对电缆隧道智能综合监控技术的研究

杨亿+金阿龙+蔺国勇+张卫东+高盛

【摘要】 目前，电缆隧道的发展逐步取代了传统架空线路走廊。在电缆隧道中可以容纳更多的电缆，而且具有全封闭性，但是在运行过程中，为了防止井盖、电缆被盗以及监控隧道内有毒气体、积水以及通信信号等，需要建立智能综合监控系统，以确保电缆的安全运行。鉴于此，本文对电缆隧道智能综合监控技术进行详细分析，试图为之提供使之有效的可行性建议。

【关键词】 电缆隧道 综合监控 研发

一、智能综合监控系统的设计思路

智能监控系统主要对电缆隧道中的电缆设备和其他辅助设备的状态进行实时监控，本文介绍的智能监控系统，基于虚拟现实技术和电缆隧道监控技术于一身，是一种虚拟现实的综合监控平台。电缆隧道综合监控系统结构如下图1所示：

从图1中可以看出，智能综合监控系统，主要由一级监控平台通过路由器和网络交换机互联，网络交换机包括多状态综合监控主机、视频编码器以及应急通信主机三个模块，具体的功能模块有隧道环境监测系统、水泵及水位监测系统、风机监控系统、电缆接地电流监测系统、井盖状态及远程开启系统、进出门禁系统、视频监控系统以及应急通信及人员定位系统。下面就对主要功能模块进行分析：

1、隧道环境监测系统。隧道环境监控系统，主要是对隧道内CO、H2S、CH有毒有害气体进行监测，同时也对隧道内的氧气含量和湿度进行有效监测，最大限度地确保工作人员的人身安全。

2、水泵及水位监测系统。水泵及水位监测系统主要是对电缆隧道内集水坑水位进行有效监控，当水位超过预设值时将会启动远程警报，并且传送一个无源干接点信号至远程状态检测单元。隧道维护人员通过该信号确定水泵是否正常排水，并且采取相關应急措施。

3、电缆接地电流监测系统。电缆接地电流监测系统由接地电流采集器、超限接地电流采集器、双模CT电流互感器等设备组成。由于高压电缆在长期工作状态下会产生电场，电缆绝缘在足够强的电场作用下会局部放电，轻微放电对电力设备的影响较小，绝缘强度下降较慢，但是强烈的局部放电会使绝缘快速下降，影响电网安全运行。

4、井盖状态及远程开启系统。井盖状态及远程开启系统由井盖电子锁、玻璃钢人井内盖等设备组成。隧道井盖大都裸露于地面，经常遭到恶意破坏或者盗取，因此，通过安装该系统，一旦发现井盖遭到人为破坏，将会启动远程警报。

5、视频监控系统。视频监控系统主要由摄像头、视频光端机以及视频编码器组成。在电缆隧道中摄像头安装在一些重点部位和隧道与地面出入口的连接处，能够有效的对隧道内电缆运行状态进行全方位监控。

二、智能综合监控技术的应用及发展评价

在电网系统中，电缆是重要的电能传输设备。伴随着城市化进程的快速发展，电缆隧道已经逐步取代了部分架空线路，尤其是在一线、二线发达城市中，电缆隧道在输电设备中所占的比重越来越大。由于人们日常工作和生活离不开电能，电缆运行状态直接影响着城市输电网络的安全与经济运行，再加上传统的架空线路已经不能满足电网发展的需要，因此，转变电缆隧道管理模式，针对电缆隧道开发配套的智能监控系统是未来发展的主要方向。基于互联网技术的智能综合监控系统，可以在虚拟环境下的信息展示、状态可视化仿真表达、分析操作辅助引导方面有广阔的应用前景。基于虚拟现实技术的电力隧道监控平台，可有效对工作范围内的运行状态、环境、温湿度等参数进行实时监控，对故障信息、预警参数、环境信息及运行状态进行综合管理。

结论：综上所述，电缆隧道是未来城市电力发展的主要方向，尤其是在一些一线城市，由于人口密集，城市用地紧张，电缆隧道已经大量普及，并且配套的智能监控技术也有了较为纯熟的发展。在长期实践中证明，智能综合监控系统不仅可以降低电缆运行过程中人员巡视的工作量，而且对电缆隧道内设备的运行状态以及安全隐患可以进行有效监控，有效的做到及时发现问题并快速的解决问题，最大限度的确保电网安全运行。

参 考 文 献

[1]刘洋.基于用电信息采集系统的节能降损研究[D]山东大学 2016

[2]史传卿，朱爱钧.《城市电力电缆线路设计技术规定》发布后的回顾[J]供用电.2009（03）

[3]周彪，徐幼平，张腾.FDS在电缆隧道火灾中的应用[A]第一届全国工程安全与防护学术会议论文集[C].2008