本發明涉及電纜的技術領域，尤其涉及基于測溫高壓電纜的運行狀態監測方法及系統。

背景技術：

通過監測運行電纜導體線芯運行溫度有助于監測電纜運行的健康狀態。現有技術中通過一根多模光纖沿電纜線路縱向敷設的分布式光纖測溫技術，實現整個電纜線路溫度檢測。分布式光纖測溫系統主要是通過在電纜外護套表面敷設多模光纖，通過熱傳導模型計算導體溫度進而推算出電流值。但是，電纜電流值與敷設方式、周邊土壤溫度、土壤熱阻、埋設深度等敷設環境相關，且電纜沿線溫度呈現空間分布式，不同位置溫度有高低起伏，而一個電纜線路具有唯一電流值，則通過熱傳導模型計算出的導體溫度與電流值并不具有對應關系。現有的分布式光纖測溫系統計算出的導體溫度并不能為提升電纜線路的運行電流值提供直接依據，也不能直接通過導體溫度與電流值的關系對電纜運行狀態進行監控。

因此，急需要測溫高壓電纜的運行狀態監測方法及系統來克服上述存在的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供測溫高壓電纜的運行狀態監測方法及系統，該測溫高壓電纜能夠實現直接通過溫度與電流值的關系對電纜運行狀態進行監控的優點。

為實現上述目的，本發明提供了基于測溫高壓電纜的運行狀態監測方法，包括：

a、當測溫高壓電纜正常運行時，收集若干組測溫高壓電纜的線芯溫度與線芯電流值并建立對應關系，形成專家數據庫，存儲于標準數據庫中；

b、計算在某一線芯溫度下實時檢測的線芯電流值與標準數據庫中的線芯電流值的電流差值；

c、比較電流差值與預設的電流差閾值，并根據比較結果控制報警狀態，根據報警狀態對測溫高壓電纜的運行狀態進行監測。

基于測溫高壓電纜的運行狀態監測方法還包括：預先在標準數據庫中設置電流差閾值。

步驟a具體包含：

a1、獲取光纖溫度解調儀檢測到的測溫高壓電纜的線芯溫度，及電流互感器檢測到的測溫高壓電纜的線芯電流值；

a2、將多組線芯溫度及其對應的線芯電流值形成對應的關系及專家數據庫，并存儲于標準數據庫中。

步驟b具體包含：

b1、獲取檢測到的測溫高壓電纜的第一線芯溫度及相應溫度下的第一線芯電流值；

b2、在標準數據庫中查找與第一線芯溫度對應的第二線芯電流值；

b3、將第一線芯電流值與第二線芯電流值相減，得到電流差值。

步驟c具體包含：

c1、調用標準數據庫中預設的電流差閾值；

c2、比較電流差值與預設的電流差閾值，并得到三種比較結果：電流差值大于或小于或等于電流差閾值；

c3、當電流差值大于設定的電流差閾值時，則進行報警；當電流差值小于或等于設定的電流差閾值時，則繼續返回步驟b1；

c4、當出現報警時，則判斷測溫高壓電纜運行狀態異常；當未出現報警時，則判斷測溫高壓電纜運行狀態正常。

測溫高壓電纜包括：單芯電纜及測溫光纖，測溫光纖設于單芯電纜內。單芯電纜包含：導電線芯，測溫光纖敷設于導電線芯內的幾何中心位置。

基于測溫高壓電纜的運行狀態監測系統，包括：

數據建立模塊，用于在測溫高壓電纜正常運行時，收集若干組測溫高壓電纜的線芯溫度與線芯電流值并建立對應關系，形成專家數據庫，存儲于標準數據庫中；

計算模塊，用于計算在某個線芯溫度下實時檢測的線芯電流值與標準數據庫中的線芯電流值的電流差值；

狀態監測模塊，用于比較電流差值與預設的電流差閾值，并根據比較結果控制報警狀態，根據報警狀態對測溫高壓電纜的運行狀態進行監測。

基于測溫高壓電纜的運行狀態監測系統還包括：

閾值設置模塊，用于預先在標準數據庫中設置電流差閾值。

查詢模塊，用于查詢存儲在標準數據庫中的線芯溫度及線芯電流值；

顯示模塊，用于顯示實時檢測的線芯溫度、線芯電流值，及顯示在標準數據庫中查詢到的線芯溫度、線芯電流值。

與現有技術相比，本發明公開了基于測溫高壓電纜的運行狀態監測方法及系統，將收集的線芯溫度與線芯電流值對應關系形成專家數據庫存儲于標準數據庫中，利用標準數據庫作為測溫高壓電纜在運行過程中線芯電流值是否超限的依據；根據電流差值與電流差閾值的比較結果控制報警狀態，通過對報警狀態的查看可以有效的對測溫高壓電纜運行狀態進行監測，并及時提示用戶對測溫高壓電纜進行檢修，保障電纜線路的安全運行。

附圖說明

圖1為本發明的基于測溫高壓電纜的運行狀態監測方法的流程圖。

圖2為本發明的基于測溫高壓電纜的運行狀態監測系統的結構圖。

具體實施方式

現在參考附圖描述本發明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。

測溫高壓電纜的線芯溫度與線芯電流值具有對應關系，將某一線芯溫度下實時檢測的線芯電流值與標準的線芯電流值進行比較，如果兩者沒有差異則判定測溫高壓電纜的運行狀態正常，否則判定測溫高壓電纜的運行狀態異常，則可實現測溫高壓電纜的運行狀態的監測。

在運行狀態監測過程中，需提供滿足線芯溫度與線芯電流值對應關系的測溫高壓電纜，下面對該測溫高壓電纜的結構進行詳細的描述。測溫高壓電纜包括單芯電纜及測溫光纖，測溫光纖設于單芯電纜內。優選的，單芯電纜包含導電線芯、內屏蔽層、絕緣層、外屏蔽、金屬護套、及外護層，導電線芯、內屏蔽層、絕緣層、外屏蔽、金屬護套、及外護層由內至外依次包裹敷設。將測溫光纖敷設于測溫高壓電纜的導電線芯內的幾何中心位置，測溫光纖直接接觸導體可準確測的線芯溫度，且絕緣和護套等結構熱導率較低，線芯溫度幾乎不受電纜敷設環境的影響。并不對單芯電纜的具體結構進行限定，不同電壓等級和應用環境的電纜雖有差異，但均可以采用將測溫光纖敷設于導電線芯內部的結構實現線芯溫度的恒定。

基于上述結構的測溫高壓電纜，提供了基于測溫高壓電纜的監測方法，如圖1所示，為本發明的基于測溫高壓電纜的運行狀態監測方法的流程圖，方法包括：

s1、當測溫高壓電纜正常運行時，收集若干組測溫高壓電纜的線芯溫度與線芯電流值并建立對應關系，形成專家數據庫，存儲于標準數據庫中；

s2、計算在某一線芯溫度下實時檢測的線芯電流值與標準數據庫中的線芯電流值的電流差值；

s3、比較電流差值與預設的電流差閾值，并根據比較結果控制報警狀態，根據報警狀態對測溫高壓電纜的運行狀態進行監測。

在進行測溫高壓電纜的運行狀態監測方法之前還包括：預先在標準數據庫中設置電流差閾值。在實際檢測過程中，即使在相同的線芯溫度下線芯電流值也不可能完全相等，因此，需設置一電流差閾值，當相同線芯溫度下的實時檢測的線芯電流值與標準數據庫中線芯電流值的電流差值小于或等于電流差閾值，則屬于正常的誤差范圍，可認為測溫高壓電纜處于正常運行狀態；當相同線芯溫度下的實時檢測的線芯電流值與標準數據庫中線芯電流值的電流差值超過電流差閾值，則可認為測溫高壓電纜處于異常運行狀態。

下面對測溫高壓電纜的運行狀態監測方法的各個步驟進行詳細的解釋。

對測溫高壓電纜的運行狀態監測需要有一個參考的標準，步驟s1中建立一個測溫高壓電纜正常運行時測溫高壓電纜的線芯溫度與線芯電流值對應關系，形成專家數據庫，存儲于標準數據庫中，并通過該標準數據庫作為評判是否異常的標準，步驟s1具體包含：

獲取光纖溫度解調儀檢測到的測溫高壓電纜的線芯溫度，及電流互感器檢測到的測溫高壓電纜的線芯電流值。在進行線芯溫度及線芯電流值的數據收集之前還需要確認該測溫高壓電纜處于正常運行的狀態。當運行正常時，將敷設于測溫高壓電纜內的測溫光纖通過測溫高壓電纜一端的終端絕緣子引出，終端絕緣子用于將測溫光纖從高壓端引出至低壓端，并連接于用于檢測測溫高壓電纜的線芯溫度的分布式光纖溫度解調儀一端，而用于檢測測溫高壓電纜的線芯電流值的電流互感器串在測溫高壓電纜上。分布式光纖溫度解調儀另一端、及電流互感器連接于電腦端，電腦端用于控制分布式光纖測溫調節儀、電流互感器的運行。當控制分布式光纖溫度解調儀、電流互感器運行后，可設定每隔一預定時間進行線芯溫度及線芯電流值的獲取，將所有收集的線芯溫度及線芯電流值進行對應。

將多組線芯溫度及其對應的線芯電流值建立對應的關系，形成專家數據庫，并存儲于標準數據庫中。選取的多組線芯溫度及對應的線芯電流值需進行篩選，每隔第一預定時間獲取的線芯溫度有可能出現重復的情況，則可以將相應的線芯電流值進行平均。以線芯溫度作為選取的標準，優選的，正常的線芯溫度范圍為90℃以下，在所有收集的線芯溫度中進行選取，每隔一預定線芯溫度對應一線芯電流值，最終，建立每隔一預定線芯溫度對應一線芯電流值的對應關系，形成專家數據庫，并存儲于標準數據庫中。建立標準數據庫后，通過步驟s2將實時監測的線芯溫度與標準數據庫中查找的相同線芯溫度下的線芯電流值計算得到電流差值，步驟s2具體包含：

在某一時刻，獲取檢測到的測溫高壓電纜上的線芯溫度為第一線芯溫度，在相應的第一線芯溫度下，此時，對應的檢測到的測溫高壓光纜上的線芯電流值為第一線芯電流值。同時，根據標準數據庫中線芯溫度與線芯電流值的對應關系，在標準數據庫中查找到與第一線芯溫度對應的第二線芯電流值。將第一線芯電流值與第二線芯電流值相減，最終得到電流差值。

進一步的，通過步驟s3將計算得出的電流差值與預設的電流差閾值進行比較，并根據比較結果控制報警狀態，通過報警狀態對測溫高壓電纜的運行狀態進行監測，步驟s3具體包含：

調用標準數據庫中預設的電流差閾值，將計算得出的電流差值與電流差閾值進行比較，得到三種比較結果：電流差值大于或小于或等于電流差閾值。根據不同的比較結果可以做出不同的預警狀態：當電流差值大于設定的電流差閾值時，則進行電流值超限報警，當出現報警時，則判斷測溫高壓電纜運行狀態異常；當電流差值小于或等于設定的電流差閾值時，不進行報警，當不出現報警時，則判斷測溫高壓電纜運行狀態正常，進一步的返回步驟s2繼續進行監測，重新獲取下一時刻的測溫高壓電纜的第一線芯溫度，并進入下一個監測循環過程。

基于上述基于測溫高壓電纜的運行狀態監測方法，本發明還提供基于測溫高壓電纜的運行狀態監測系統，圖2為本發明的基于測溫高壓電纜的運行狀態監測系統的結構圖，如圖2所示，系統包括：數據建立模塊100、計算模塊200、狀態監測模塊300。

數據建立模塊100，用于在測溫高壓電纜正常運行時，收集若干組測溫高壓電纜的線芯溫度與線芯電流值并建立對應關系，形成專家數據庫，存儲于標準數據庫中；具體如上。

計算模塊200，用于計算在某個線芯溫度下實時檢測的線芯電流值與標準數據庫中的線芯電流值的電流差值；具體如上。

狀態監測模塊300，用于比較電流差值與預設的電流差閾值，并根據比較結果控制報警狀態，根據報警狀態對測溫高壓電纜的運行狀態進行監測；具體如上。

系統還包括：

閾值設置模塊400，用于預先在標準數據庫中設置電流差閾值；具體如上。

查詢模塊500，用于查詢存儲在標準數據庫中的線芯溫度及線芯電流值；可以通過查詢輸入線芯溫度，根據線芯溫度與線芯電流值在標準數據庫中對應關系，查找到對應的線芯電流值；或者通過查詢輸入線芯電流值，根據線芯溫度與線芯電流值在標準數據庫中對應關系，查找到對應的線芯溫度。

顯示模塊600，用于顯示實時檢測的線芯溫度、線芯電流值，及顯示在標準數據庫中查詢到的線芯溫度及線芯電流值。用戶可以根據顯示的線芯溫度實時掌握溫度變化趨勢，當線芯溫度過高時及時提示檢修，保證線路安全的運行；不僅可通過報警狀態來反映電纜的故障，用戶也可以根據以往的經驗推斷出顯示的線芯電流值是否異常，能有效地預測電纜故障。

綜上所述，本發明公開了基于測溫高壓電纜的運行狀態監測方法及系統，將收集的線芯溫度與線芯電流值建立對應關系，形成專家數據庫，并存儲于標準數據庫中，利用標準數據庫作為測溫高壓電纜在運行過程中線芯電流值是否超限的依據；根據電流差值與電流差閾值的比較結果控制報警狀態，通過對報警狀態的查看可以有效的對測溫高壓電纜運行狀態進行監測，并及時提示用戶對測溫高壓電纜進行檢修，保障電纜線路的安全運行。

上述功能模塊的劃分僅用以舉例說明，在實際應用中，可以根據需要將上述功能分配由不同的功能模塊來完成，即劃分不同的功能模塊，來完成上述描述的全部或部分功能，本領域普通技術人員可以理解上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機（移動終端）程序來指令相關的硬件完成，所送的計算機（移動終端）程序可存儲于一計算機（移動終端）可讀取存儲介質中，程序在執行時，可包括上述各方法的實施例的流程。其中的存儲介質可以為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體（rom）或隨機存儲記憶體（ram）等。

以上所揭露的僅為本發明的優選實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。