摘要：为解决电力电缆生产过程中监造人员长期异地工作给电缆监造工作带来的诸多不便，在符合监造工作自身管理流程的前提下，通过互联网技术将工厂的生产情况进行信息化采集后存储到工厂数据中心，在分析电力电缆生产过程和出厂试验关键项目的基础上，提出了一种新的电力电缆生产质量监督手段:结合互联网、大数据技术，构建由前端监测设备、工厂数据中心和远程监测中心组成的电力电缆生产质量远程监测系统，实时且连续地监测工厂电缆生产状况。通过系统远程应用终端进行数据调用、数据查询和数据分析等功能。远程监造系统的应用使电力电缆的生产监造活动更加规范及时，从而更加高效、经济的完成监造工作。
关键词：电力电缆;生产质量;监测系统;生产质量;出厂试验
前言： 随着我国社会经济的快速发展，对电网的建设提出更高的要求，电力电缆作为电网建设中的重要基础设施，其产品质量受到用户越来越高的重视。驻厂监造是目前电力公司对电力电缆生产厂家质量管理的重要手段，电力部门的监造人员通过检查厂家生产工艺流程、见证出厂试验来监督电力电缆的生产质量。随着电力电缆电压等级越来越高、截面越来越大，工艺控制越来越苛刻，对电缆的加工制造提出了更精的要求，也要求电缆的监造人员不断改进和完善监造工作。
一、电缆监造工作现状
电缆监造工作通常包括生产工序的检查和电缆的出厂试验。在电力电缆的生产工序监造中，通常包括的重要工序有:导体绞合工序、绝缘线芯三层挤出工序、铜带绕包工序、成缆绞合工序和护套挤出工序。而电力电缆的出厂检验主要包括的电气性能试验项目有:导体直流电阻测试、局部放电测试和耐压测试。
电力电缆的生产制造过程往往需要24h开机，受限于监造的人力物力投入，再加上每个监造点散布于车间的各个工位，监造人员往往无法全过程监造电缆的所有制造流程，往往只能选择固定的时间和工序进行监造，这就大大降低了监造工作的效率。
电力电缆的出厂试验部分(如局部放电试验和耐压试验)只能派监造工程师在电缆制造企业进行目击试验。电缆出厂后，受限于施工现场的
干扰和测试设备的容量限制，很难在现场进行局部放电试验和耐压试验，这样无形增加了用户的使用风险和验收成本。
而局部放电试验和耐压试验是检测电力电缆绝缘层潜在缺陷有效手段，是电力电缆出厂试验项目中极为重要的出厂试验项目，该试验项目要求试验人员不仅具有较高的专业知识背景，还要有较强的责任心，这也显得出厂试验的监造工作尤为必要。
二、监测项目的选取
电力电缆从制造到出厂试验历经多个项目。通过分析各项目对电缆产品质量的影响程度，进而确定远程监测系统所需监测的关键项目，是构建系
统的前提。
(1)监测项目选取原则
针对电缆生产过程和出厂试验的主要项目，从复现性、完整性、质量影响因子等三个视角对监测项目进行选取。复现性主要考量电缆出厂后是否还能进行相同项目的检测，检测结果是否具有一致性。完整性是指电缆出厂后相同项目的检测是否会对整段电缆的完整性有破坏。质量影响因子是指监测项目对电缆成品质量影响的大小。选取原则有以下两条:(1)优先选取质量影响因子大的项目;(2)优先取不可复现或复现后不完整的项目。
(2)监测项目综合评价
对各项目复现性、完整性、质量影响因子等三项指标进行量化分析:首先，考虑到电缆出厂后，是否有后续检测手段能查出某项工艺的质量缺陷，用复现性表示。若后续手段无法查出，则该项目不具复现性，取3分;反之具有复现性，取0分。其次，出厂后的质量抽查能对电缆的某些指标做出评价，但可能对电缆完整性造成损害，电缆无法再继续使用，用完整性表示。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若复现后不具完整性取3分，反之取0分。质量影响因子的评分结合电缆运维工作经验，根据项目对电缆产品的影响程度取1--5分，分值越高影响程度越大。由此计算出各项目三项指标的综合评价分。如对于交联聚乙烯三层挤包工艺，该项目完成后无法再对整盘电缆的绝缘厚度和偏心度做出评估，不具复现性，取3分;出厂后，虽可对电缆某一点进行绝缘厚度和偏心度的检查，但检查完成后电缆即无法使用，完整性取3分;绝缘厚度和偏心度影响了绝缘层的场强分布，场强分布对电缆的长期安全运行起着至关重要的作用，质量影响因子取5分，最后该项目综合评分为11分。
(3)监测类型
监测类型分为数据和视频两类。需要监测的数据参数有:三层共挤工艺中导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层的厚度及偏心度;局部放电与耐压试验时的局放量和电压值等。需要视频监测的对象有:挤出机控制室和挤出机机头，铜带屏蔽绕包、线芯成缆等工艺，高压试验控制室和高压试验大厅等。
三、系统各部分功能
在整个系统中，各个部分通过不同的数据传感器和摄像头分别采集各类数据形成数据流传送到数据中心，各部分的功能如下。
(1)绝缘线芯三层共挤工艺监造
本部分主要为机头温度传感器采集挤出机机头温度，X光机厚度传感器采集挤出线芯导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层厚度，走线传感器采集走线信息，高清摄像头采集挤出机控制室和挤出机的机头画面。
在电缆线芯的三层挤出工艺中，绝缘层的平均厚度、最薄处厚度和偏心度为关键工艺指标，通过参数的预置，系统可以将测量值和预置参数值进行比较，然后对超标数据进行标记和报警。
(2)成缆工艺中铜带屏蔽层、成缆和护套挤出工艺监造
本部分通过多个高清摄像头分别拍摄铜带屏蔽绕包工艺、缆芯成缆工艺和外护套挤出工艺的生产线画面，之后将数据流传送到数据中心，远程监造中心可以通过高清摄像头的旋转、放大、缩小等功能进行局部与整体监造。
(3)出厂试验的局部放电试验和耐压试验监造
本部分通过局部放电传感器和电压传感器采集试验时的局部放电量值和电压值，并将试验数据传送到数据中心并进行分析判断;同时通过两个摄像头分别拍摄高压试验厅控制室图像和高压屏蔽室图像并传送到数据中心，记录升压和降压过程，规范实验员的操作程序。
系统将工厂的生产线生产数据和出厂试验的试验数据进行采集，然后将数据通过企业内部的网络上传到企业数据中心，而远程控制中心利用互联网技术与企业数据中心进行信息交互，实时调用工厂生产情况或查询历史生产信息。系统可以根据电缆制造时的工艺参数，在数据中心服务器中设置关键工位的参数要求，当生产线的实际数据超出设定要求时，系统将自动发送警告信息给工厂质量工程师或远端监测人员。
小结：目前，电力电缆生产质量远程监测系统己在两家电缆生产厂家安装试用，己及时发现并纠正了厂家试验人员操作局放和耐压试验不规范等问题，降低了电缆投运后的事故风险。随着系统的推广应用，电力公司专业人员可综合分析各厂家电缆生产状况，从而持续、规范地开展电缆生产质量跟踪管理。通过监造系统的数据中心进行海量数据的存储，进而生成表单，形成质量数据报表，节省了大量的人力物力，人们通过远程监造系统进行缺陷的报警和预警，能有效避免人工监造的疏漏，实现监造的全天候无缝衔接。便于电力公司监测人员及时将电缆生产环节产生的问题反馈至厂家，促使其进一步优化生产工艺，提升电缆制造整体水平。
参考文献：
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[3]王岩，赵斌.交联聚乙烯绝缘电缆的制造技术[J].电线电缆,2014(5):13-16.
论文作者:苏立山,石小英,赵树鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：电缆论文; 电力电缆论文; 项目论文; 质量论文; 数据论文; 工艺论文; 挤出机论文; 《电力设备》2018年第27期论文;