電力電纜及隧道在線監測與移動巡檢協同策略分析

關少卿 方皓英

摘要：本文主要基于現階段在電力電纜以及隧道當中，采用的在線監測與移動巡檢的協同性進行分析，明確其具有的互補性、交叉性以及各種高關聯性的特征。從而提出一種能夠有效的協同在線監測和移動巡檢的感知方式，進而保障可以在宿主設備上及時的發現故障問題，并進行高效率的自動分析處理。

關鍵詞：電力電纜;在線監測;移動巡檢;參量映射模型

前言：隨著我國現代化程度不斷的深入，使得電力電纜對于城市發展起到了越來越重要的作用。而在一些高壓電力電纜的安裝方面，選擇地下或者隧道當中，可以保障電力線路的安全性，但是這樣的方式也為技術人員的檢修工作帶來了困難，為此需要對傳統的人工工作方式進行改進，從而利用在線檢測以及移動巡檢的技術來實現故障的預警和檢測，設計出一套科學可行的協同方式。

1 協同方案設計

為了實現在線監測系統同移動巡檢系統的協調性，需要設計出相應的感知方案，其中系統包含監測數據關聯、檢測設備行為關聯以及檢測設備的主體關聯。

1.1建立檢測參量映射模型

首先需要依據檢測的設備，進行故障檢測參量的映射模型建立，進而可以實現檢測數據的互聯性，這樣就可以保障，對于同一類型的故障檢測過程中，其在線檢測所采集的信息參量，能夠同系統當中的移動巡檢所采集的信息參量有著良好的關聯性[1]。例如，在某電纜隧道當中，一旦在一個區域內出現的大面積的積水，這時候，系統當中的水浸傳感器就會將其采集的信息數據，而且系統當中的移動巡檢機器人也能技術的到達故障為止，采集相關的視頻信息圖像，同時系統當中所設置的水浸傳感器的預警信號和積水圖像都對其進行分析處理，傳輸到相關數據分析中心，因此這兩個不同的系統會對統一故障問題進行系統分析處理，進而產生良好的關聯性。

1.2建立檢測設備行為關聯模型

首先需要建立起狀態檢測設別之間的系統動作模型，進而可以對系統動作模型當中的具體狀態進行分析，從而設定出合理的協作行為。在本文的研究過程中，主要從具備獨立的檢測能力的設備，或者讓系統當中對發生的嚴重故障或者缺陷進行實時的準確定位而建立起來的協作進行分析。例如上文所述的故障發生時，就需要將兩個系統進行協同工作的關聯性約定，之后再依據該約定的模型進行相關的交互性工作[2]。

1.3實現檢測設備的主體關聯

在分析的過程中，首先需要針對檢測參量映射模型當中的檢測參量進行設計，使其對狀態感知系統當中的設備故障進行了關聯分析，也就是對檢測單元的主體設備進行分析。之后再依據檢測設備的具體行為，對其建立起來的關聯模型存在的協同動作模型進行二次的確認。

對于在線監測系統以及移動巡檢系統而言，在進行協同工作的過程中，需要具有良好的感知互補性、交叉性以及相關性，為此還需要在設計的過程中，將其二者之間的關聯進行確立，進而保障相關性。如在線監測系統檢測到電力電纜當中的故障時，就可以有效的協調起機器人移動巡檢系統的操作，進而再對故障發生的位置進行信息的核實和分析，從而做出合理的判斷。一旦由移動巡檢系統覺察到一些異常的時候，就可以及時的通知到在線的檢測設備，提升對異常部位的關注程度，從而自行的對檢測周期以及檢測的靈敏度進行調整，以此實現對異常區域的合理性監控。這樣的關聯性方案，能夠有效的提升設備之間的優勢互補，對宿主設備進行全方位的檢測和參量的采集，從而有效的提升二者協同性的可實施程度。

2 應用實施

2.1 檢測數據關聯

在進行協同方案的實施過程中，需要對其檢測數據進行有效的關聯，首先需要針對宿主設備當中存在的故障類型進行分析，從而建立起監測數據的關聯，同時對其成立的故障檢測參量映射模型的分析，可以有效的得知宿主設備的同類型故障存在的采集參量。下圖1 為故障檢測映射模型參量。

一旦當電力電纜處，發生了地線盜割的事件發生，其在線檢測系統就會及時的進行預警方案，從而進行報警信號的相響應，并且在被盜的線路區域，會將其護層的電流降到0左右。而系統當中設置的移動巡檢系統可以清晰的拍攝到被盜割設備區域內的圖像信息。由此，這些檢測的參量都是作為電纜地線被盜割的信息數據，由此建立起在線監測同移動巡檢系統的系統關聯。

2.2 檢測設備行為關聯

對于二者建立起來的系統動作模型來說，其協同的動作模型需要對系統的復查請求、復查響應、結果反饋以及協作失敗等問題進行分析和設計。

一旦系統當中的在線監測系統發現了嚴重的異常情況之后，首先由在線檢測系統對其移動巡檢系統進行復查的請求指令發出，當指令傳達到移動巡檢系統當中，就會及時的進行指令的回復并作出相應的響應，從而在限定的時間內進行指令的執行，并且復查之后再將采集到的數據發送回在線檢測系統當中。

而移動巡檢系統發現了一定的異常情況的時候，例如系統發現在出現的異常情況，當紅外測溫出現了越限的情況時，就會對在線檢測系統進行復檢的請求指令的發出，在在線監測系統得到指令后，也會在限定的時間內完成復查要求，并對其采集的參量數據進行反饋。

2.3 檢測設備主體關聯

當在線檢測系統檢測到系統當中存在著故障問題時，需要及時的向移動巡檢系統進行協助的請求，在移動巡檢系統完成了協助之后，還需要將檢測的數據參量返回到在線檢測系統當中，只有當二者的檢測數據都表示出現故障時，才可以斷定故障的真實性，進而接下來便發出相應的報警動作。但是一旦復查的檢測結果并沒有故障，便需要對其系統回路的可靠性進行分析和檢測。在兩個系統的相互協作下，使得系統之間也存在著互相驗證的關聯，提升系統的真實性。

總結：綜上所述，這種在電力電纜及隧道在線監測與移動巡檢協同策略分析過程中，通過建立起檢測設備同檢測數據的有效關聯性，并可以很好的通過環境感知的方式將在線檢測系統同移動巡檢系統有效的結合起來，對其電力電纜完成自動化的監控。

參考文獻：

[1]王明磊.基于物聯網技術的電力電纜隧道積水水位在線監測和主動排水系統[J].物聯網技術，2019，9（08）：28-30.

[2]劉凱. 大連地區電纜隧道在線監測系統的設計與實現[D].大連理工大學，2016.

作者簡介：關少卿（1979-），男，目前職稱：高級工程師，高級技師，主要從事：電力電纜專業

作者簡介：方皓英（1982-）女，目前職稱：工程師，主要從事：電力技術