关键词：电缆井；巡检装置；智能化；视频采集
引言：近些年城市建设力度不断扩大，城市配电电缆井下作业平台逐渐增多，出现的问题也就越来越多，目前城市配电电缆井下长期有积水，是现阶段配电电缆井比较突出的一个问题，查找故障时必须将每个疑似发生故障的井下都抽水后进行检查，耗费的时间非常久。本文通过研发一种电缆井下智能巡检装置，能够快捷探知水下电缆状况，节省大量时间，提高了工作效率。只有通过科学的管理手段，及时的检测电缆井下状况，提前发现电缆井下的内部问题，及时解决，避免一些事故的发生,为电网的安全运行带来可靠的保障。
一、国内外市场调查
现阶段国内外市场上应用于井下探测的装置种类较多，此类装置最初主要应用在城市排水管道系统的检测和深海研究项目的应用方面较多，随着科学技术的不断进步，特别是计算机技术的高速发展，该项技术得到了广泛的发展应用，其它相关的领域也逐渐被应用。
供电企业由于其行业的特殊性，井下巡检工作一直都是使用传统的人工巡检为主，随着国家对电力行业设施投入力度不断加大，城市电力管井的管理维护将会得到应有的重视，因此，应用于电力电缆井下视频监控设备的水下内窥检测技术也将会得到广泛的发展。
二、项目研究的内容
1、电缆井下分布着的电缆错综复杂，配套设施也相对较多，如在防水、排水、防火隔离，通风等诸多方面的应用要求，对此井下电缆智能巡检装置也要相对的做出应对性的措施以适应其多方的应用；
2、针对户外电缆管井的标准化设计及使用管理规范，井下电缆智能巡检装置也相对应的在各应用领域具体规范化要求；
三、项目实施方案
本文拟定方案通过研究一种电缆井下智能巡检装置，将装置放入管井水中以后，启动动力装置，开始工作，摄像头内置云台，可手动/自动360度旋转，采用真正高清机芯，效果清晰；可通过键盘及摇控器控制水下装置的旋转方向和运行方向。内置LED灯，可根据使用环境控制灯开关，便于所拍摄视频更加清晰。所拍摄视频数据通过信号线上传至观察端实时查看图像数据。
四、装置的结构组成
通过对电缆井下智能巡检装置的方案拟定和深入研究，针对其结构组成部分，制定了详细的方案设计，整套装置由：摄像头、彩色液晶显示器、控制盒、线轮、遥控器等几个部分组成组成。
1、设计选型的高清摄像头：
此部分的设计需要满足以下两个方面的要求：
① 摄像单元在实际应用中设备处于井下作业，空间光线不足，需要辅助光源满足现场工作要求。
② 同时自由度应能够灵活控制在电缆井下的进出和方向性选择，且具有防抖功能，以满足现场多变环境。
本文在确保所研制装置安全性的基础上，对材料的选取做了精挑细选，摄像头选取304不锈钢材料作为外壳部分的密封材料，镜头玻璃采用sapphir玻璃材料来与前端的传感器成像整合密封，外壳部队分耐摩擦，镜头玻璃防裂碎，尽量减小前端摄像头的体积，保证摄像头在井下作业不受空间限制，灵活自如，方便作业人员的可控性。
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2、设计选型的显示终端装置：
① 采用7英寸彩色监视器，安装在控制箱面板上，方便携带，并在显示屏上方安装遮阳罩，适应户外强光线照射而无法看清的状况，同时保护屏幕的作用。
② 电池采用大容量可充电锂电池，一次使用时间能够满足正常的现场作业需求。
3、设计选型的数据传输介质：
此部分的设计需要满足以下两个方面的要求：
① 采用光纤线进行视频图像数据的传输，材料折放角度和防水性要求较高。
② 连接灵活可调，整体操作简便。
本文通过将前端摄像头与螺帽固定安装拧紧在玻璃纤维光纤传导线上，然后直接将光纤数据传导线慢慢推送到故障点位置进行观测，无须另外加装推送装置，一体化装置，操作携带方便，灵活度高，更加直接。由于玻璃纤维光纤线传送硬度相对较大，不能弯折成90度，光纤线收缩角度太大容易造成光纤线内芯折断，所以工作展开时须注意方向角度。
4、设计选型的智能化控制模块及数据存储模块：
① 控制盒设计简单易上手，适应各类工作人群使用，且对各功能模块进行整合。
② 视频图像存储备份接口可扩展。
装置通过高清1000线摄像头通过传感器采集到电缆井下的视频图像，再通过光纤线连接至控制盒，控制盒再通过连接线连接到控制箱上的显示器观看，数据通过玻璃纤维的光纤线传输，工作人员可通过控制盒面板上的按扭选择性操作，可以拍照可以录像，数据可即时保存到内置可扩展的ＳＤ卡上面，保存的数据回放方便人员在后期判断电缆井下的状况，为作业人员提供了可靠的判断依据。
五、装置的应用
电缆井下智能巡检装置是目前用于电缆井下视频资料数据收集较为先进的设备。该装置通过缠绕在线轮上的数据传输光纤线将摄像头（含辅助光源）送进电缆井内部，当装置接通电源后，摄像头前面的辅助光源（白光灯）即时开启，摄像头内部的传感器开始采集电缆井下实时图像数据，控制盒连接线轮上面的数据传输光纤线和显示屏部分，数据传输光纤线将采集到的图像视频数据，实时传输显示在控制盒显示屏上，从而电缆井内部正常与否情况一目了然，同时视频数据保存到存储设备上，一旦发现电缆管井内部问题，可即时调阅回放查看，为电缆井下的现状提供可靠的判断依据。
装置应用后，减轻了一线配网线路抢修维护人员的工作时间，提高了工作效率，而且机械化作业也保障了人身安全，同时缩短了抢修时间，为企业和生产用电单位减少了损失客户满意度随之上升。
装置在应用过程中，受电缆井下客观存在的现场环境影响，偶尔会出现一些小故障，这些问题并非装置本身的原因，因此管理人员需要值得注意的是在装置发生问题后，采取一些行之有效的处理办法，具体如下：
① 装置不通电故障。装置管理使用人员首先应注意对各接线头连接情况检查，判断是否存在接错情况，并检查保险是否断开；
② 装置出现指示灯亮，但无图像显示。处理时除对各接头接线情况检查外，应观察电瓶电量是否充足；
③ 录像功能失效。发生此类问题首先要检查SD卡插卡是否到位，且录像中有无断电问题；
④ 无法充电问题。首先管理使用人员需观察充电器指示灯是否亮，检查DC插头是否到位。这样在确保视频监控装置稳定可靠运行情况下，达到图像获取的目的，真正将配电电缆井下情况反映出来[1]。
六、结束语 综上所述，本文通过“人工智能”技术应用，利用科学的技术手段，对供电企业的日常检修维护工作提供便捷服务，从而提高相关部门的工作效率和供电企业的服务质量。全文从电缆井下检修维护难这一大难题着手，对装置提供给日常检修工作便捷高效的服务，从而保障供电企业的安全稳定运行。
[1]汪华焰. 浅谈10kV配电网电缆故障的原因和预防措施[J]. 科协论坛(下半月),2013,(02):49-50.
论文作者:吴京晶 周文庆 朱小兵 吴琼 程潇
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
标签：井下论文; 电缆论文; 装置论文; 光纤论文; 摄像头论文; 作业论文; 管井论文; 《科学与技术》2019年16期论文;