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1、10申请公布号CN104142182A43申请公布日20141112CN104142182A21申请号201410392205922申请日20140811G01K1/02200601G08C23/0620060171申请人国家电网公司地址100031北京市西城区西长安街86号申请人国网浙江省电力公司岱山县供电公司72发明人贺伟军林巨军虞伟王立军姜才军戴浩斌74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人王宝筠54发明名称一种电缆接头在线监测系统57摘要本发明公开了一种电缆接头在线监测系统，包括多个分别与每个电缆接头相连接，获取所述电缆接头当前温度信号的感温芯片；分别与每个所述感温芯。
2、片相连接，采集每个所述感温芯片获取到的当前温度信号的数据采集器；分别与供电电源及所述数据采集器相连接，将所述供电电源的输出电压进行转换，输出隔离电压为所述数据采集器供电的高压隔离变压器；上位机；分别与所述上位机与所述数据采集器相连接，将所述数据采集器采集到的所有当前温度信号传输至所述上位机的CAN总线通信控制器。51INTCL权利要求书1页说明书6页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图6页10申请公布号CN104142182ACN104142182A1/1页21一种电缆接头在线监测系统，其特征在于，包括多个分别与每个电缆接头相连接，获取所述电缆接。
3、头当前温度信号的感温芯片；分别与每个所述感温芯片相连接，采集每个所述感温芯片获取到的当前温度信号的数据采集器；分别与供电电源及所述数据采集器相连接，将所述供电电源的输出电压进行转换，输出隔离电压为所述数据采集器供电的高压隔离变压器；上位机；分别与所述上位机与所述数据采集器相连接，将所述数据采集器采集到的所有当前温度信号传输至所述上位机的控制器局域网络CAN总线通信控制器。2根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集器包括接收每个所述感温芯片获取到的当前温度信号的信号接收器；与所述信号接收器相连接，将所述当前温度信号通过所述CAN总线通信控制器传输至所述上位机的第一信号传输器。3根据权利。
4、要求2所述的系统，其特征在于，所述上位机包括警报器；相应的，所述数据采集器还包括与所述信号接收器相连接，将其接收到的当前温度信号的信号值与预设目标温度值进行比对，在所述当前温度信号的信号值大于或等于所述目标温度值时生成报警信号的比较器；与所述比较器相连接，将所述报警信号通过所述CAN总线通信控制器传输至所述警报器，以触发所述警报器进行报警的第二信号传输器。4根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述警报器包括扬声器和/或发光器。5根据权利要求1、2、3或4所述的系统，其特征在于，所述高压隔离变压器包括与所述供电电源相连接的输入绕组；分别与所述输入绕组及所述数据采集器相连接的输出绕组。6根据权利。
5、要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机与所述CAN总线通信控制器通过光纤网络相连接。7根据权利要求1或6所述的系统，其特征在于，还包括设置于所述数据采集器与所述CAN总线通信控制器之间的信号线上，对所述数据采集器与所述CAN总线通信控制器之间传输的信号进行光电隔离的光电隔离器。8根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感温芯片外部设置有高压绝缘外壳。9根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括分别设置于所述感温芯片与所述数据采集器之间、所述数据采集器与所述CAN总线通信控制器之间及所述CAN总线通信控制器与所述上位机之间的信号线上的瞬时高压吸收和保护回路。10根据权利要求1所述的系统，其。
6、特征在于，所述上位机包括将接收到的当前温度信号进行信号数据保存的存储器。权利要求书CN104142182A1/6页3一种电缆接头在线监测系统技术领域0001本发明涉及电力设施技术领域，特别涉及一种电缆接头在线监测系统。背景技术0002随着用电量的增加，由于电力电缆接头压接工艺不良或长期超负荷运行，导致绝缘老化，接触电阻增大，接触电阻的增加反而使绝缘恶化，以致于引发设备损坏和电缆短路放炮，进而引起电缆火灾事故，严重影响安全生产，造成经济损失和不良社会影响。因此，通常利用电缆接头的温度监测系统，实现对电缆接头进行温度实时监测，以保证电缆接头温度超过预警值时对工作人员进行报警，保证电缆接头的早期预警。
7、，保障安全生产。0003现有的电缆接头在线监测系统利用设置在电缆接头的温度传感器来获取电缆接头的当前温度，再利用单片机及GSM/GPRS模块将当前温度值传送至上位机系统中，实现对电缆接头的在线监测。0004但是，现有方案中通过GSM/GPRS通信方式进行数据传输，通常会存在传输速率较慢的问题，导致对电缆接头的在线监测时效性较差。同时，现有方案中通常利用交流电直接对在线监测系统进行供电，使得工作人员在进行维护在线监测系统等带电操作而需要对所述在线监测系统进行直接接触时，通常对工作人员的触电安全存在隐患。发明内容0005本发明的目的是提供一种电缆接头在线监测系统，用以解决现有技术中在线监测系统时效。
8、性差，且安全性低的技术问题。0006本发明提供了一种电缆接头在线监测系统，包括0007多个分别与每个电缆接头相连接，获取所述电缆接头当前温度信号的感温芯片；0008分别与每个所述感温芯片相连接，采集每个所述感温芯片获取到的当前温度信号的数据采集器；0009分别与供电电源及所述数据采集器相连接，将所述供电电源的输出电压进行转换，输出隔离电压为所述数据采集器供电的高压隔离变压器；0010上位机；0011分别与所述上位机与所述数据采集器相连接，将所述数据采集器采集到的所有当前温度信号传输至所述上位机的控制器局域网络CAN总线通信控制器。0012上述系统，优选的，所述数据采集器包括0013接收每个所述。
9、感温芯片获取到的当前温度信号的信号接收器；0014与所述信号接收器相连接，将所述当前温度信号通过所述CAN总线通信控制器传输至所述上位机的第一信号传输器。0015上述系统，优选的，所述上位机包括0016警报器；0017相应的，所述数据采集器还包括说明书CN104142182A2/6页40018与所述信号接收器相连接，将其接收到的当前温度信号的信号值与预设目标温度值进行比对，在所述当前温度信号的信号值大于或等于所述目标温度值时生成报警信号的比较器；0019与所述比较器相连接，将所述报警信号通过所述CAN总线通信控制器传输至所述警报器，以触发所述警报器进行报警的第二信号传输器。0020上述系统，优。
10、选的，所述警报器包括0021扬声器和/或发光器。0022上述系统，优选的，所述高压隔离变压器包括0023与所述供电电源相连接的输入绕组；0024分别与所述输入绕组及所述数据采集器相连接的输出绕组。0025上述系统，优选的，所述上位机与所述CAN总线通信控制器通过光纤网络相连接。0026上述系统，优选的，还包括0027设置于所述数据采集器与所述CAN总线通信控制器之间的信号线上，对所述数据采集器与所述CAN总线通信控制器之间传输的信号进行光电隔离的光电隔离器。0028上述系统，优选的，所述感温芯片外部设置有高压绝缘外壳。0029上述系统，优选的，还包括0030分别设置于所述感温芯片与所述数据采集。
11、器之间、所述数据采集器与所述CAN总线通信控制器之间及所述CAN总线通信控制器与所述上位机之间的信号线上的瞬时高压吸收和保护回路。0031上述系统，优选的，所述上位机包括0032将接收到的当前温度信号进行信号数据保存的存储器。0033由上述方案可知，本发明提供的一种电缆接头在线监测系统，通过设置分布式温度采集结构，实现对各个电缆接头的当前温度信号采集，而针对电力电缆沟道中电压等级高、空间狭小、通信距离远的特点，采用CAN总线通信控制器将采集到的温度信号进行CAN总线方式传输至上位机中，提高信号传输的速率，改善对电缆接头的在线监测时效性，同时能够实现系统灵活扩展，增加抗干扰能力；与此同时，本发明。
12、中通过设置高压隔离变压器实现对供电电源及数据采集器的安全隔离，保障工作人员在带电作业过程中的安全。附图说明0034为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。0035图1为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例一的结构示意图；0036图2为本发明实施例一的部分结构示意图；0037图3为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例二的部分结构示意图；0038图4为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统。
13、实施例三的结构示意图；0039图5为本发明实施例三的结构示意图；0040图6为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例四的部分结构示意图；说明书CN104142182A3/6页50041图7为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例五的结构示意图；0042图8为本发明实施例五的另一结构示意图；0043图9为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例六的结构示意图；0044图10为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例七的部分结构示意图。具体实施方式0045下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是。
14、全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。0046参考图1，为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例一的结构示意图，其中，所述系统为实现对电缆接头1的当前温度在线监测，可以包括以下结构实现0047多个分别与每个电缆接头1相连接，获取所述电缆接头1当前温度信号的感温芯片2。0048其中，在本实施例中，所述感温芯片2的数量与电力电缆的接头数量相一致。0049需要说明的是，所述感温芯片2可以单总线信号传输结构实现，例如单总线的智能数字温度传感器，而所述感温芯片2在与其对应电缆接头1相连接时，是通过接触式连接方式。
15、实现，如图2中所示，所述感温芯片2将所述电缆接头1进行包裹，以实现接触式连接，达到准确获取所述电缆接头1的当前温度信号的目的。0050分别与每个所述感温芯片2相连接，采集每个所述感温芯片2获取到的当前温度信号的数据采集器3。0051其中，所述感温芯片2所获取到的当前温度信号可以通过电缆信号线传输至所述数据采集器3，由所述数据采集器3实现对每个所述感温芯片2所获取到的当前温度信号的采集。0052需要说明的是，所述数据采集器3与其对应的多个感温芯片2形成分布式温度采集结构。0053分别与供电电源4及所述数据采集器3相连接，将所述供电电源4的输出电压进行转换，输出隔离电压为所述数据采集器3供电的高压。
16、隔离变压器5。0054其中，所述供电电源为高压交流电，因此，所述高压隔离变压器5将所述供电电源4与所述数据采集器3进行安全隔离，使得保证所述数据采集器3正常用电运行的同时，工作人员对所述数据采集器3的维护等操作过程中降低触电的概率，保障工作人员的安全作业。0055上位机6。0056其中，所述上位机6可以为包括多种配件设备的计算机、服务器等设备系统实现。0057分别与所述上位机6与所述数据采集器3相连接，将所述数据采集器3采集到的所有当前温度信号传输至所述上位机6的CAN总线通信控制器7。0058其中，所述CAN总线通信控制器7可以理解为CAN总线网络主控站，所述数据采集器3与所述CAN总线通信。
17、控制器7之间通过CAN_BUS通信线相连接，由所述数据采集器3将其采集到的所有当前温度信号童立国该CAN_BUS通信线传输至所述CAN总线通信控制器7说明书CN104142182A4/6页6中。之后，所述CAN总线通信控制器7将所述数据采集器3采集到的所有当前温度信号按照统一的CAN总线通信格式进行打包，通过远程通信的方式上传至所述上位机6中，同时，所述CAN总线通信控制器7还可以通过其内部设置的显示器将其接收到的当前温度信号进行显示。0059需要说明的是，所述CAN总线通信控制器7还可以将所述上位机6所下达的控制命令分送至相应数据采集器中。0060另外，所述上位机6可以通过显示器将其接收到的。
18、当前温度信号进行实时数据显示。0061需要说明的是，本实施例中所述电缆接头在线监测系统的各个部件之间的时间同步。0062由上述方案可知，本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例一，通过设置分布式温度采集结构，实现对各个电缆接头的当前温度信号采集，而针对电力电缆沟道中电压等级高、空间狭小、通信距离远的特点，采用CAN总线通信控制器将采集到的温度信号进行CAN总线方式传输至上位机中，提高信号传输的速率，改善对电缆接头的在线监测时效性，同时能够实现系统灵活扩展，增加抗干扰能力；与此同时，本实施例中通过设置高压隔离变压器实现对供电电源及数据采集器的安全隔离，保障工作人员在带电作业过程中的安全。006。
19、3基于上述实现结构，所述感温芯片2的外部设置有高压绝缘外壳，使得所述感温芯片2形成高压绝缘封装结构，具体的，所述感温芯片2可以采用STSD6高精度数据温度传感器实现，具有全密封、屏蔽接地、高压吸收隔离等特点，确保电缆中间头、终端头、本体等部位温度数据采集的实时性、可靠性和准确性，同时，对信号线有效防止高压的窜入，由此，即使电缆短路的情况下，也能将事故的危害范围控制在远端，保证系统和工作人员安全不受伤害。0064以下为所述STSD6高精度数据温度传感器的性能参数0065分辨率05摄氏度；0066数据转换时间07秒；0067测温范围50摄氏度120摄氏度；0068工作条件在水浸泡条件下正常工作。0。
20、069参考图3，为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例二中所述数据采集器3的结构示意图，其中，所述数据采集器3可以包括以下结构实现0070接收每个所述感温芯片2获取到的当前温度信号的信号接收器8。0071其中，所述信号接收器8可以通过多个信号接收芯片分别实现对每个所述感温芯片2所获取到的当前温度信号的接收。0072与所述信号接收器8相连接，将所述当前温度信号通过所述CAN总线通信控制器7传输至所述上位机6的第一信号传输器9。0073其中，所述第一信号传输器9与所述CAN总线通信控制器7之间通过CAN_BUS总线通信方式进行信号传输。0074参考图4，为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统。
21、实施例三的结构示意图，其中，所述上位机6可以包括有说明书CN104142182A5/6页70075警报器10。0076其中，所述警报器10可以为声光警报器，如扬声器和/或发光器等。所述发光器可以为发光二极管等。0077相应的，如图5中所示，所述数据采集器3还可以包括以下结构0078与所述信号接收器8相连接，将其接收到的当前温度信号的信号值与预设目标温度值进行比对，在所述当前温度信号的信号值大于或等于所述目标温度值时生成报警信号的比较器11。0079其中，所述比较器11与所述信号接收器8相连接，以达到获取所述信号接收器接收到的所有当前温度信号的目的。0080需要说明的是，所述比较器11可以依次对。
22、每个所述当前温度信号进行与所述目标温度值的比对，也可以通过多个逻辑门同时对每个所述当前温度信号进行与所述目标温度值的比对。0081与所述比较器11相连接，将所述报警信号通过所述CAN总线通信控制器7传输至所述警报器10，以触发所述警报器10进行报警的第二信号传输器12。0082其中，所述警报器10可以通过多个声光报警器实现，用以分别对每个所述电缆接头的当前温度信号超标时对工作人员进行报警提醒。0083需要说明的是，所述第二信号传输器12与所述第一信号传输器9可以为同一信号传输器，同时对每个所述当前温度信号及报警信号进行通过所述CAN总线通信控制器7传输至所述上位机6的操作。0084另外，所述数。
23、据采集器3在具体应用中，可以采用全封闭结构，对关键部件进行灌胶密封处理，达到不受超市和腐蚀性气体的侵蚀，进一步保证所述电缆接头在线监测系统的可靠性。0085具体实现中，参考图6，为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例四中所述高压隔离变压器5的结构示意图，其中，所述高压隔离变压器5可以包括以下结构0086与所述供电电源4相连接的输入绕组13。0087其中，所述输入绕组13与所述供电电源4相连接，以将所述供电电源4输入的电压进行初级变换，得到中间电压。0088分别与所述输入绕组13及所述数据采集器3相连接的输出绕组14。0089其中，所述输出绕组14分别与所述输入绕组13及所述数据采集器3相。
24、连接，以将所述输入绕组13输出的中间电压进行次级变换，得到隔离电压输出给所述数据采集器3，对所述数据采集器3进行供电的目的。0090需要说明的是，所述高压隔离变压器5不接地，不会对工作人员进行带电作业时产生高强度电流，以实现对电源的有效防止高压窜入，由此，即使电缆短路的情况下，也能将事故的危害范围控制在远端，保证系统和工作人员安全不受伤害。0091上述各个系统实施例中，参考图7，为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例五的结构示意图，其中，所述上位机6与所述CAN总线通信控制器7之间通过光纤网络相连接，如图7中所示。0092由此，所述CAN总线通信控制器7在将其接收到的信号进行传输时，能够。
25、不受距离影响，加快信号传输效率，提高上位机接收到的信号的时效性。说明书CN104142182A6/6页80093基于上述实施例，参考图8，为本发明实施例五的另一结构示意图，其中，所述系统还可以包括有0094设置于所述数据采集器3与所述CAN总线通信控制器7之间的信号线上，对所述数据采集器3与所述CAN总线通信控制器7之间传输的信号进行光电隔离的光电隔离器15。0095其中，所述光电隔离器15设置在所述数据采集器3与所述CAN总线通信控制器7之间的连接线上，以实现对数据总线的高压光电隔离，对信号线有效防止高压的窜入，由此，即使电缆短路的情况下，也能将事故的危害范围控制在远端，保证系统和工作人员安。
26、全不受伤害。0096参考图9，为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例六的结构示意图，其中，所述系统还可以包括有0097分别设置于所述感温芯片2与所述数据采集器3之间、所述数据采集器3与所述CAN总线通信控制器7之间及所述CAN总线通信控制器7与所述上位机6之间的信号线上的瞬时高压吸收和保护回路16。0098其中，所述瞬时高压吸收和保护回路16分别设置于所述感温芯片2与所述数据采集器3之间的信号线上、所述数据采集器3与所述CAN总线通信控制器7之间的信号线上及所述CAN总线通信控制器7与所述上位机6之间的信号线上，用以对信号线有效防止高压的窜入，由此，即使电缆短路的情况下，也能将事故的危害。
27、范围控制在远端，保证系统和工作人员安全不受伤害。0099上述各个实施例中，参考图10，为本发明提供的一种电缆接头在线监测系统实施例七中所述上位机6的结构示意图，其中，所述上位机6中可以包括有以下结构0100将接收到的当前温度信号进行信号数据保存的存储器17。0101其中，所述存储器17可以为硬盘、磁盘等具有数据存储能力的设备实现，以达到将其接受到的信号作为历史数据进行保存的目的，以实现后续工作人员对历史数据的访问。0102以上对本发明所提供的一种电缆接头在线监测系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。说明书CN104142182A1/6页9图1图2说明书附图CN104142182A2/6页10图3图4说明书附图CN104142182A103/6页11图5图6说明书附图CN104142182A114/6页12图7说明书附图CN104142182A125/6页13图8说明书附图CN104142182A136/6页14图9图10说明书附图CN104142182A14。