随着全球经济的发展和城市化进程的加速，电力供应已经成为现代社会的基础设施之一。输电线路和电缆隧道作为电力输送的重要组成部分，承载着巨大的供电压力和电流负荷。然而，随着时间的推移和自然环境的影响，输电线路和电缆隧道也面临着不断增加的维护成本和风险。通过实时监测输电线路和电缆隧道的温度、湿度、电压等参数，可以及时发现故障和异常情况，提高供电的可靠性和安全性。
1电缆隧道在线监测技术的功能和目标
电缆隧道在线监测技术通过实时采集电缆及隧道内分布式设备的运行信息，对电缆本体、附属设施和运行环境进行全面监测，以实时掌握设备的运行状态。该技术的主要功能包括实时监测电缆过载、过热、积水和有害气体等隐患，及时发现和排除安全隐患，确保电缆的安全运行。此外，该技术还可对电缆主设备及运行环境进行科学评估及分析，对电缆运行情况进行精准掌握，以提升电缆的运行效率。因此，电缆隧道在线监测技术广泛应用于高速公路、铁路、市政道路等隧道领域，以提高隧道设施安全运行水平。电缆隧道在线监测技术还可以通过对电缆设备及隧道环境的实时在线统一监控，依据设备状态统筹安排检修生产任务。同时通过对监测数据的分析，可以制定科学合理的运行管理策略，延长电缆的使用寿命，提高电缆运行效率，降低电力系统运营成本。
2目前电缆隧道在线监测技术在发展现状
目前，我国电缆隧道在线监测技术发展迅速，各地政府和企事业单位加大了对电缆隧道安全的投入，加速了电缆隧道在线监测技术的研发和应用。而且电缆隧道在线监测技术本身也在不断发展和完善，涉及的技术领域也越来越广泛。电缆隧道在线监测系统采用的传感器类型已经从最初的温湿度、气压、烟雾等简单参数扩展到了光纤光栅传感器、雷达传感器、声学传感器等多种类型。通过这些传感器不仅能够监测电缆隧道内的环境参数，还可以对电缆设备的运行状态进行精确监测和分析，实现全方位、全程度的监测。例如，在广州市已经建立了基于物联网技术的电缆隧道在线监测系统，该系统通过多种传感器实时监测电缆隧道的各种环境因素以及电缆、接头等设备的运行状况。此外，国内的一些科研机构和高校也在积极研究和推广电缆隧道在线监测技术。例如，西安电子科技大学开发了一种基于红外线和超声波的电缆隧道缺陷检测系统，该系统可以对电缆隧道的绝缘层和电缆连接器进行精确检测，从而提高了电缆隧道的安全性和可靠性。
3电缆隧道在线监测技术
3.1分布式光纤测温
分布式光纤测温技术具有高精度和高灵敏度。光纤作为温度传感器（如图1），能够实现对电缆隧道内的温度进行高精度的实时监测，其分辨率可达到0.1℃，能够精确地探测温度的变化。同时，分布式光纤测温技术还能够对温度的微小变化进行敏感的探测，从而及时发现温度异常情况，避免安全事故的发生。而且光纤可作为分布式传感器，可以被铺设在电缆隧道的各个位置，并对温度进行实时监测。这种布局方式可以实现对整个电缆隧道内温度分布的全面监测，发现温度分布的不均匀性和异常情况，及时采取措施进行调整。此外光纤本身具有绝缘性和耐腐蚀性，可以承受一定的机械压力和拉伸。同时，由于光纤测温技术是非接触式的，不需要直接接触被测物体，因此不会对电缆隧道设备产生损伤，而且光纤的材质和工艺稳定，能够长期保持良好的性能。
图1分布式光纤测温
3.2电缆接头局部放电实时监测
电缆接头局部放电是电缆运行中的常见故障，可导致电缆故障甚至爆炸，给电力系统带来巨大的损失。该技术可通过安装局部放电传感器，实时采集电缆接头的电压、电流、局部放电等参数，并通过数据处理和分析，实现对电缆接头的局部放电进行实时监测和诊断。例如，对于电缆接头的电压和电流进行实时监测，当出现异常时，通过对局部放电信号的分析，可以定位故障点并采取及时的措施进行处理。此外，电缆接头局部放电实时监测技术还可应用于电缆状态评估和预测，通过对电缆接头的局部放电特征进行分析和诊断，判断电缆接头是否存在潜在故障，提前预测故障发生的可能性，从而实现对电缆设备的维护和管理。
3.3电缆接地电流监测
电缆隧道在线监测技术可通过安装接地电流传感器，实时采集电缆接地电流的大小和波形信息，并通过数据处理和分析，实现对电缆接地电流的实时监测和诊断。例如，当电缆接地电流超过设定阈值时，监测系统会自动报警并进行定位，及时发现电缆接地问题，避免电缆设备发生故障。此外，电缆接地电流监测技术还可应用于电缆绝缘状态评估和预测，通过对电缆接地电流的大小和波形进行分析和诊断，判断电缆的接地状态是否正常。
3.4电缆绝缘状态监测技术
电缆绝缘状态监测技术是通过实时监测电缆绝缘材料的物理和化学状态，及时发现电缆绝缘老化、破损、水分渗入等故障隐患，为电力系统的安全稳定运行提供可靠的保障。在电缆绝缘状态监测技术中，目前应用较为广泛的技术包括介电损耗监测技术、介质充放电监测技术、红外热像监测技术等。其中，介电损耗监测技术是一种比较常见的技术手段，它通过测量电缆绝缘材料中的介电损耗和介电常数等指标，实时监测电缆绝缘状态的变化情况。介质充放电监测技术则是通过监测电缆绝缘材料中的充放电过程，来判断电缆绝缘材料是否存在局部放电等异常情况。而红外热像监测技术则可通过红外热像仪实时监测电缆绝缘材料的温度变化情况，判断电缆绝缘状态是否正常。
结束语：
目前在线监测技术还存在着一些局限性和挑战，例如设备的成本高、数据的处理和分析难度大等。因此，未来需要进一步加强对在线监测技术的研究和应用，不断优化监测设备和算法，提高监测数据的精度和可靠性，为电力供应的可持续发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1]陈康文. 基于LPWAN的电缆隧道安全监测关键技术研究与设计[D].厦门理工学院,2022.
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