基于电力设施保护智能电缆警示桩
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新品种,外观设计,新技术
发布时间: 2025-05-08 16:21:24
针对电力电缆防护通道,电力电缆的保护措施,缺少物联网信息,通道保护仍旧处于传统方式,通道保护方面在采用新技术,信息应用等未能引起世人的足够重视,电缆设施时常遭“外破”。针对现有电缆通道防护技术中的不足,开展智慧型电缆通道保护研究,智能电缆防“外破”装置的设计理念,项目的技术路线在电缆原有的通道电缆警示装置基础上物联“扬弃”应用。电缆通道防“外破”装置,针对现有技术中的不足,解决的问题结构简单,设计合理,警示效果好,抗干扰性强,不但能够实现远距离警示,还能够精确定位通道和电缆位置,智能化的对通道电缆保护,降低通道电缆故障的发生,智能电缆警示桩提升了电缆通道安全性。通过信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种技术方法融合,实现电缆通道智能电缆防“外破”装置的设计应用。通过通道电缆的直埋、电缆沟、电缆隧道、排管等,装置对地下敷设各类电压等级电缆通道线路的保护应用,实时采集电缆通道内需要监控、 连接、互动的物体或过程信息,规范电力电缆线路通道管理,采集电缆通道其声、光、增项、异常、开挖、施工、机械作业、位置钻探等信息。
研发的智能电缆警示桩,有由MCU、线路版、各种传感器组成,通过5G将电缆警示保护组网,无需市电电源,太阳能电池供电浮冲,外壳为高强度树脂材料,外壳标有国家电网公司标志和(国网淄博供电公司)抢修电话,警示语音“ 下有电缆,禁止开挖”可高达90分贝,夜间报警灯闪光强度光通量可达600流明(lm)。组网报警系统:GPRS报模块、服务器、公众号(电缆线路警示管理群),短信接口、语音接口组成;集成的通讯模块性能稳定可靠,内设虚拟卡号无需外置,参数扫码手机可完成公众号(电缆线路警示管理群)操作,简单方便,系统响应超快,抗干扰强,尤其抗电磁干扰性价比更强。1、供电电源:DC5-12v >1A。2、待机电流:10mA。3、工作环境:-40~+70℃。4、触发信号:无源开关,S闭合信号触发语音警示。根据红外距离探测器,满足电缆通道50米范围,自动触发警示;根据光敏探测器,满足昼夜交替,自动触发报闪灯警示。应用成果在山东电网安装试用800只智能电缆警示桩,通过跟踪分析,至今均未发生“开挖”和“外破”异常和故障,智能电缆警示桩达到了预期设计目标,电缆遭开挖 “外破”和“开挖”故障得到了有效遏制。
解决现有电缆通道防护技术中的不足,应用智慧物型电缆通道保护研究成果,智能电缆防“外破”装置的设计巧妙,结构简单,技术合理,信息物联共享,抗干扰强,远距离警示,精确定位,避免通道电缆的“外破”发生,提高电缆的运行可靠性,智能电缆防“外破”装置是理想的技术创新手段。应用前景:创新研发的智能电缆警示桩,有由MCU、线路版、各种传感器组成,通过5G将电缆警示保护组网,无需市电电源,太阳能电池供电浮冲,外壳为高强度树脂材料,外壳标有国家电网公司标志和国网供电公司抢修电话,警示语音“ 下有电缆,禁止开挖”可高达90分贝,夜间报警灯闪光强度光通量可达600流明(lm)。组网报警系统:GPRS报模块、服务器、公众号(电缆线路警示管理群),短信接口、语音接口组成;集成的通讯模块性能稳定可靠,内设虚拟卡号无需外置,参数扫码手机可完成公众号(电缆线路警示管理群)操作,简单方便,系统响应超快,抗干扰强,尤其抗电磁干扰性价比更强。全天候24工作:依据电力行业《电力电缆线路运行规程》7.3 外力破坏防护,7.3.1基本要求,7.3.2施工区域的防护要求。本产品可广泛应用于中低压、高压直埋、电缆隧道的通道防护;可实现全天候24的电缆通道警示防护报警。根据红外距离探测器,满足电缆通道30米范围,自动触发警示;根据光敏探测器,满足昼夜交替,自动触发报闪灯警示。公众号设置:警示桩贴有电缆警示桩探测云平台。打开手机威信扫一扫,关注公众号。进入公众号,扫一扫添加,扫描二维码,设置电缆设备命名管理。分别输入电缆线路名称、报警手机号(设备管理人、外委巡视人、设备专责任1~3)、短信报警。常见故障及解决;爆闪灯闪烁不正常,有时候会进入省电模式 。开机设置时,有时候指示灯不亮,正常5~10 秒会自动亮,检查接线是否可靠正确。运行巡视发现的个别问题,可远程协助。警示桩安装;智能电缆警示桩设置安装在电缆通道的正上方,智能电缆警示桩用作转角桩时,应安装在转角段中点的正上方。当通道正上方没有安装条件时,可设置在相对距离教近的路边绿化带内,并在智能电缆警示桩上标明适意图。全封闭禁入通道不得设置智能电缆警示桩。安装间距:智能电缆警示桩安装间距宜为60m。地面平坦、视碍少、通道顺直,智能电缆警示桩的安装间距可大60m。
团队名称:淄博长安电力工具有限公司智能电缆警示桩项目研发。(智能电缆警示桩项目校企合作院校:淄博职业技术大学,团队合作伙伴:国网淄博供电公司)注册资金:五千五百万;企业法人:孙业龙 。研发地点:淄博市周村区德阳路999号;研发项目:智能电缆警示桩。项目概况:研发时间:2021年1月,试验时间:2024年12月,应用地点:国家电网公司所属山东电力公司所属国网淄博供电公司变电站中低压电缆出线通道、临淄供电中心、张店供电中心部分城区电缆隧道、直埋电缆防护区等。公司具有雄厚的技术研发力量和资深的专业技术人才,具有先进的生产设备和检测仪器,技术创新能力不断提高,2011年获得“淄博市供电系统用电力工具工程技术研究中心”称号,2014年获得“山东省高新技术企业”认定。目前获得国家授权专利55项,其中发明专利7项,实用新型专利30项,外观专利18项。多项科研成果通过淄博市科技局科技鉴定,均达到国内领先水平,其中1项成果获得2014年全国电力职工技术成果奖一等奖,2项成果获得国网山东省电力公司科学技术奖一等奖,1项成果获得淄博市科学技术奖二等奖,2012年1项目入选淄博市科学技术发展计划
本项目在原有的通道电缆警示装置基础上物联改进,提供一种由MCU线路、传感器,通过5G组网,智慧实现电缆昼夜警示、语音提示,现场热释点效应扫描信息,实时将信息警示上报给设备专责人和通道外委管理共享方法,使传统的电缆防“外破”措施得到提升,方法便于推广和普及应用,实现了物与物、物与人的泛在连接,实现了电缆通道智能化感知、识别和管理。提升了电力电缆线路防护管理。项目属于《国民经济行业分类代码表》(GB/T4754-2017)中第中第38大类电气机械和器材制造业,第3824小类电力电子元器件制造、3829小类其他输配电及控制设备制造。项目产品属于《产业结构调整指导目录(2019年本)》电力类第14项,输变电节能、环保技术推广应用,为鼓励类,符合国家产业政策。创新科技成果《智能电缆警示桩》,能够很好的起到警示作用,能够精确定位电缆的位置,在出现电缆故障时,能够提供巡检抢修人员现场第一手资料,可使抢修工作及时完成,提高工作效率.对每个警示桩进行详细信息编辑,确定位置信息,出现紧急情况时,将相关信息及运行情况通过微信回推模块发送至巡检工作人员处,便于巡检人员及时掌握电缆警示桩的运行情况,确保电缆安全运行 。可实时将电力电缆内的运行状况传送至工作人员处,以便工作人员实时掌握设备运行情况,大大减少了设备巡检的工作量。创新科技成果《智能电缆警示桩》项目,完成了产品样品真型制作,进行了实验室试验,根据试验结果进行了反复改进,对改进后的样品送到检测机构进行了试验。完成产品样品制作,委托有资质检测机构山东益安电力工具检验检有限公司进行检测试验。完成了产品定型,授权有资质企业进行产品制作。定期跟踪分析在山东电网应用的800只电缆警示桩,通过运行的警示桩的效果看,运行情况良好,护区内安装警示桩的电缆线路至今均未发生“开挖”和“外破”异常和故障的发生,达到了预期目标,问题得到了解决。经济社会效益:避免了电力电缆防护区的“开挖”和“外力破坏”事故发生,经济效益显著,社会效益尤其是以通过就业岗位为例,提供了大学生新就业16人,复原退役军人就业6人。智能电缆防“外破”装置项目一期效果,实现年产智能电缆防“外破”装置装置800台套,实现产值10万元,销售收入10万元,实现利润2万元,预计上缴税金2万元,新增就业人口20人。
创新科技成果《智能电缆警示桩》项目一、技术转化合作模式:1. 技术转让核心专利包:涵盖电缆精确定位技术,基于电磁感应与北斗/GPS双模定位、智能声光警示系统,多频段声波与LED警示组合、物联网通信协议支持LoRaWAN、5G NB-IoT等。生产工艺包:包括抗压防撞结构设计(IP68防护等级)、抗电磁干扰(EMC)材料配方、太阳能-超级电容混合供电系统集成方案,机器人组装工艺线。合作伙伴配套软件系统:电缆GIS地图管理平台、远程预警算法,挖掘机振动识别模型、多终端协同控制接口,与市政工程管理系统对接。转让定价:基础技术包(专利+工艺):400万-600万元,按区域或行业独家授权调整)。软件系统授权:年费制15万/年或一次性买断150万元。技术支持:提供3年技术升级服务与运维培训,含现场安装调试指导。2.技术合作,合作形式:政企协同试点,联合国家电网、地方市政部门,在城市地下综合管廊、高压电缆隧道部署示范项目。跨领域研发:与北斗导航技术企业合作开发高精度定位模块,误差≤0.5米),提升电缆定位可靠性。生态链整合:联合太阳能厂商(如晶科能源)、通信运营商(如中国移动)共建低成本物联网络。二、资金需求与分配:1. 资金需求总额:2500万元,研发阶段1-2年:1000万元。硬件开发抗干扰传感器、外壳模具、混合电源系统:500万元。软件算法优化(振动识别AI模型、多协议通信):300万元。极端环境测试高寒、高湿、强电磁干扰场景:200万元。产业化阶段2-3年:1200万元。生产线建设自动化注塑、模块化组装线:700万元,市场准入认证CQC、CE、UL认证:300万元。示范工程补贴市政合作项目配套资金:200万元。储备资金风险应对:300万元。2. 融资渠道:政策性资金:申请“城市地下管线安全”国家专项目标500万元。产业资本:引入电网基建领域战略投资者如深圳昆仑集团、深圳市昆仑投资集团有限公司。绿色金融:通过ESG主题债券或绿色信贷获取低息资金支持。三、成果转化方向与目标:1. 短期目标1-3年技术落地:完成10个城市地下管廊试点项目,电缆外破事故率下降80%。实现国产化率95%以上替代进口定位与通信模块。2. 长期目标3-5年技术升级:融合数字孪生技术,构建电缆通道全生命周期健康管理平台。