對電纜隧道智能綜合監控技術的研究

楊億+金阿龍+藺國勇+張衛東+高盛

【摘要】 目前，電纜隧道的發展逐步取代了傳統架空線路走廊。在電纜隧道中可以容納更多的電纜，而且具有全封閉性，但是在運行過程中，為了防止井蓋、電纜被盜以及監控隧道內有毒氣體、積水以及通信信號等，需要建立智能綜合監控系統，以確保電纜的安全運行。鑒于此，本文對電纜隧道智能綜合監控技術進行詳細分析，試圖為之提供使之有效的可行性建議。

【關鍵詞】 電纜隧道 綜合監控 研發

一、智能綜合監控系統的設計思路

智能監控系統主要對電纜隧道中的電纜設備和其他輔助設備的狀態進行實時監控，本文介紹的智能監控系統，基于虛擬現實技術和電纜隧道監控技術于一身，是一種虛擬現實的綜合監控平臺。電纜隧道綜合監控系統結構如下圖1所示：

從圖1中可以看出，智能綜合監控系統，主要由一級監控平臺通過路由器和網絡交換機互聯，網絡交換機包括多狀態綜合監控主機、視頻編碼器以及應急通信主機三個模塊，具體的功能模塊有隧道環境監測系統、水泵及水位監測系統、風機監控系統、電纜接地電流監測系統、井蓋狀態及遠程開啟系統、進出門禁系統、視頻監控系統以及應急通信及人員定位系統。下面就對主要功能模塊進行分析：

1、隧道環境監測系統。隧道環境監控系統，主要是對隧道內CO、H2S、CH有毒有害氣體進行監測，同時也對隧道內的氧氣含量和濕度進行有效監測，最大限度地確保工作人員的人身安全。

2、水泵及水位監測系統。水泵及水位監測系統主要是對電纜隧道內集水坑水位進行有效監控，當水位超過預設值時將會啟動遠程警報，并且傳送一個無源干接點信號至遠程狀態檢測單元。隧道維護人員通過該信號確定水泵是否正常排水，并且采取相關應急措施。

3、電纜接地電流監測系統。電纜接地電流監測系統由接地電流采集器、超限接地電流采集器、雙模CT電流互感器等設備組成。由于高壓電纜在長期工作狀態下會產生電場，電纜絕緣在足夠強的電場作用下會局部放電，輕微放電對電力設備的影響較小，絕緣強度下降較慢，但是強烈的局部放電會使絕緣快速下降，影響電網安全運行。

4、井蓋狀態及遠程開啟系統。井蓋狀態及遠程開啟系統由井蓋電子鎖、玻璃鋼人井內蓋等設備組成。隧道井蓋大都裸露于地面，經常遭到惡意破壞或者盜取，因此，通過安裝該系統，一旦發現井蓋遭到人為破壞，將會啟動遠程警報。

5、視頻監控系統。視頻監控系統主要由攝像頭、視頻光端機以及視頻編碼器組成。在電纜隧道中攝像頭安裝在一些重點部位和隧道與地面出入口的連接處，能夠有效的對隧道內電纜運行狀態進行全方位監控。

二、智能綜合監控技術的應用及發展評價

在電網系統中，電纜是重要的電能傳輸設備。伴隨著城市化進程的快速發展，電纜隧道已經逐步取代了部分架空線路，尤其是在一線、二線發達城市中，電纜隧道在輸電設備中所占的比重越來越大。由于人們日常工作和生活離不開電能，電纜運行狀態直接影響著城市輸電網絡的安全與經濟運行，再加上傳統的架空線路已經不能滿足電網發展的需要，因此，轉變電纜隧道管理模式，針對電纜隧道開發配套的智能監控系統是未來發展的主要方向。基于互聯網技術的智能綜合監控系統，可以在虛擬環境下的信息展示、狀態可視化仿真表達、分析操作輔助引導方面有廣闊的應用前景。基于虛擬現實技術的電力隧道監控平臺，可有效對工作范圍內的運行狀態、環境、溫濕度等參數進行實時監控，對故障信息、預警參數、環境信息及運行狀態進行綜合管理。

結論：綜上所述，電纜隧道是未來城市電力發展的主要方向，尤其是在一些一線城市，由于人口密集，城市用地緊張，電纜隧道已經大量普及，并且配套的智能監控技術也有了較為純熟的發展。在長期實踐中證明，智能綜合監控系統不僅可以降低電纜運行過程中人員巡視的工作量，而且對電纜隧道內設備的運行狀態以及安全隱患可以進行有效監控，有效的做到及時發現問題并快速的解決問題，最大限度的確保電網安全運行。

參 考 文 獻

[1]劉洋.基于用電信息采集系統的節能降損研究[D]山東大學 2016

[2]史傳卿，朱愛鈞.《城市電力電纜線路設計技術規定》發布后的回顧[J]供用電.2009（03）

[3]周彪，徐幼平，張騰.FDS在電纜隧道火災中的應用[A]第一屆全國工程安全與防護學術會議論文集[C].2008