[发明专利]适用于地下电缆配电系统的监测系统及其方法

权利要求书

1.适用于地下电缆配电系统的监测系统，其特征在于包括前端监测单元、监测主机和管理单元；前端监测单元实施数据采集并周期性向监测主机上报数据，监测主机管理前端监测单元并进行数据传输，管理中心管理各个监测主机并处理各个监测主机所传输的数据；

其中，在辖区内设置不少于一组的管理单元；在辖区内的各个环网柜内均设置监测主机，同时在各个环网柜内的主线出线、主线入线、支线上的各相电缆上分别安装前端监测单元；

其中，管理单元与各个监测主机相互连接，同一个环网柜内的监测主机和前端监测单元相互连接，不同的环网柜内的监测主机相互连接；

其中，监测系统通过管理单元、监测主机、前端监测单元之间的分层连接构成自组网；在自组网中，通过不同的环网柜形成多个通信回路；且在每一条通信回路中选择一个监测主机作为主节点，作为主节点的监测主机实现通道转换作用，完成自组网内的数据传输。

2.根据权利要求1所述的适用于地下电缆配电系统的监测系统，其特征在于作为主节点的所述监测主机与管理中心之间采用光纤连接；管理中心与非主节点的监测主机之间、位于不同环网柜内的监测主机之间以及同一个环网柜内的监测主机与前端监测单元之间均采用无线连接。

3.根据权利要求1所述的适用于地下电缆配电系统的监测系统，其特征在于所述的前端监测单元包括电流监测线圈、采样电路、数字温度传感器和电池；将前端监测单元设在相应的线缆上，当线缆电流超过10A时前端监测单元启动工作，当线缆断电后，前端监测单元在电池的驱动下延时工作；其中，前端监测单元基于电流监测线圈和采样电路，检测线缆的短路情况和单相接地故障并进行告警；同时，前端监测单元基于电流监测线圈和采样电路对线缆进行电流监测，当电流超过该线缆的设定值时，主动发出告警；此外，前端监测单元通过数字温度传感器监测线缆温度，当线缆温度对比环境温度超过温升设定值时，主动发出告警；前端监测单元将各个告警信息以及检测数据统一发送至同一环网柜内的监测主机。

4.根据权利要求3所述的适用于地下电缆配电系统的监测系统，其特征在于将所述的前端监测单元设在相应的线缆上，直接感应对应的线缆的电能，通过线缆电能为前端监测单元的电池进行供电。

5.根据权利要求1所述的适用于地下电缆配电系统的监测系统，其特征在于所述的监测主机包括主板、CT取能单元、显示终端、电源单元、光纤单元、I/O控制单元、环境传感单元、一组2.4GHZ的无线路由单元和两组230MHz的自组网通信单元；

    其中，监测主机通过I/O控制单元、光纤单元和无线路由单元进行外部连接和通讯，并通过自组网通信单元设定自组网内的频点，以及通过环境传感单元采集环网柜内环境湿度；

其中，所述主板分别与CT取能单元、显示终端、电源单元、光纤单元、I/O控制单元、环境传感单元、一组2.4GHZ的无线路由单元和两组230MHz的自组网通信单元相连，同时，所述电源单元与CT取能单元相连，通过所述CT取能单元为电源单元供电。

6.根据权利要求5所述的适用于地下电缆配电系统的监测系统，其特征在于所述的监测主机能够在主机模式和从机模式之间切换，当监测主机切换为主机模式后，通过自组网通信单元设定自组网无线模块的频点，发起一个通信网络；当监测主机切换为从机模式，通过自组网通信单元设定自身频点，当所设定频点与自组网中其它处于主机模式的监测主机的频点一致时，该监测主机加入对应的通信回路，并自动选择到达作为主节点的监测主机的最短传输路径。

7. 根据权利要求5所述的适用于地下电缆配电系统的监测系统，其特征在于所述的前端监测单元通过监测主机的无线路由单元周期性向监测主机发送其获取的数据，由监测主机将各个前端监测单元所发送的数据与监测主机采集到的环境湿度统一打包处理，通过该监测主机所处的通信回路，将打包处理的数据发送至该通信回路中作为主节点的监测主机，再进一步传输至管理中心。

8.根据权利要求1所述的适用于地下电缆配电系统的监测系统，其特征在于为每个所述的前端监测单元配备唯一的MAC地址；新安装的前端监测单元主动向同一环网柜内的监测主机报告其MAC地址，监测主机将新增的前端监测单元的MAC地址配给编号，并进行显示。