摘要： 本文从分析影响高压电缆线路安全运行的电、热、机械、环境等四个因素入手，提出对高压电缆线路电气参量和环境参量进行综合监控，达到实时掌握电缆运行状态的目的，根据这一思路，研究和开发出一套电缆综合监控系统。该系统通过监测电缆运行电气参数（运行电流、金属护层电流、电缆及附件表面温度、电缆局部放电等）和环境参数（环境温度、水位、空气、有害气体、井盖、视频）实时掌握电缆运行状态，系统运用诊断模型，对电缆运行状态做出实时诊断，方便运行维护人员采取相应的维护和检修策略 。

0 前言

近年来，高电缆线路数量增加迅速，以厦门地区为例，电缆线路长度年增长约30%。这些电缆线路做为厦门输电网的组成部分，其地位十分重要，确保电缆线路的安全运行极为重要。特别是电力进岛第一通道，有一段约1.2公里长的电缆隧道下穿厦门机场跑道，出于机场安全的考虑，航空管理部门要求加强监控，确保安全。而电力进岛第四通道是我国第一条海底隧道，隧道最深处在海平面下70米，而且是利用交通隧道中的服务隧道，平时进出极为不便，如何有效监控电缆线路运行状态和电缆隧道的状态是一个新课题。

1 传统运行维护管理手段和方法的不足

对于高压电缆线路，按照传统的管理办法，要掌握上述电缆运行状态，一是靠人工巡视，以便及时发现电缆运行环境的变化情况，防止外力破坏的发生，二是靠人工测量电缆金属护层环流，以便及时发现电缆护层绝缘缺陷，三是靠停电测量电缆护层绝缘电阻和主绝缘电阻以及做交流耐压试验。这些传统的做法，一是需要耗费大量的人力物力，以护层电流测量为例，由于绝大多数的电缆交叉护联接地箱或直接接地箱要么在工井内，要么在铁塔上，测量一条电缆护层循环电流，需要打开工井进入到工井内测量，数据记录完后还要回来输入到GPMS系统，可以说相当费时费力。许多工井处于市区主要道路下面，打开工井需要得到市政管理部门的批准，并且对道路交通造成影响。二是需要停电，影响输电线路可用率，影响供电可靠性。三是传统的手段和方法不能有效及时地发现电缆的缺陷和隐患，有些试验（如耐压试验）可能对电缆线路造成永久性伤害。例如，做护层绝缘电阻试验，可能使本来就薄弱的护层绝缘进一步恶化，扩大了缺陷，很多护层缺陷很难查找，即使查找出来，也很难修复（如在排管中间等）。

传统电力井盖容易被不法分子随意打开，通过工井进入电力隧道大肆偷盗电缆设备的案例屡屡发生，尤其从2005年下半年开始，随着铜价的上涨，全国电力隧道内110kV及以上电缆线路交叉互联线、接地线、回流线、交叉互联箱、接地箱等实施丢失情况严重，给电力公司造成了严重的经济损失，同时也直接威胁电缆的安全运行。

电力隧道资源是城市建设中极为宝贵的基础设施，随着城市的迅速发展，为了降低成本，利用电力隧道敷设通信线路就成了一种选择。在全国各地的电力隧道内，经常会发生网通、电信、铁通等公司打开电力隧道偷放光缆的情况，屡禁不止，隧道空间资源被非法占用，而且也形成了新的火灾隐患；

基于上述分析，我们必须依靠技术进步，变革传统的运行维护管理模式，探索适应时代需要的，既经济又能有效监测电缆线路运行状态的手段和方法。

2 电缆线路在线监测技术发展概况

近几年来，厦门电业局致力于探索基于带电检测的高压电缆运行维护管理新模式。几年来，我们投入许多人力物力，研究开发了一些电缆监测系统。

1)研究和开发了高压电缆导体温度监测和实时载流量计算系统，该系统包括电缆表面温度监测系统和电缆导体温度计算、载流量计算软件两部分，其中电缆表面温度监测系统采用分布式OFDR光纤测温技术，可以做到在线实时、全程监测电缆表面温度，并记录电缆表面温度变化情况，当出现电缆表面温度异常时发出报警信息，通过对电缆温度的监视，随时掌握电缆的运行温度，既可避免电缆在过载的情况下长期运行，又可根据运行的温度及时调整电缆的负荷，对电力系统的安全、经济运行大有益处。电缆导体温度计算、载流量计算软件部分，采用国际标准提供的计算方法，可以通过电缆表面温度计算出电缆导体温度，通过电缆导体温度计算载流量，进而对电缆最大负荷做出预测，为电力调度提供技术依据。提高电缆的传输能力，发挥电缆的最大潜力。通过该系统在2007-11-12及时发现了220KV禾半I、II路电缆温度异常缺陷，通过正确和及时处理，避免了一次设备事故和极有可能发生的大面积停电事故。目前，该系统已经在全省推广应用，我局也将在220KV半兜线、东兜线、春围I回、兜围I回以及进岛第一通道II回路上安装使用。

图1 高压电缆导体温度监测系统

2）研究开发了高压电缆护层绝缘监测系统，系统能实时测量电缆金属护层循环电流、电缆运行电流、电缆表面温度、交叉互联接地箱、直接接地箱温度、环境温度，通过GPRS将监测数据传送到服务器。系统软件可以对测量的数据进行处理和分析，以数值和曲线的方式反映护层循环电流等运行参数的变化情况。当监测到的数据异常时，系统会发出报警信号，以短信的方式提醒有关人员。系统的应用改变了传统的人工测量护层循环电流和停电测量护层绝缘电阻等维护检修方式，提高了工作效率，提高了电缆线路的安全可靠性。该系统已经安装在220KV春围I路、110KV半莲线、兰东线等多条电缆线路上。

图2 高压电缆缆护层绝缘监测系统

3）开展电缆在线局部局部放电检测工作，引进OSM-ST1局部放电检测仪，该设备通过检测流过金属护层的高频电流信号，能在电缆局部放电发生的初期得到诊断。该设备的使用，增加了对交联电缆在线检测的手段，填补了省内技术空白。利用该仪器送电部做了大量的模拟试验和现场检测，取得了许多有价值数据和图谱。利用该项技术手段及时发现了正新I、II回电缆缺陷，防止了电缆事故的发生。目前我们已经在禾半II路上安装固定式的电缆局部放电监测仪，同时利用OSM-ST1对所有电缆进行周期性的带电检测。

图3 利用局放检测仪得到的数据和图谱

随着现代电力电子技术、计算机技术和通讯技术的发展，研制出一套智能化的高压电缆线路综合监控系统已经成为可能。分布式光纤测温系统，电缆护层电流监测系统，电缆局部放电监测系统均有现成技术，气体传感器，水位传感器、智能视频设备等产品也趋于成熟。本项目将在上述技术基础之上，研究并开发出一个综合监控平台，能将上述的监测系统和终端接入平台，对数据进行分析和存储，发现异常时发出声光、短信报警，从而实现对电缆线路运行的综合监控。

3 主要研究工作

3.1、影响高压电缆线路安全运行的主要因素

厦门地区高压电缆线路主要采用电缆排管，电缆沟和电缆隧道的敷设方式，影响高压电缆安全运行的主要因素有如下几个方面。

1）外力破坏。包括各种施工对电缆的影响和破坏，也包括人为偷盗电缆井盖，电缆本体及电缆接地线、回流线、交叉互联接地箱等附属设施。近几年来，各种外力破坏对电缆线路的安全威胁在逐年加大。2007年，仅在厦门电业局就发生了17起电缆外力损坏事件，其中施工外破2起，偷盗电缆接地引线15起，给电缆线路安全运行造成很大威胁。

2）绝缘老化。近几十年的电缆老化机理研究认为电力电缆在强电场下，由于潮湿环境和内部局部缺陷的共同作用在绝缘体内部形成水树。由于电缆的老化主要来源于电老化和水树老化，电缆在电场作用下，特别是遭受过电压或冲击过电压时，电缆的气隙会出现放电，并逐渐发展为电树。电缆中绝缘的老化，特别是水侵入的水树老化，是由水分、电场、缺陷等各种因素相互作用的结果，是一个非常缓慢的过程，伴随的是电缆整体介质损耗随运行年限不断升高。电缆中的水树枝顶端的场强集中到一定程度，水树就会发展成电树枝，电树枝的发展速度很快并伴随有局部放电发生。电缆中一旦形成电树枝，电缆在很短的时间内就会发生击穿。此外，电缆附件是在现场安装的，受人为因素的影响较大，容易留下缺陷和隐患，这些缺陷和隐患在长时间运行电压和过电压情况下，会逐渐产生局部放电，最终使绝缘击穿。因此，基于电缆的介质损耗，局部放电水平，电缆导体温度可以对电缆老化状态进行判断，可以有计划地对电缆进行维护管理。电缆绝缘劣化机理如下图所示：

 

3）运行环境变化。包括电缆及其附属设施的散热环境、敷设环境的变化。厦门地处沿海，地下水位高，大部分的高压电缆采用电缆沟和排管敷设，排管内基本上充满了水，大部分电缆工井积水严重，在太阳直射情况下在电缆中间接头工井及电缆沟散热条件差。

3.2高压电缆线路运行综合监控的主要参量

3.2.1电缆线路运行参量

对于电缆运行维护人员来说，主要参量有电缆的运行电流、金属护层循环接地电流，电缆及附件表面温度，电缆局部放电情况 。各项参量的监测意义和精度要求如表1所示。

表1 电缆线路运行参量的监测意义和精度要求

序号	监测参量	监测意义	精度要求
1	运行电流	了解电缆的负荷情况，防止过负荷，且该参数直接与电缆表面温度密切相关	精确到1安培
2	金属护层电流	通过监测金属护层电流判断电缆护层绝缘状况和接地系统运行情况	精确到0.2安培
3	电缆及附件表面温度	通过监测电缆表面温度可以计算出电缆线芯温度，防止电缆过负荷运行，同时可以在特殊运行方式下充分发挥电缆的输送容量。电缆敷设环境的变化（如外部热源的侵入、沟盖板被打开）也能通过监测电缆表面温度及时发现。电缆故障时，故障点电缆表面温度也会发生变化。	精确到1℃
4	电缆局部放电	及时发现电缆线路本体或接头缺陷	精确到10PC

3.2.2  电缆线路运行环境参量

不同的敷设环境有不同的环境参量，对于隧道敷设的电缆线路，其环境参数监测意义和要求如表2所示。

表 2 环境参数监测意义和要求

序号	监测参量	监测意义	精度要求
1	隧道井盖和出入口开启与闭合状态	防止无关人员进入隧道，防止施工和检修人员未经许可进入隧道作业	100%准确
2	隧道环境温度	防止隧道环境温度过高影响电缆输送容量，及时发现外部热源的侵入	精确到1℃
3	水位监测	及时发现隧道排水系统运行缺陷，防止电缆隧道被水淹没	100%准确
4	智能视频监测	对重要部位（中间接头区，隧道地势最低区等）进行智能视频监测，可直观看到现场情况，对非法闯入者进行拍照和录象	100%准确
5	空气含量监测	确保进入隧道人员的安全
6	有害气体监测	主要监测一氧化碳含量，确保进入隧道人员的安全

3.3  高压电缆线路运行状态评价模型

长期监测高压电缆运行电气参量和环境参量，根据参量的变化情况，可以对电缆线路运行状态进行评价，根据评价结果，运行维护部门采取相应的巡视、维护和检修策略。同时，根据各相关参量对电缆线路安全运行和影响程度，设置不同权重，建立高压电缆线路运行健康指数。

1）运行电流监测。为了不使电缆绝缘过早损坏，电缆运行规程规定电缆线路不允许过负荷运行，因此，对运行电流的监测是电缆维护人员的重要职责。每条电缆在设计阶段就已经确定了长期允许载流量，但实际运行的条件和设计时条件可能有所不同，因此维护人员往往需要根据现场实际条件重新计算和确定电缆的额定载流量。

分布式光纤测温技术的应用，使系统实时计算允许载流量成为可能，测得的运行电流只要小于实时允许载流量，那么电缆线路仍可安全运行，但这只在需要时使用，正常情况下，我们仍然以正常情况下计算的允许载流量作为监测标准。当运行电流超过额定载流量时，综合监控系统应该报警。

2）电缆金属护层电流监测。对于确定的电缆系统中电缆金属护层电流反应了电缆护层绝缘状况及交叉互联接地系统的运行情况，在正常情况下，金属护层电流只与运行电流有关,护层环流/运行电流是个常数。

3）电缆局部放电监测。电缆绝缘击穿前，总是先发生局部放电，因此监测局部放电能及时发现电缆缺陷，避免事故发生。电缆发生局部放电时，局部放电点发出频率在数百MHz～GHz之间的尖脉冲信号。随着信号向远处传播产生衰减，到达终端的时候，它的频率在1MHz～20MHz之间（即脉冲宽度变大，幅值变小）。因此，在这么高的频率下，由于集肤效应这个信号是沿着电缆的金属护套（铅包或铝包层，一般认为半导电层和金属护套层是同一体）的内表面向两个方向传播。如图1所示：

]

 

信号到达铅包层的断点处会，一部分反弹，一部分沿着接地线传播，一部分衰减。因此，在电缆终端或中间接头接地线上卡一个高频CT即可感应这个高频信号。该信号经处理、放大后输入计算机，再由专用的进行分析和处理，直观地显示出是否存在局部放电，和局部放电量的数量。

虽然局部放电在线监测会受到许多信号的干扰，但长期监测电缆的局部放电信号仍可从电缆局部放电的强度（幅值），和烈度（幅值*次数）的变化趋势上发现电缆的异常情况。

4）电缆表面温度监测。电缆运行时，其热场是个稳定的热场。电缆表面温度反应电缆发热和散热情况。电缆表面温度与电缆结构、运行电流和环境温度有关。对于具体的电缆线路，根据IEC标准，可计算出满负荷情况下（电缆线芯温度为90度时），电缆表面温度，只要不超过该温度，都可以认为电缆可以正常运行，但在达到极限值之前，运行部门仍应密切关注。

5）电缆环境因素监测。不同敷设方式，具体环境参量不同，本项目中，电缆敷设在隧道内，因此关注的是电缆隧道井盖开闭情况、隧道内环境温度、隧道水位情况、隧道内空气含量和氧气含量。

6）电缆线路运行状态评价。运行维护部门需要随时了解电缆线路运行状态，以便确定巡视和检修策略。参照国家电网公司设备评价做法，我们把监测参量监测结果分为正常、注意、异常和严重四种情况并分别赋予1，0.7，0.5和0的分值，各监测参量最差的结果做为该电缆线路的最终评价结果。根据各监测量对电缆线路安全运行影响大小，分别设置权重，把状态监测参量的分值乘以权重，进行累加后乘以100，得到该电缆线路的运行健康指数。对于本项目，各状态监测量和判断标准如下表3所示，Ie为额定运行电流; η为护层环流与运行电流的百分比; t1为电缆表面温度; t2为环境温度; t3为设计值; φ(O2)为O2体积分数; φ(CO)为CO体积分数; λ为每年报警次数; h为水位值。

表3  各状态监测量和判断标准

序号	监测参量	判断标准		监测数据	权重
1	运行电流	I≤0.8Ie	正常	运行电流	20%
		0.8Ie≤I≤1.0Ie	注意
		1.0 Ie＜I＜1.2e	异常
		I≥1.2e	严重
2	护层电流	0≤η≤10%	正常	护层环流/运行电流监控	20%
		10%＜η≤15%	注意
		15%＜η≤20%	异常
		20%＜η	严重
3	电缆表面温度	t1≤t2+5℃ 且t1≤50℃	正常	电缆表面温度	20%
		t2+5℃＜t1≤t2+10℃ 且t1≤50℃	注意
		t2+10℃＜t1≤t2+20℃ 且t1≤50℃	异常
		t1≥t2+20℃ 或t1≥50℃	严重
4	局部放电	详见局放判断标准	正常	局部放电烈度和强度	20%
			注意
			异常
			严重
5	井盖监控	0≤λ≤1	正常	井盖非法开启次数	5%
		1＜λ≤2	注意
		2＜λ≤3	异常
		λ＞3	严重
6	环境温度	t2＜t3	正常	环境温度	5%
		t3≤t2≤t3+10℃	注意
		t3+10℃＜t2≤t3+15℃	异常
		t3+15℃＜t2	严重
7	氧气含量	20.4×10 -6 <φ(O 2 )<21.4×10 -6	正常	氧气体积分数	2%
		19.9×10 -6 <φ(O 2 )≤20.4×10 -6  或者 21.4×10 -6  ≤φ(O 2 )<21.9 ×10 -6	注意
		19.5×10 -6 ≤φ(O 2 )≤19.9×10 -6 或者 21.9 ×10 -6 ≤φ(O 2 )≤23.5×10 -6	异常
		φ(O 2 )<19.5×10 -6  或者 φ(O 2 )>23.5×10 -6	严重
8	一氧化碳含量	φ(CO)≤8×10 -6	正常	一氧化碳体积分数	3%
		8×10 -6 <φ(CO)≤10×10 -6	注意
		10×10 -6 <φ(CO)≤50×10 -6	异常
		φ(CO)>50×10 -6	严重
9	水位监控	0≤h≤0.2m	正常	水位数据	5%
		0.2 m＜h≤0.3 m	注意
		0.3 m＜h≤0.4 m	异常
		h＞0.4m	严重
注：电缆线路状态为根据9个标准判断出来的结论，以最严重状态作为电缆线路状态

3.4   高压电缆线路综合监控系统的研发

高压电缆线路综合监控系统的研发主要包括以下几个方面：

1）  电缆综合监控平台：通过与多状态监控主机的通信，采集数据，实时显示电力线路和隧道的各种数据状态。

2）  多状态监控主机：实时与终端和监控平台进行通信，采集数据，执行操作命令。

3）  多状态采集终端：监测人孔井在线状态、实际采集隧道内电流，有害气体，水位，温度的变化，并上报主机。

4）  应急通信电话：采用固话通信技术实现在无信号的隧道内与监控站及巡检人员的实时沟通。

5）  运行状态诊断模块：根据各监测量实测值，运用诊断模型，对隧道内每条电缆运行状态进行实时诊断，并给出处理意见。

3.4.1系统简介

本系统由一个集中监控平台和五个应用子系统构成：

l  集中监控平台：电缆综合监控平台，可实现多级多状态远程实时监控；

l  五个子系统：

――隧道人孔井盖监控系统

---、隧道环境综合在线监控系统(水位，有害气体、隧道环境温度、风机、照明等的检测和控制)

---电缆运行监测系统（包括运行电流、护层电流、电缆表面温度、局部放电监测等）

――隧道应急通信系统；

――隧道视频监控系统；

子系统的监控范围全面涵盖电力隧道内高压电缆线路综合监控的主要运行参数和隧道环境状况，为电力电缆的可靠运行提供了全面的技术保障手段。

3.4.2系统结构

系统以电缆综合监控平台为核心和基础，构建了多个应用子系统，并实现多种监控功能，如下图所示：

3.4.3 系统主要功能特点

1） 实时监测人孔井盖在线状态、运行电缆的电缆接头接地电流、电缆接头的温度、电力隧道内的水位、有害气体、空气含氧量，通过对以上数据的实时采集， 能够预测电缆头或电缆本身的故障趋势，及时提供电缆故障部位和检修指导，避免发生重大事故。 实时显示测量数据的曲线走势图、日最大和最小曲线图，实时显示测量数据变化速度的曲线图，实时显示测量数据之间的比值关系及其变化速度。

2） 系统根据各监测量实测值，运用诊断模型，对隧道内每条电缆运行状态进行实时诊断，并给出处理意见。

3） 隧道内关键地段实现了应急通信与视频监控，彻底解决了隧道内无法与外界联络的问题，并可以通过上层平台对隧道内的施工、巡检等提供支持与监督。

4） 服务器监控软件是多用户软件，所有 变电站监控单元 共享同一服务器 ， 最大限度地减少硬件投入和运行维护成本。

5） 监控平台自身拥有监控常用的语音接口、短信接口、报警管理和远程控制模块，通过不同监控模块的有机组合，可以很快的为用户提供个性化、针对性强的各种监控业务。

6） 监控主机采用双机热备方式，每台主机的电源板，串口板和主板分别备份，当一块出现问题不能正常工作时，实时监控平台会将通信切换到另一块备份的工作板上。保障了通信的可靠性和稳定性。

7） 主机容量大，备份工作模式，一台主机可以带16×8×4=128个终端，如果不用备份，一台主机最大容量带16×8×8=256个终端。

8） 通信距离长，最远通信距离10KM。

9） 被测设备发现异常时，服务器采用实时跟踪报警。主要包括接地电流、接头温度、隧道水位、隧道气体含量。

10） 服务器监控软件是按照标准组态软件设计而成，可以任意扩展功能模块，具有强大的数据分析能力，能够适应特定用户的各种需求。监测终端数量扩展时不需要修改系统软件。

11） 监测终端不需要外部提供电源，通过监控主机端提供的48V电压，经由通信电缆传输至各种采集器终端。

4 系统运行状况

高压电缆线路综合监控系统安装于安兜-湖边电缆隧道，沿线安装了在线监测人孔井盖， 对 A相、B相、C相三相电缆运行电流和接地电流实时监测，同时监测电缆表面温度、隧道一氧化碳与氧气含量、隧道水位等指标。同时在隧道内关键地段安装了应急通信终端与视频监控,其监控图见图7，系统运行稳定。

 

5  系统功能测试情况

对于井盖，其系统功能要求与测试情况如下：

1）以电子地图形式显示井盖的编号、名称、最新状态和位置信息。系统能以电子地图的形式正确的反映电力井盖的实时状态。状态包括：关闭、手动开锁、密码开锁、远程开锁、非法开锁、锁开超时。

2）能够通过系统软件远程打开电力井盖。输入开锁密码和开井原因后，点击“远程开锁”按钮，打开电力井盖。

3）电力井盖被非法打开，系统主动报告异常。电力井盖被非法打开，系统在告警区显示井盖的名称、安装位置、被非法打开的时间，同时在电子地图上以图形的形式标示打开，并以声音的形式广播井盖被非法打开，以手机短信的形式发送到相关负责人的手机上。

4）能够查询统计井盖开井记录。在历史查询页面可以按照时间段查询井盖被打开的历史记录，包括井盖名称、开井时间、开井人、开井原因。

5）能够查询统计井盖告警记录。在历史查询页面可以按照时间段查询井盖被非法打开的历史记录，包括井盖名称、被非法打开时间。

     以上5个测试均合格。

对于护层/运行电流，系统功能要求与测试情况如下：

1）以电流---时间曲线的形式显示测量到的护层循环电流、电缆运行电流值。系统能以曲线形式正确反映电缆运行电流和护层循环电流值，一个画面可以显示多条护层电流和运行电流，没有数量限制。

2）当护层循环电流、电缆运行电流超过允许值或发生突变时，应能发出报警信息，并自动形成报警报告。当运行电流超过500安培（可自行设置），护层循环电流/运行电流超过10%，电缆运行电流或护层电流突然变为0时，系统均能以图形、声音、短信形式发出告警。

3）能查询和统计每月的最高电流值和发生时间及持续时间。能查询和统计每月的最高电流值和发生时间及持续时间。

4）能按电流值区间，统计发生的日期和时间。能按电流值区间，统计发生的日期和时间。

     以上4个测试均合格。

对于电缆接头温度，系统功能要求与测试情况。

1）以温度---时间曲线的形式显示测量到的电缆接头温度值。系统能以曲线形式正确反映测量到的电缆接头温度值。

2）当温度超过允许值或发生突变时，应能发出报警信息，并自动形成报警报告。当温度超过50℃，系统能以图形、声音、短信形式发出预警。当温度超过70℃，系统能以图形、声音、短信形式发出重要告警。

3）能查询和统计每月的最高电缆接头温度值。能查询和统计每月的最高电缆接头温度值。

  以上3个测试均合格。

对于有害气体，系统功能要求与测试情况。

1）以有害气体含量---时间曲线的形式显示测量到的隧道空气含氧量、空气中一氧化碳含量。系统能以曲线形式正确反映测量到的隧道空气含氧量、空气中一氧化碳含量。

2）当隧道空气含氧量、空气中一氧化碳含量超过允许值时，应能发出报警信息，并自动形成报警报告。当隧道空气含氧量>20.9×10-6 或者隧道空气含氧量<19.5×10-6时，当空气中一氧化碳含量>30ppm时，系统能以图形、声音、短信形式发出重要告警。

3）能查询和统计每月的最高隧道空气含氧量、空气中一氧化碳含量。能查询和统计每月的最高隧道空气含氧量、空气中一氧化碳含量。

以上3个测试均合格。

对于水位，系统功能要求与测试情况。

1）以水位---时间曲线的形式显示测量到的隧道水位。系统能以曲线形式正确反映测量到的水位信息。

2）当水位超过允许值时，应能发出报警信息，并自动形成报警报告。当水位>0.2m时，系统能以图形、声音、短信形式发出重要告警。

3) 能查询和统计每月的最高水位信息。能查询和统计每月的最高水位信息。

以上3个测试均合格。

对于应急通信，系统功能要求与测试情况。

1）监控中心能主动随时呼叫隧道电话。使用监控中心应急电话拨打7001、7002（隧道中的两个线路），可进行有效、清晰通话。

2）隧道内电话可以随时呼叫监控中心。在隧道中使用应急电话抬机，电话主动拨打监控中心的应急电话，可进行有效、清晰通话。

3）系统可以定位通话中的隧道电话。当监控中心和隧道内的应急电话正在通话时，可以在系统中的电子地图上准确地定位出应急电话的位置。

 以上3个测试均合格。

对于视频，系统功能要求与测试情况。

1）可以实时查看隧道视频。在系统中能够清晰的查看隧道中的实时视频。

2）当隧道中有非法闯入，应主动告警。当隧道中有人员非法闯入时，系统能以图形、声音、短信形式发出告警，报告闯入时间、闯入区域位置。

3）可调节视频。可通过系统调节摄像机的云台、光圈、图像、焦距。

4）能够查看隧道历史视频。可以根据时间查看隧道历史视频。

   以上4个测试均合格。

6   系统的先进性和独创性

厦门电业局高压电缆线路综合监控系统平台是由山东康威通信技术有限公司根据厦门高压电缆网运行的实际需要，基于 Windows NT 操作系统、大型商用数据库管理系统的高压电缆线路综合监控系统平台，该平台采用国际标准的通信协议，应用 Client/Server 和 Browser/Server 两种结构模式，全部程序均采取面向对象的方法设计，采用国际流行的多层结构设计，系统维护、扩展极为方便。系统应用了多种先进和独创技术，在国内处于领先水平。

目前国内类似的高压电缆线路综合监控系统只有北京电力电缆公司有较为成熟的应用，由于北京电力电缆运行监控中心大部分系统也是由山东康威通信技术有限公司承建的，因此可以非常详细地从各方面将厦门电业局高压电缆线路综合监控系统平台和北京高压电缆监控平台进行比较，见表4。

表4  厦门电业局与北京电力公司电缆线路综合平台比较

序号	模块	厦门电业局高压电缆线路综合 监控平台	北京电力公司电缆网综合 监控平台
1	系统平台结构	C/S 及 B/S 两种结构	仅 C/S 结构，无 B/S 结构
2	视频监控功能	能够进行智能视频分析	无视频监控 ,  无智能视频分析
3	隧道应急通信	可通话可定位电话	仅能通话，不能定位
4	界面设计及展现	采用 RIA Flex 动画展现技术	无动画展现效果
5	告警通知模块	文本、图形图像、语音广播、短信通知、语音通知	仅文本、图形图像、语音广播，无短信和语音通知
6	系统平台设计理念	引入组态理念	无组态概念
7	系统平台扩展性	扩展性极佳	扩展性一般
8	电缆运行状态综合诊断	系统根据各监测量实测值，运用诊断模型，对隧道内每条电缆运行状态进行实时诊断，并给出处理意见	无

7  结语

高压电缆线路是电网重要组成部分，确保电缆线路安全运行是电网企业重要职责。电力隧道多状态监控是电缆运行必不可少的检测条件，随时报告电力隧道人孔井盖状态、电缆运行电流、电缆接头接地电流、电缆接头的温度、电力隧道内的水位、有害气体、空气含氧量情况具有重要的意义，通过对以上各种数据连续监测，进行分析比较来监测隧道环境及电缆情况，是目前不影响电缆运行而又实时准确监测的唯一可行有效方法。同时增加的应急通信电话与视频监控也弥补了电力隧道信息化与可视化的不足，大大提高了高压电缆线路的监测水平。

利用现代电力电子技术、计算机技术和通讯技术研发的高压电缆线路综合监控系统,将实时监测采集的数据通过低压传输电缆 发 送给监控服务器 ， 监控软件永久的保存数据，通过绘制各种参数的变化趋势波形图、记录数据表等方法向用户提供分析，并采用独特的判据判断电力隧道运行情况是否良好，若某个运行参数出现故障时可实时将故障信息发送给用户， 从根本上避免了电缆事故的发生 ，保证电缆安全、可靠的运行 。

作者简介

严有祥，男， 1968.09 ，研究生（硕士），高级工程师，从事高压电缆维护工作  

陈日坤 , 男 ,1975.11, 研究生（硕士） , 工程师 , 从事高压电缆维护工作

杨毓庆 , 男 ,1975.06 大学 ( 学士 ) , 工程师 , 从事高压电缆维护工作

陈朝晖 , 男 ,1968.11 , 大专 , 高级技师 , 从事高压电缆维护工作