高压电缆局部放电在线监测无线解决方案

一、行业背景
随着我国城市规模越来越大，无论是在工厂还是居民生活，对于电量使用的需求也在不断增长，导致现有电缆的输电容量也在不断的加大。这也使得其会存在非常大的安全隐患，电缆运行环境复杂，铺设安装时难免会产生缺陷。电缆线路设备老化或受损后，会在绝缘结构中产生局部放电现象，并引起局部发热。长期放电容易导致电缆绝缘被击穿，进而引发线路故障跳闸。对电缆进行局部放电在线监测有利于发现早期故障隐患，防患于未然。

东用科技利用物联网技术提供了高压电缆局部放电在线监测系统无线解决方案，我司使用的工业无线路由器ORC305为此方案提供稳定畅通的4G/5G通信网络。
二、方案介绍
东用科技通过安装在配网电缆接头上的电容耦合式传感电信号；耦合到的脉冲信号通过同轴电缆传送至前端监测采集器，对模拟信号经过放大、模数转换后经过4G/5G网络上传远程监控主机。监控主机对所有传感器的信号分别进行分类识别分析、计算，并将这些通过计算获得的数据在监测系统的软件显示监测结果。该系统采用模块化设计方案。主要由数据中心端、网络传输端和现场数据采集终端三部分组成。
拓扑图如下

实时数据采集端：
实时数据采集端通常由就地采集单元和高频脉冲传感器等构成，局部放电就地采集单元可布置在电缆终端、电缆接头、交叉互联箱等监测站，接受高频传感器拾取的局部放电脉冲，并且通过ORC305路由器与中心建立VPN网络。就地采集单元之间根据精确对时，使检测出的每一个局部放电脉冲均携带到达时间数据，促使诊断平台能够根据到达时间差法精确定位电缆线缺陷，就地采集单元具备数据存储功能，即使网络中断或后台主机关机，也不会影响数据的采集和分析。当网络恢复或后台主机开机时，数据能够及时恢复。
网络传输端：
网络传输端是所有远程在线监控系统联络的枢纽，ORC305工业4G/5G无线路由器承当与大数据中心服务器的上云助手软件建立VPN数据加密隧道，并将前端设备采集的数据传送给大数据中心的服务器，客户综合管理平台根据数据统计，即时将它们集中展示与分析。
大数据中心端：
大数据中心端通常由实时监控平台与上云助手通信网络服务器组成，大数据中心服务器上部署根据上云助手与ORC305无线路由器创建的VPN数据加密隧道，大数据中心可轻松搞定电缆线温度检测、载流量分析、电缆线局部放电监测、电缆护层环流监测及故障诊断等，可以对电缆线温度、局部放电和护层环流的状态进行监测，可以及时发现隐患点所在位置温度、局放、护层环流等情况，为及时有效的处理提供技术支撑，可极大提高检修的效率。

三、方案优势
1.系统实时在线监测，相比传统的震荡波局放检测，在高压电缆不停电状态下对局放进行测量；
2.采用工业级箱体设计，支持移动终端，操控自由，减少巡检时间，提高巡检效率
3.ORC305提供“永久在线”的优质网络服务，对电缆运行情况进行全天24小时实时监控，设备可实现链路故障转移，减少网络故障风险，降低后期运维成本。
4.灵活可扩展，使用ORC305工业路由器提供丰富的工业串口及以太网口接入能力和可扩展性，可最大程度减少对网络架构和现有设备所做出的调整。
5.通过上云助手VPN，客户使用方便灵活，数据监控工程师与出差工程师都可以在任何地点对电缆运行状态进行监测、排查故障。