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人工智能高压电缆隧道建设研究

摘要：隧道施工是承重传输电缆的关键通道。人工髙压电缆的基本建设有利于推动电

缆的专业化发展。电缆、通道的安全体系和智能化运检水准要充足挖掘潜力，以问题为导

向，以传输互联网效率、智能运维效率、搭建多场景连动生产制造服务平台、推进能源物

联网改革创新为研究内容。

关键词：人工智能；高压电缆；隧道建设

1高压电网建设进展

根据供电公司“感知层传输层服务平台层网络层”的设计方案框架，建立了高压电缆

技术专业物联网应用管理系统，并实际部署了各层的设备和系统软件。（1）感知层。根

据其位置，设备可分为两类。（1）隧道施工中的传感终端包括局部放电、电流和其他设

备状态传感终端，以及环境温度和烟雾探测器等安全通道的自然环境传感终端。每个终端

设备根据其角色连接到相应的专用系统软件，并由隧道施工边缘的数据中心统一管理和操

作。（2）非隧道施工中的传感终端包括员工移动工作终端、监控摄像机、智能人孔盖等

地面应用设备。部分智能人孔盖可用作连接点设备，以采集地下沟槽管道中的传感终端数

据信号，并处理非隧道施工电缆通道中的传感数据采集困难。（2）传输层。它包括网络

光纤、无线网络专用网和连接点专用网。地面传感设备和移动工作终端通过无线网络专用

网或连接点专用网连接到公司内网；隧道施工中的传感数据信号首先收集到边缘数据中

心，然后根据光纤无线信道接近的原则将核心连接到配电站的路由器端口号。（3）服务

平台层。包括设备数据、操作和维护数据、感知数据3个控制模块组。（1）设备数据控

制模块组主要用于管理基本账表、安全通道空间信息和生产现场管理记录。（2）运维数

据控制模块组主要用于运维业务流程数据，如管理方法检查、缺陷、现场检测等。（3）

感知数据控制模块组主要用于在线监测设备台账管理、报警数据选择和分析，以及边缘系

统的操作。（4）网络层。主要涉及账表、运维、perception3基础数据的高端管理决策

功能，包括电缆线路稳定性评估、安全通道运营风险评估、设备老化变化趋势、应急管理

辅助决策等功能，具体指导运维人员操作和维护高压电缆。

2全状态感知能力提升改造

2.1系统结构

电缆隧道综合监控平台必须集成分布式光纤测温系统、电缆局部放电检测系统、电缆

隧道环境监控系统、电缆隧道安全监控系统等20多个子系统，以及远程调节、监控、远

程控制等基础数据信息。，服务平台必须访问更多的关系数据库。通常，必须由电缆隧道

综合监控平台访问的数据具有以下特点：访问子系统多、数据量大、存储粒度分布不同、

访问方法多样，这给电缆隧道综合监控平台的互连、集成和基础设施带来了很大困难。电

缆隧道综合监控平台的基本建设一般是基于供电公司高压电缆管理的现状。系统结构必须

满足技术创新、科学框架、可靠性、可扩展性等原则。目的是建立一个适用于现阶段和未

来高压电缆发展的信息管理和管理决策服务平台。

2.2电缆接地环流感知装置

单芯电缆的护套接地保护毁坏，会致使金属材料护套过多流通，导致电缆超温，乃至

绝缘穿透。本发明可以检测护套循环系统，确诊电缆初期绝缘缺点和安全隐患，操纵突发

性绝缘安全事故，保证电缆机器设备可以信赖运作。该设备实现了下列基本功能。(1)循环

系统认知。每一个传感器设备装有钳形电磁线圈和电流信号数据采集器，各自检测每相金

属材料护套的环流值。传输数据到流通监控录像机后，可以以数据分析表或图形的方式显

示出来。(2)数据统计分析。依据数据信息能够剖析环流发展趋势，鉴别环流基因突变、三

相不平衡等风险预兆。(3)警报作用。当电流量超出阀值时，它能够传出报警。

2.3功能和目标

隧道综合性监控平台对电缆隧道内分布式架构的设备运行数据开展搜集和集中化，完

成对电缆设备和隧道生态环境的统计数据和数据开展智能运维的目标。(1)清除信息的不对

称，进行高压电缆和隧道在线监测系统的统一运维服务，全方位检测电缆自身、附属设施

和运行环境；(2)进行高压电缆的日常生产制造具体指导和生产管理；(3)进行对高压电缆设

备、附设设备和运行环境的实时在线统一监管；(4)依据设备情况，进行维修生产任务的总

体规划，为维修给予从计划方案维修到情况维修的服务支持；(5)进行对高压电缆关键设备

和运行环境的科学规范的分析和剖析；(6)最终，在不屈不挠的智能化电力能源下，一种最

新的电缆生产制造、生产制造、经营和管理机制可能发生。