(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211281597.2 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 国网陕西省电力有限公司铜川供电 公司 地址 727000 陕西省铜川市新区咸丰路21 号 申请人 国网陕西省电力有限公司西咸 新区 供电公司 　 西安交通大 学 (72)发明人 佘建宁　张振华　臧俊亮　王亮　 冯健　葛坤　李一非　刘超　王浩　 吉重光　程鹏　曾翔君　陆冲　 骆一萍　 (74)专利代理 机构 深圳市精英专利事务所 44242 专利代理师 王暄(51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G08B 21/18(2006.01) G08B 25/08(2006.01) (54)发明名称 电缆状态监测系统及方法 (57)摘要 本发明公开了电缆状态 监测系统及方法。 该 系统包括传感器、 监测模组、 云端服务器、 用户终 端以及远程服务器， 传感器的输出端与监测模组 的输入端连接， 监测模组通过无线网络与云端服 务器连接， 云端服务器通过无线网络与远程服务 器连接； 传感器用于获取电缆线路的感应电压并 发送至监测模组； 监测模组用于根据感应电压判 断电缆线路的状态信息， 当电缆线路出现异常情 况时生成告警信号， 并将告警信号发送至云端服 务器； 云端服务器用于将告警信号推送至用户终 端以及远程服务器。 该系统基于传感器实时监测 感应电压的大小， 工作人员无需带电操作， 极大 保障了工作人员的安全性与可靠性， 通过无线云 端服务器实现远程监测， 极大地方便了一线运维 检修工作。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115540946 A 2022.12.30 CN 115540946 A 1.一种电缆状态监测系统， 其特征在于， 包括传感器、 监测模组、 云端服务器、 用户终端 以及远程服务器， 所述传感器的输出端与所述监测模组的输入端连接， 所述监测模组通过 无线网络与云端服 务器连接， 所述云端服 务器通过 无线网络与远程 服务器连接； 所述传感器用于获取电缆线路的感应电压并发送至所述 监测模组； 所述监测模组用于根据 所述感应电压判断电缆线路的状态信 息， 当电缆线路出现异常 情况时生成告警信号， 并将告警信号发送至云端服务器， 所述状态信息至少包括电缆每相 电流的状态量、 三相电压不平衡度、 电缆沟温度、 电缆沟湿度； 所述云端服 务器用于将告警信号推送至用户终端以及远程 服务器。 2.根据权利要求1所述的电缆状态监测系统， 其特征在于， 所述传感器包括三个并排设 置的跑道型线圈。 3.根据权利要求2所述的 电缆状态监测系统， 其特征在于， 所述监测模组包括DSP处理 器、 调理电路、 电源 管理模块和报警模块， 所述调理电路的输入端与所述传感器的输出端连 接， 所述调理电路 的输出端与所述DSP处理器的输入端连接， 所述DSP处理器的输出端与所 述报警模块的输入端 连接， 所述电源 管理模块的输出端分别与DSP处理器、 调理电路和报警 模块连接； 其中： 所示调理电路用于将所述传感器输出的感应电压放大并转换成满足DSP输入范围的正 值电压； 所述DSP处理器用于采集、 计算所述调理电路输出的电压数据， 根据 所述电压数据计算 电缆的电压不平衡度， 并根据所述电压不平衡度发送告警信号至所述报警模块； 所述电源管理模块用于给 所述DSP处理器、 调理电路和报警模块供电； 所述报警模块用于 接收所述D SP处理器发送的报警信号并报警。 4.根据权利要求3所述的电缆状态监测系统， 其特征在于， 所述调理电路包括隔离放大 器、 差分运算放大器和电压跟随器， 所述隔离放大器的输入端分别与所述传感器中每相线 圈的两个输出端子连接， 所述隔离放大器的输出端与所述差分运算放大器的输入端连接； 所述差分运算放大器的输出端与所述电压跟随器的输入端连接， 所述电压跟随器的输出端 与所述DSP处理器的输入端连接； 其中， 所述隔离运算放大器用于接收所述传感器输出的感应电压， 并将所述感应电压发送至 所述差分运 算放大器； 所述差分运算放大器用于接收所述隔离运算放大器输出的感应电压， 并将所述感应电 压进行放大处 理后发送至所述电压跟随器； 所述电压跟随器用于对所述差分运算放大器输出的感应电压进行检测， 若所述感应电 压为负值电压， 则将所述负值电压转换为正值电压， 并将转换后的正值电压发送至所述DSP 处理器。 5.根据权利要求4所述的 电缆状态监测系统， 其特征在于， 所述DSP处理器包括模数转 换模块， 所述模数转换模块用于获取感应电压的数值。 6.根据权利要求5所述的 电缆状态监测系统， 其特征在于， 所述DSP处理器还包括通信 模块， 所述 通信模块 为NB‑I/OT模块。 7.根据权利要求6所述的电缆状态监测系统， 其特征在于， 所述报 警模块包括报警灯和 报警喇叭， 所述报警灯和报警 喇叭均通过I/O引脚与所述D SP处理器连接 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115540946 A 28.根据权利要求7所述的电缆状态监测系统， 其特征在于， 所述电源管理模块包括供电 电池、 电源变换电路以及电源转换IC， 所述供电电池与电源变换电路连接， 所述电源变换电 路与电源转换IC连接， 所述电源转换IC的输出端与所述D SP处理器的输入端连接 。 9.一种如权利要求1 ‑8任一项所述的 电缆状态监测系统的 电缆状态监测方法， 其特征 在于， 包括： 传感器监测配电网电缆线路的感应电压， 并将所述感应电压发送至监测模组； 所述监测模组对所述感应电压进行转换处理， 得到三相电压， 并基于所述三相电压对 电压不平衡度进行计算， 得到配电网电缆线路的电压不平衡度， 并基于所述电压不平衡度 判断电缆线路是否存在异常， 若存在异常， 则生成告警信号并发送至云端服 务器； 云端服务器将告警信号传递给远程 服务器及用户终端。 10.根据权利要求9所述的电缆状态监测方法， 其特征在于， 所述基于所述电压不平衡 度判断电缆线路是否存在异常， 包括： 判断所述电压不平衡度是否 达到预设阈值； 若是， 则判定电缆线路存在异常； 若否， 则判定电缆线路正常。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115540946 A 3