近年来，陕西地区城乡经济稳步发展、各地市数字化城市建设进程加快，城市电网快速发展，电力电缆用量迅猛增长，截止2017年12月底，西安地区电缆通道约590公里，国网西安供电公司电缆运检室所管辖的电缆线路共计1626回，总长 3234.7千米。一方面，随着电缆线路在城区电网输配电业务中的大量应用，市区供电系统正在向规模化的电缆网络方向发展。但是，由于多头建设、多头管理、缺少远期规划等历史原因，造成西安市电缆通道资源紧张，电缆光缆混放等问题。另一方面，随着架空线路落地，通道内各类电缆、光缆数量不断增多，造成电缆通道内环境越来越复杂，加之电缆专业数据基础薄弱、缺乏体系化专业技术管理手段支撑、专业管理人员短缺等问题，对于电缆线路运维检修、故障排查、故障抢修等均带来不利影响和诸多挑战。

本项目针对电缆通道环境下综合监测系统的供电、通信、采集、控制定位和系统实施及运维成本等方面综合需求做深一层次研究，为电缆通道电缆的运行管理提供一个较为良好的技术管理手段。

本项目的主要研究内容有：

①针对电缆沟道综合监测系统设计完整的低压供电、主干通信网络、无线传感数据采集和沟道定位系统进行总体架构设计。

②研制基于物联网LoRa技术的沟道设施及设备综合监测数据采集通信设备，同时兼容解决宽带视频设备、窄带传感监控类设备和控制类设备的接入需求。

③基于UWB技术研制电缆沟道内外部同步一维定位系统，以期解决电缆沟道外部主站人员对沟道内部人员、设备的定位，以及沟道内部检修人员自身位置和周围设备的同步位置感知定位系统。

④针对传统沟道环境下主干光纤链路EPON方案进行了"串接式环网"优化设计，对传统分散的环境传感设备进行了"矩阵化"优化设计。

⑤总结归纳基于物联技术的电缆沟道综合监测系统的建设原则和系统标准化实施方法论。

项目的主要创新成果包括：

主要发明点1：结合电缆通道宽带窄带兼容数据传输需求，基于物联网技术研制了一套新型的沟道设施及设备综合监测采集控制设备，实用新型专利1项。

基于物联网LoRa技术的沟道设施及设备综合监测数据采集通信设备，同时兼容解决宽带视频设备、窄带传感监控类设备和控制类设备的接入需求。详见知识产权附件1:《一种物联网传感数据采集传输系统实用新型专利技术受理通知书》。

主要发明点2：结合电缆通道内外部同步一维定位的需求，研制了一种基于超宽带脉冲技术的电缆沟道位置服务系统。旁证材料：实用新型专利1项。

主要发明点3：针对传统分散的传感设备安装部署方式，结合电缆通道内空间节省和维护便捷的运维需求，研制了一种集成一体化智能传感器阵列装置。旁证材料：实用新型专利1项。

基于节约沟道环境空间的前提下，针对各类环境传感器采用集中供电、统一安装平台、集中采集，具有结构简单、节省空间和维护方便的特点。详见知识产权附件3：《一种集成一体化智能传感器阵列装置实用新型专利技术受理通知书》。

主要发明点4：结合电缆通道内电缆本体接头专业检测系统的数据传输需求，研制了一种基于LoRa技术的电缆接头监测状态无线采集系统。旁证材料：实用新型专利1项。

传统电缆本体接头测温、接地环流状态监测等专业监测系统，既要解决低压供电问题，又要解决数据上传问题。多一条有线监测线路就会导致系统稳定性大幅降低。在此基础上研制了基于LoRa技术的电缆接头监测状态无线采集系统。实现监测数据的实时无线上传需求。详见知识产权附件4：《一种基于LoRa技术的电缆接头监测状态无线采集系统实用新型专利技术受理通知书》。

获奖情况

（1）2017年度陕西省科学技术一等奖：基于LoRa+UWB物联传输技术的电缆沟道综合监测系统研究

（2）2018年西安供电公司专利奖一等奖：一种基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统

    经济效益：

   可有效降低沟道综合监测系统的综合成本；提升了沟道综合监测系统的标准化程度；提升了电缆专业运检作业的工作效率和安全性。

2.社会效益：

①基于LoRa+UWB物联网技术应用，建立系统化、数字化、精益化的电力沟道技术管控体系，对于提高城市电力沟道电缆运行管理的可靠性，提升优质服务水平均有了技术支撑。

②通过将物联网技术在电缆专业的示范和技术引领作用，随着这些技术产品的不断推广应，将对陕西大城市城区电网一二次融合，以及提高整个城市输配电网的智能化水平将起到积极的推动作用。

③通过引入物联网技术和产品将对保障工作人员的安全，缩短停电检修时间，提升城市电网服务能力等电网企业社会责任的落实起到积极的支撑作用。