一种城市轨道交通变电所电缆夹层可视化监控系统的制作方法

1.本发明属于轨道交通供电技术领域，更具体地，涉及一种城市轨道交通变电所电缆夹层可视化监控系统。


背景技术：

2.城市轨道交通变电所电缆夹层电缆很多，运营维护人员巡视、检修不变，特别是地下车站变电所电缆夹层位于站台板下，光线昏暗、人员进出只能通过盖板和爬梯，非常不方便，只能进行较长时间的定期巡视。不利于实时监控和发现异常情况。


技术实现要素：

3.针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种城市轨道交通变电所电缆夹层可视化监控系统，可实现电缆夹层的可视化监控。
4.为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种城市轨道交通变电所电缆夹层可视化监控系统，包括：热成像双光谱摄像机、基于传感器的监测装置、网络视频录像机、交换机、站级服务器和显示终端；所述热成像双光谱摄像机、所述监测装置均布置在轨道交通变电所电缆夹层内，所述热成像双光谱摄像机、所述监测装置、所述网络视频录像机均与所述交换机的一端通过网络连接，所述交换机的另一端与所述站级服务器的一端通过网络连接，所述站级服务器的另一端与所述显示终端通过网络连接。
5.优选的，所述监测传感器包括用于采集电缆夹层震动信号的震动监测装置、用于采集电缆夹层噪声信号的噪声监测装置、用于采集电缆夹层光信号的光线监测装置、用于采集电缆夹层水位信息的水位监测装置、用于采集电缆夹层烟雾信息的烟雾监测装置、用于采集电缆夹层氧气含量的氧气监测装置、用于采集电缆夹层sf6气体含量的sf6气体监测装置。
6.优选的，所述监测传感器还包括多个温度监测装置，在电缆夹层的交流高压110kv、中压35kv或10kv电缆的电缆头上布置所述温度监测装置，在电缆夹层的直流1500v或750v电缆的电缆头或者与该电缆头连接的铜排上布置所述温度监测装置。
7.优选的，城市轨道交通变电所电缆夹层可视化监控系统与变电所综合自动化系统、变电所环境与设备监控系统、变电所中央级监控系统通过网络连接。
8.优选的，所述站级服务器包括互相电连接的图像分析模块、传感器数据分析模块、数据存储模块、数据上传模块和报警模块。
9.优选的，所述图像分析模块用于对所述热成像双光谱摄像机获取的图像进行分析，确定监控范围内的电缆或设备温度是否异常。
10.优选的，还包括布置在电缆夹层内的驱赶信号生成模块，所述图像分析模块还用于实现以下步骤：
11.对所述热成像双光谱摄像机获取的图像进行分析，识别图像中是否存在侵入人员或者侵入动物；
12.若判断图像中存在侵入人员，则进一步识别侵入人员图像中的标识，将识别到的标识与预设条件进行匹配，若不能匹配则触发所述报警模块报警；
13.若判断图像中存在侵入动物，则直接触发所述驱赶信号生成模块生成驱赶信号。
14.优选的，还包括能够获取电缆回路电压电流信号的变电所综合自动化系统，当所述图像分析模块确定监控范围内的电缆或设备温度异常时，再根据电缆回路电压电流信号判断电缆是否发生故障。
15.总体而言，本发明与现有技术相比，具有有益效果：可实现电缆夹层的可视化监控，例如对电缆夹层的电缆温度、异物闯入、环境温度、异常震动、烟雾、光突变、sf6气体等进行实施检查和故障报警，解决了电缆夹层巡视不变、异常情况不易发现等问题。
附图说明
16.图1是本发明实施例的可视化监控系统的示意图。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
18.如图1所示，本发明实施例的一种城市轨道交通变电所电缆夹层可视化监控系统，包括：热成像双光谱摄像机、基于传感器的监测装置、网络视频录像机、交换机、站级服务器和显示终端；热成像双光谱摄像机、监测装置、网络视频录像机均布置在轨道交通变电所电缆夹层内，热成像双光谱摄像机、监测装置、网络视频录像机均与交换机的一端通过网络连接，交换机的另一端与站级服务器的一端通过网络连接，站级服务器的另一端与显示终端通过网络连接。上述系统可实现电缆夹层的可视化实时监控，例如对电缆夹层的电缆温度、异物闯入、环境温度、异常震动、烟雾、光突变、sf6气体等进行实施检查和故障报警。
19.热成像双光谱摄像机，同时具备红外与可见光摄像机功能，实时上传电缆夹层现场画面，同时对电缆温度进行测量。优选的，摄像机的数量根据电缆夹层的大小和电缆的布局进行布置，应能尽量拍摄到全部区域和电缆，至少应拍摄到重要区域和电缆。
20.监测装置可以根据需要灵活设置，例如可以设置震动、噪声、光感、温度、水位、烟雾、氧气、sf6气体等传感器及监测装置，对环境状态进行监测。
21.热成像双光谱摄像机、监测装置、网络视频录像机与交换机间，交换机与站级服务器间通过通信信道实现数据交互。
22.网络视频录像机，实现视频录像、存储及转发功能。
23.站级服务器，实现对监控信息进行分析、处理。显示终端，实现监控信息及数据分析处理结果的显示。优选的，站级服务器、显示终端可以对变电所其它房间或监控进行数据处理和显示。
24.优选的，电缆夹层可视化监控系统与pscada(变电所综合自动化系统)、bas(环境与设备监控系统)、中央级监控系统通过网络连接，进行信息交互。
25.优选的，监测传感器包括用于采集电缆夹层震动信号的震动监测装置、用于采集
电缆夹层噪声信号的噪声监测装置、用于采集电缆夹层光信号的光线监测装置、用于采集电缆夹层水位信息的水位监测装置、用于采集电缆夹层烟雾信息的烟雾监测装置、用于采集电缆夹层氧气含量的氧气监测装置和用于采集电缆夹层sf6气体含量的sf6气体监测装置。
26.震动监测装置对电缆夹层异常震动进行监测。噪声监测装置对电缆夹层异常噪声进行监测。光线监测装置对电缆夹层异常光线进行监测，包括火光、放电火花等光线。温度监测装置对电缆夹层异常环境温度进行监测，包括温度过高或过低。水位监测装置对电缆夹层水位进行监测。烟雾监测装置对电缆夹层异常烟雾进行监测，包括电缆、木材、塑料等燃烧产生的烟雾。氧气监测装置对电缆夹层氧气含量进行监测。sf6气体传感器及监测装置对电缆夹层sf6气体浓度进行监测。
27.优选的，监测传感器还包括多个温度监测装置。在交流高压110kv、中压35kv或10kv、直流1500v或750v电缆头设置温度监测装置，对电缆头温度进行监测。温度监测装置数量根据电缆的数量确定，交流电缆头每根电缆设置一个温度监测装置，直流电缆可在每根电缆头或与电缆头连接的铜排设置温度监测装置。
28.优选的，站级服务器包括互相电连接的图像分析模块、传感器数据分析模块、数据存储模块、数据上传模块和报警模块。
29.通过上述模块，服务器上的监控软件实现以下功能：
30.(1)对双光谱摄像机图像进行分析，当监控范围内电缆温度超过预设值，发出报警信号。双光谱摄像机对所监控范围内的红外线热成像进行显示和在线监测，当监控范围内的电缆、设备温度超标时，发出报警信号并对该电缆或设备进行突出显示并显示其预置编号。
31.(2)对双光谱摄像机图像进行分析，当有人员进入时，对工作服、安全帽等显著标志进行识别，不符合预设条件进行报警，当有其它如老鼠、猫、狗等异物进入时，发出报警信号。如发现老鼠对电缆进行啃咬时，可发出声光等驱赶信号。
32.(3)对温度传感器、水位传感器、烟雾传感器、sf6气体传感器、氧气传感器及监控装置的实时监控数据进行分析，当超过预设值时，发出报警信号。
33.(4)对震动、噪声、光感传感器及监控装置的实时监控数据进行分析，当出现异常值时，发出报警信号。
34.(5)对当前各种监控信息具有显示、记忆功能，数据存储时间可设置。
35.(6)与中央级监控系统实现信息交互，上传实时监控视频和各种监控信号、超过预设值的报警信号等信息。
36.(7)与pscada(变电所综合自动化系统)实现信息交互，将各种报警信息传输至pscada。
37.(8)当某电缆有发热超标时，读取pscada系统中该回路电压、电流信号，如该回路电压有异常偏低或电流异常偏高时，可判断该电缆处于异常状态，发出故障的信号并显示其预置编号。
38.(9)对电缆夹层内电缆、设备位置进行监视，如电缆、设备位置发生显著移动，且非检修人员操作引起的，发出位置变动信号。
39.(10)当出线非照明灯光，如电缆燃烧、接地火花等异常灯光出现时，发出故障预警
信号。
40.(11)与bas(环境与设备监控系统)实现信息交互，当环境温度、烟雾、氧气浓度、sf6气体浓度等出现异常时，发出开启排风机的请求。
41.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。