全文摘要
一种电力电缆局部放电在线监测系统，包括电力电缆监测终端、数据收集模块和远程监测中心，所述电力电缆监测终端通过传感器节点对所述监测区域的局部放电数据进行采集，将采集得到的局部放电数据通过无线传感器网络传输至数据收集模块，所述数据收集模块对接收到的局部放电数据进行处理后传输至远程监测中心，所述远程监测中心根据接收到的局部放电数据对电力电缆的局部放电量进行计算，当计算所得的局部放电量超出设置的安全阈值时即进行预警。本发明的有益效果为：采用传感器网络对电力电缆的局部放电数据进行采集和传输，具有较高的组网灵活性和传输可靠性高，实现了对电力电缆局部放电的远程监测，提高了电力电缆局部放电监测的安全性。
主设计要求
1.一种电力电缆局部放电在线监测系统，其特征是，包括电力电缆监测终端、数据收集模块和远程监测中心，所述电力电缆监测终端安装在电力电缆的监测区域，通过传感器节点对所述监测区域的局部放电数据进行采集，将采集得到的局部放电数据通过无线传感器网络传输至数据收集模块，所述数据收集模块对接收到的局部放电数据进行去噪处理，并将处理后的局部放电数据传输至远程监测中心，所述远程监测中心根据接收到的局部放电数据对电力电缆的局部放电量进行计算，当计算所得的局部放电量超出设置的安全阈值时即进行预警，并将该电力电缆的局部放电量和其对应的位置信息进行显示；所述电力电缆监测终端采用分簇结构的无线传感器网络，网络初始阶段，采用LEACH算法将无线传感器网络划分为若干个簇，并在各个簇内随机选取两个簇头节点，记为第一簇头节点和第二簇头节点，簇内传感器节点采集得到的电力电缆的局部放电数据分别发送至第一簇头节点和第二簇头节点；无线传感器网络初始分簇完成后，各个传感器节点开始对电力电缆的局部放电数据进行采集，并通过监测其邻居传感器节点的行为，计算各个邻居传感器节点的可靠性指数，设传感器节点为传感器节点的邻居传感器节点，邻居传感器节点对应的可靠性指数为，则的计算公式为：式中，和为权重系数，且，为传感器节点监测到的邻居传感器节点在时间间隔内和第一簇头节点以及和第二簇头节点成功交互的次数之和，为传感器节点监测到的邻居传感器节点在时间间隔内和第一簇头节点以及和第二簇头节点不成功交互的次数之和，为邻居传感器节点的剩余能量值，为邻居传感器节点的初始能量值；设置检测阈值，当邻居传感器节点的可靠性指数大于等于时，则判定该邻居传感器节点为安全节点，当该邻居传感器节点的可靠性指数小于时，则判定该邻居传感器节点为可疑节点，将该可疑节点加入到传感器节点对应的可疑邻居节点集合中；当第一簇头节点和第二簇头节点接收到簇内传感器节点发送的局部放电数据和其可疑邻居节点集合后，分别对接收到的局部放电数据进行滤波处理和数据融合，将接收到的各个簇内传感器节点的可疑邻居节点集合的交集作为可疑节点集合，并将各自的数据融合结果和可疑节点集合发送至基站，所述基站设置风险控制单元，对接收到的数据融合结果进行风险控制，当判定第一簇头节点和第二簇头节点为安全簇头节点时即将接收到的两个数据融合结果的均值发送至数据收集模块，否则舍弃接收到的两个数据融合结果，设和分别为簇中的第一簇头节点和第二簇头节点，和分别为第一簇头节点和第二簇头节点发送至基站的数据融合结果，和分别为第一簇头节点和第二簇头节点发送至基站的可疑节点集合，定义风险指数，则第一簇头节点和第二簇头节点对应的风险指数的计算公式为：式中，为簇的簇内传感器节点数，为第一簇头节点的可疑节点集合和第二簇头节点的可疑节点集合的交集，，表示集合中的传感器节点数；定义风险阈值，当计算所得的风险指数时，即判定第一簇头节点和第二簇头节点为安全簇头节点，基站将接收到的可疑节点集合发送给簇中的簇内传感器节点，簇内传感器节点根据接收到的检查其可疑邻居节点集合中是否包含集合中的传感器节点，如果存在，则引入惩罚机制对该可疑节点的可靠性指数进行惩罚，设该可疑节点为，其对应的可靠性指数为，设置惩罚阈值，当时，其中，为传感器节点被判定为可疑节点的次数，则惩罚后的传感器节点的可靠性指数；当时，则惩罚后的传感器节点的可靠性指数；当计算所得的风险指数时，即判定第一簇头节点和第二簇头节点为可疑簇头节点，基站将第一簇头节点和第二簇头节点的可靠性指数置为，并向簇内的传感器节点发送重新选取第一簇头节点和第二簇头节点的指令。
设计方案
1.一种电力电缆局部放电在线监测系统，其特征是，包括电力电缆监测终端、数据收集模块和远程监测中心，所述电力电缆监测终端安装在电力电缆的监测区域，通过传感器节点对所述监测区域的局部放电数据进行采集，将采集得到的局部放电数据通过无线传感器网络传输至数据收集模块，所述数据收集模块对接收到的局部放电数据进行去噪处理，并将处理后的局部放电数据传输至远程监测中心，所述远程监测中心根据接收到的局部放电数据对电力电缆的局部放电量进行计算，当计算所得的局部放电量超出设置的安全阈值时即进行预警，并将该电力电缆的局部放电量和其对应的位置信息进行显示；
所述电力电缆监测终端采用分簇结构的无线传感器网络，网络初始阶段，采用LEACH算法将无线传感器网络划分为若干个簇，并在各个簇内随机选取两个簇头节点，记为第一簇头节点和第二簇头节点，簇内传感器节点采集得到的电力电缆的局部放电数据分别发送至第一簇头节点和第二簇头节点；
无线传感器网络初始分簇完成后，各个传感器节点开始对电力电缆的局部放电数据进行采集，并通过监测其邻居传感器节点的行为，计算各个邻居传感器节点的可靠性指数，设传感器节点设计说明书
技术领域
本发明创造涉及电力电缆监测领域，具体涉及一种电力电缆局部放电在线监测系统。
背景技术
随着我国经济的不断发展，城市建设的不断扩大，用电负荷也在不断的增加。目前，我国输配电系统中使用的电力电缆所占的比例不断提高，电力电缆因其具有绝缘性能好、良好的热性能和机械性能、供电可靠性高的优点，被广泛应用于电力系统的各个电压等级的输电线路及配电网中。
电力电缆是构成城市供电和主网架的重要环节，如何提高电缆的运行水平，确保电网供电的可靠性，是目前急需解决的问题，电缆在投入使用后，不仅会受到电场作用、机械作用、热作用，还会受到环境因素的影响，在这些因素的共同作用下使得电缆绝缘容易发生老化，因此为了保证电缆能够安全可靠的运行，对其绝缘的实时监测显得尤为重要。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种电力电缆局部放电在线监测系统。
本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
一种电力电缆局部放电在线监测系统，包括电力电缆监测终端、数据收集模块和远程监测中心，所述电力电缆监测终端安装在电力电缆的监测区域，通过传感器节点对所述监测区域的局部放电数据进行采集，将采集得到的局部放电数据通过无线传感器网络传输至数据收集模块，所述数据收集模块对接收到的局部放电数据进行去噪处理，并将处理后的局部放电数据传输至远程监测中心，所述远程监测中心根据接收到的局部放电数据对电力电缆的局部放电量进行计算，当计算所得的局部放电量超出设置的安全阈值时即进行预警，并将该电力电缆的局部放电量和其对应的位置信息进行显示。
优选地，所述电力电缆监测终端采用分簇结构的无线传感器网络，网络初始阶段，采用LEACH算法将无线传感器网络划分为若干个簇，并在各个簇内随机选取两个簇头节点，记为第一簇头节点和第二簇头节点，簇内传感器节点采集得到的电力电缆的局部放电数据分别发送至第一簇头节点和第二簇头节点。
优选地，无线传感器网络初始分簇完成后，各个传感器节点开始对电力电缆的局部放电数据进行采集，并通过监测其邻居传感器节点的行为，计算各个邻居传感器节点的可靠性指数，设传感器节点设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910850771.2
申请日:2019-09-10
公开号:CN110381462A
公开日:2019-10-25
国家:CN
国家/省市:36(江西)
授权编号:CN110381462B
授权时间:20191206
主分类号:H04W 4/38
专利分类号:H04W4/38;H04W12/00;H04W12/12;H04W40/10;H04W40/32
范畴分类:39C;
申请人:江西太平洋电缆集团有限公司
第一申请人:江西太平洋电缆集团有限公司
申请人地址:330000 江西省南昌市南昌县小蓝经济开发区鑫维大道328号
发明人:毛华撑;齐红磊;李鹏鹏;于思杰;周妙根
第一发明人:毛华撑
当前权利人:江西太平洋电缆集团有限公司
代理人:贺楠;徐柳华
代理机构:36133
代理机构编号:南昌卓尔精诚专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计