电力电缆及隧道在线监测与移动巡检协同策略分析

关少卿 方皓英

摘要：本文主要基于现阶段在电力电缆以及隧道当中，采用的在线监测与移动巡检的协同性进行分析，明确其具有的互补性、交叉性以及各种高关联性的特征。从而提出一种能够有效的协同在线监测和移动巡检的感知方式，进而保障可以在宿主设备上及时的发现故障问题，并进行高效率的自动分析处理。

关键词：电力电缆;在线监测;移动巡检;参量映射模型

前言：随着我国现代化程度不断的深入，使得电力电缆对于城市发展起到了越来越重要的作用。而在一些高压电力电缆的安装方面，选择地下或者隧道当中，可以保障电力线路的安全性，但是这样的方式也为技术人员的检修工作带来了困难，为此需要对传统的人工工作方式进行改进，从而利用在线检测以及移动巡检的技术来实现故障的预警和检测，设计出一套科学可行的协同方式。

1 协同方案设计

为了实现在线监测系统同移动巡检系统的协调性，需要设计出相应的感知方案，其中系统包含监测数据关联、检测设备行为关联以及检测设备的主体关联。

1.1建立检测参量映射模型

首先需要依据检测的设备，进行故障检测参量的映射模型建立，进而可以实现检测数据的互联性，这样就可以保障，对于同一类型的故障检测过程中，其在线检测所采集的信息参量，能够同系统当中的移动巡检所采集的信息参量有着良好的关联性[1]。例如，在某电缆隧道当中，一旦在一个区域内出现的大面积的积水，这时候，系统当中的水浸传感器就会将其采集的信息数据，而且系统当中的移动巡检机器人也能技术的到达故障为止，采集相关的视频信息图像，同时系统当中所设置的水浸传感器的预警信号和积水图像都对其进行分析处理，传输到相关数据分析中心，因此这两个不同的系统会对统一故障问题进行系统分析处理，进而产生良好的关联性。

1.2建立检测设备行为关联模型

首先需要建立起状态检测设别之间的系统动作模型，进而可以对系统动作模型当中的具体状态进行分析，从而设定出合理的协作行为。在本文的研究过程中，主要从具备独立的检测能力的设备，或者让系统当中对发生的严重故障或者缺陷进行实时的准确定位而建立起来的协作进行分析。例如上文所述的故障发生时，就需要将两个系统进行协同工作的关联性约定，之后再依据该约定的模型进行相关的交互性工作[2]。

1.3实现检测设备的主体关联

在分析的過程中，首先需要针对检测参量映射模型当中的检测参量进行设计，使其对状态感知系统当中的设备故障进行了关联分析，也就是对检测单元的主体设备进行分析。之后再依据检测设备的具体行为，对其建立起来的关联模型存在的协同动作模型进行二次的确认。

对于在线监测系统以及移动巡检系统而言，在进行协同工作的过程中，需要具有良好的感知互补性、交叉性以及相关性，为此还需要在设计的过程中，将其二者之间的关联进行确立，进而保障相关性。如在线监测系统检测到电力电缆当中的故障时，就可以有效的协调起机器人移动巡检系统的操作，进而再对故障发生的位置进行信息的核实和分析，从而做出合理的判断。一旦由移动巡检系统觉察到一些异常的时候，就可以及时的通知到在线的检测设备，提升对异常部位的关注程度，从而自行的对检测周期以及检测的灵敏度进行调整，以此实现对异常区域的合理性监控。这样的关联性方案，能够有效的提升设备之间的优势互补，对宿主设备进行全方位的检测和参量的采集，从而有效的提升二者协同性的可实施程度。

2 应用实施

2.1 检测数据关联

在进行协同方案的实施过程中，需要对其检测数据进行有效的关联，首先需要针对宿主设备当中存在的故障类型进行分析，从而建立起监测数据的关联，同时对其成立的故障检测参量映射模型的分析，可以有效的得知宿主设备的同类型故障存在的采集参量。下图1 为故障检测映射模型参量。

一旦当电力电缆处，发生了地线盗割的事件发生，其在线检测系统就会及时的进行预警方案，从而进行报警信号的相响应，并且在被盗的线路区域，会将其护层的电流降到0左右。而系统当中设置的移动巡检系统可以清晰的拍摄到被盗割设备区域内的图像信息。由此，这些检测的参量都是作为电缆地线被盗割的信息数据，由此建立起在线监测同移动巡检系统的系统关联。

2.2 检测设备行为关联

对于二者建立起来的系统动作模型来说，其协同的动作模型需要对系统的复查请求、复查响应、结果反馈以及协作失败等问题进行分析和设计。

一旦系统当中的在线监测系统发现了严重的异常情况之后，首先由在线检测系统对其移动巡检系统进行复查的请求指令发出，当指令传达到移动巡检系统当中，就会及时的进行指令的回复并作出相应的响应，从而在限定的时间内进行指令的执行，并且复查之后再将采集到的数据发送回在线检测系统当中。

而移动巡检系统发现了一定的异常情况的时候，例如系统发现在出现的异常情况，当红外测温出现了越限的情况时，就会对在线检测系统进行复检的请求指令的发出，在在线监测系统得到指令后，也会在限定的时间内完成复查要求，并对其采集的参量数据进行反馈。

2.3 检测设备主体关联

当在线检测系统检测到系统当中存在着故障问题时，需要及时的向移动巡检系统进行协助的请求，在移动巡检系统完成了协助之后，还需要将检测的数据参量返回到在线检测系统当中，只有当二者的检测数据都表示出现故障时，才可以断定故障的真实性，进而接下来便发出相应的报警动作。但是一旦复查的检测结果并没有故障，便需要对其系统回路的可靠性进行分析和检测。在两个系统的相互协作下，使得系统之间也存在着互相验证的关联，提升系统的真实性。

总结：综上所述，这种在电力电缆及隧道在线监测与移动巡检协同策略分析过程中，通过建立起检测设备同检测数据的有效关联性，并可以很好的通过环境感知的方式将在线检测系统同移动巡检系统有效的结合起来，对其电力电缆完成自动化的监控。

参考文献：

[1]王明磊.基于物联网技术的电力电缆隧道积水水位在线监测和主动排水系统[J].物联网技术，2019，9（08）：28-30.

[2]刘凯. 大连地区电缆隧道在线监测系统的设计与实现[D].大连理工大学，2016.

作者简介：关少卿（1979-），男，目前职称：高级工程师，高级技师，主要从事：电力电缆专业

作者简介：方皓英（1982-）女，目前职称：工程师，主要从事：电力技术