接点输出、Modbus TCP通讯接口、WIFI接口，实现采集单元与云端数据服务器、监控系统的数据通讯。对于部署有监控系统的供配电企业，可在监控系统设置报警、跳闸的温度阈值，实现低压电缆接头的在线实时监测和控制；对于未部署计算机监控系统的用户，可利用移动应用服务，实现移动端的在线监测和自动预警信息推送。从而实现低压配电系统电缆接头运行状态的在线实时监控，显著提高低压配电系统供电的可靠性、安全性。

较传统的低压配电系统监控而言，能实时监测低压配电系统电缆接头温度，且监测精度较高，对接头温度的异常实时预警，从而显著提升了低压配电系统安全可靠性，降低了人工维护强度，经济技术指标显著。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。