技术领域
[0001] 本发明涉及电力电缆技术领域，更具体的说是涉及一种电力电缆铺设监测系统。
相关背景技术
[0002] 电力电缆由于其优越的电气和机械性能，目前已成为电力输电网络重要的组成部分，尤其在城市电网中，确保其可靠运行对于电网的安全具有重要意义。然而，在当前的电缆施工中，由于无法了解电缆施工过程中电缆和电缆管道的状态，普遍存在野蛮暴力施工(管道中有异物、电缆的拉力过大等)现象造成电缆在在敷设过程中绝缘受损、护套受损，导致电缆寿命下降。同时，由于电缆施工过程中无法对管道中的情况进行观察，不仅给后续电缆运维增加了工作量、还导致在城市建设过程中造成电缆的外破，目前已成为电缆故障的主要原因。
[0003] 因此，如何提供一种电力电缆铺设监测系统成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
具体实施方式
[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032] 请参阅附图1-6，本发明提供了一种电力电缆铺设监测系统，包括：
[0033] 视频监测模块，用于采集电缆的视频信息；
[0034] 拉力监测模块，用于采集电缆的拉力信息；
[0035] 姿态监测模块，用于采集电缆的姿态信息；
[0036] 主控模块，接收视频信息、拉力信息和姿态信息，并进行处理；
[0037] 通信模块，用于将主控模块处理后的数据信息通过以太网将数据上传给上位机，上位机会将拉力值显示在界面上，供操作人员观察和读取，从而实现了拉力、姿态等信息的监测。
[0038] 供电模块，用于为视频监测模块、拉力监测模块、姿态监测模块、主控模块和通信模块提供电能。供电模块的主要作用是将24V转换为12V和5V，并给其它模块供电，通信模块用12V供电，其余模块都为5V供电。
[0039] 拉力监测模块通过两个I/O口与主控模块相连，共一路；姿态监测模块通过I2C接口与主控模块相连，共一路。
[0040] 在另一种实施例中，视频监测模块采用两路USB摄像头，每路摄像头像素200万，自带六颗LED灯，防水等级IP67，满足了监测系统设备体积较小，视频质量清晰度高，防水可靠的要求。
[0041] 在另一种实施例中，拉力监测模块包括拉力传感器和放大器，拉力传感器通过放大器与主控模块相连。
[0042] 在另一种实施例中，放大器采用转换芯片HX711，转换芯片HX711的1脚接VCC5V，同时串接了一个电容C104接地；3脚接VCC并串接电容C105再接地，电阻R111和R112串联后，一端接VCC，一端接GND，两电阻的节点处接HX711的4脚；5脚接地；6脚串接电容C100并接地；7脚接拉力传感器的信号输出正极；8脚接拉力传感器的信号输出负极；，9脚和10脚悬空；11脚是时钟信号接主控模块的I/O；12脚是数据信号接主控模块的I/O；13脚悬空；14脚接地；电阻R109和电阻R110两个电阻串联后，一端接VCC5V，一端接GND，节点处接15脚，三极管Q4是一个3906，是个三端器件，分别接VCC5V、+VCC和HX711的2脚。
[0043] 在另一种实施例中，姿态监测模块采用陀螺仪MPU9250，陀螺仪MPU9250将六轴惯性测量单元和三轴磁力计集成于较小的封装中，功能齐全且性能优良，能够较好的监测电缆的姿态。螺仪MPU9250的1脚、8脚和13脚直接接VCCA；18脚、20脚和25脚直接接GND；9脚串接一个电阻R94后接地；22脚串接一个电阻R96后接VCCA，同时在VCCA和GND之间接了2个滤波电容C90和C94；10脚串接一个电容C91后接地，其它脚都悬空。在上电工作时，陀螺仪MPU9250就会自动将九轴数据通过I2C接口传给主控模块，主控模块在读到数据后进行处理，然后再通过以太网线上传给上位机，九轴的数据会显示在上位机上，供操作人员观察和读取，从而实现了姿态监测。
[0044] 在另一种实施例中，供电模块包括稳压电路一和稳压电路二，稳压电路一和稳压电路二均采用稳压芯片TPS563201，稳压芯片二将24V电压调整至12V。
[0045] 在另一种实施例中，稳压电路一采用稳压芯片TPS563201，体积小，输入电压4.5V至17V，输入电压范围大，电流3A，输出电流大，外围电路简单，VIN接24V，EN通过电阻上拉至24V，GND接地，LX为电压输出端，FB通过电阻分压可以调节LX的输出电压，此处为输出5V，为了能够让输出的5V电压稳定，在24V输入端接入2个滤波电容，同时在5V输出端接入滤波电容。这样就可以实现输入24V，转换为5V，给其它模块供电了。
[0046] 稳压电路一将24V电压调整至5V，稳压电路一中，滤波电容C11和C12并联，一端接24V，一端接GND；电阻R13一端接稳压芯片TPS563201的3脚，另一端接5脚；电容C15一端接5脚，另一端接地；电容C13、电容C14、电容C17、电容CE4并联，一端接5V，一端接地；电阻R15和电阻R17串联，一端接5V，一端接地，节点接4脚；电容C16和电阻R18串联，一端接5V，一端接GND，节点接4脚；电容C10一端接2脚，另一端接6脚；电感L2一端接2脚，另一端接5V。
[0047] 在另一种实施例中，稳压电路二采用稳压芯片TPS563201，体积小，输入电压4.5V至17V，输入电压范围大，电流3A，输出电流大，外围电路简单，VIN接24V，EN通过电阻上拉至24V，GND接地，LX为电压输出端，FB通过电阻分压可以调节LX的输出电压，此处为输出12V，为了能够让输出的12V电压稳定，在24V输入端接入2个滤波电容，同时在12V输出端接入滤波电容。这样就可以实现输入24V，转换为12V，给其它模块供电了。
[0048] 稳压电路二将24V电压调整至12V，稳压电路二中的滤波电容C2和C3并联，一端接24V，一端接GND；电阻R1一端接3脚，另一端接稳压芯片TPS563201的5脚；电容C5一端接5脚，另一端接地；电容C8、电容C9、电容C7、电容CE3并联，一端接+12V，一端接地；电阻R7和电阻R11串联，一端接+12V，一端接地，节点接4脚；电容C6和电阻R12串联，一端接+12V，一端接GND，节点接4脚；电容C1一端接2脚，另一端接6脚；电感L1一端接2脚，另一端接+12V。
[0049] 在另一种实施例中，供电模块上配备有自锁开关。自锁开关可以控制供电：自锁开关按下时，12V和5V供电；自锁开关松开时，12V和5V不供电。自锁开关通过螺纹连接安装在设备上，按钮部分朝外，操作人员可以通过按压自锁开关控制监测系统是否供电。
[0050] 本发明在电缆铺设的施工过程中，通过视频监测模块可采集电缆的视频信息，通过拉力监测模块，可采集电缆的拉力信息，通过姿态监测模块，可采集电缆的姿态信息，不仅可了解电缆的受力情况，避免拉力过大问题，而且能够获知电缆铺设过程电缆的姿态，比如：旋转、加速、减速等，从而可对管道中的情景进行实时监测，对有杂物、堵塞、破管等问题一目了然。
[0051] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0052] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
