1.行业背景 近年来，随着我国对电力电缆基础设施的持续投资，电力隧道的长度也在增长。由于电力电缆隧道扩展速度过快，同期维护速度无法匹配，导致运行维护过程中的增长率不成正比，在经济快速发展的前景下出现了许多运行维护问题。它也给供电公司的各个部门带来了更多的挑战和压力。 面对上述问题，东方技术基于物联网通信技术建立隧道环境在线监控系统，通过一定的监控技术手段，提前预警潜在隐患，然后制定有针对性的预防措施，减少损失，从根本上改变传统的周期性监控模式，不仅可以节省电力系统的运行成本，故。
2.用户需求 系统需要实现的主要功能 （1）监测隧道内电力电缆的运行状态。例如，电力电缆的绝缘状态、负载水平、电缆接头状态、运行温度等，通过收集电力电缆的相关参数，实现对电力电缆运行状态的实时监测。 （2）监测隧道的运行环境。通过收集温度、湿度、烟雾、水位、气体成分等信息来监测隧道的运行状态，以提高隧道运行的可靠性。 （3）通过与一系列辅助设备系统的联动，准确报警隧道内的情况，实现灾害应急预案处理，将灾害控制在最小影响范围内，确保电网的安全稳定和人身安全。 3.系统解决方案 3.1系统概述 电缆隧道在线监控系统结合现代电力电子技术、计算机技术和网络通信技术，可实时监控视频图像、环境温度、水位、有害气体等参数，并通过4G/5G无线通信模块将监控数据传输到后台分析中心，方便运维人员实时掌握电缆运行状态，采取相应的维护措施。 3.2网络拓扑
3.3系统组成 隧道在线监控主要包括环境监控子系统和视频监控子系统。 其中，隧道环境监测子系统的主要气体监测、硫化物检测、甲烷监测、氧气监测和温湿度监测。隧道环境监测系统可通过各种传感器监测电力隧道中的有害气体、空气氧含量、温湿度、水位等环境参数G/5G网络监控中心可有效实时监控隧道内情况。 视频监控子系统包括摄像机、硬盘录像机、红外防盗探测器等.视频监控的主要任务是全天拍摄隧道监控范围内的环境场景，完成信息收集。由于隧道内湿度高，含有腐蚀性气体，隧道内每台摄像机都配备了全天候防护罩，具有防护等级。通过部署被动红外探测器，当有人打算入侵并进入探测范围时，会自动向用户发送报警信息，并联动声光报警。并通过无线网络上报监控中心。 视频监控系统可实现远程视频图像实时监控，及时预警和处理突发事件； 由中央控制层、网络传输层和监控终端层组成的电缆隧道在线监控系统可分为三层结构。 3.3.1中心控制层 中央控制层是整个监控系统的核心，主要由服务器和隧道在线监控平台组成，设置在远程调度中心。通过模块化扩展，多个子系统可以集成在统一的平台上，集中监控整个地区的电缆隧道运行。
3.3.2网络传输层 网络传输端是整个系统连接的枢纽。隧道各区域控制单元通过有线与无线相结合，与监控中心形成统一的整体。为了实现运行数据的集中监控、采集和控制，必须建立连接所有监控点的通信网络。 整个隧道6公里，其中100米设置区域控制单元，每800米设置火分区。隧道内只有防火分区有无线4G信号，所有可以使用4G网络传输数据。 防火分区网络设备主要包含4G无线路由器ORB光口工业交换机305PES208D，交换机通过光纤网络收集8个区域控制单元收集的数据。并通过无线路由器ORB305的4G网络通过互联网接入互联网VPN站内采集设备与数据中心建立加密传输隧道OR304通过mqtt协议将收集到的环境参数实时上传到数据中心监控平台。现场设备与数据中心进行数据交互vpn隧道内的数据传输能有效保证数据传输的安全。
区域控制单元网络设备主要包括采集设备OR304和工业交换机PES208D光口与防护分区交换机连接。网口分别连接采集设备OR304、网络摄像头，IP电话等以太网设备。防火分区4G路由器ORB上次数据中心实现305。
接口协议设计 现场传感器终端设备接口一般为以太网口或RS根据终端设备的接口形式，485串口IP电话直接与4G路由器ORB305连接，传感器等设备与采集设备0连接R304连接。OR304自带模拟量和IO接口，方便设备接入。设备支持：Modbus RTU，Modbus TCP、Modbus网桥以及TCP/UDP等等各种通信协议。满足大多数工业设备的通信要求。 工业级设计 方案提供的工业无线路由器采用全工业设计，芯片处理、通信模块、电子设备均采用工业标准，产品具有以下可靠性指标：工业设计、金属外壳、保护等级IP30 EMC各级指标达到3级，以太网支持1级.5KV-40~70宽压支持：DC12-48V。
3.3.监控终端层构成 隧道在线系统监控终端主要由环境监控设备和视频监控设备组成。 环境监测设备 环境监测设备主要包括温湿度传感器、甲烷传感器、硫化氢传感器和氧气探测器等传感器。 传感器设备布置在每个防火分区，通过AI或模拟量接口RS485接口与OR304采集设备设备连接，OR传感器数据304定期收集，4G无线路由器ORB305通过mqtt协议统一发送到远程监控平台。 视频监控设备 视频监控主要由设备摄像机和IP电话组成。隧道每100米为一段区域控制中心，每段防火分区设置2台网络摄像机（区域出入口）：监控进入防火分区的任何人员。摄像机和IP电话直接与4G连接路由器以太网口。所有视频监控图像均可通过远程监控平台进行控制和显示，并可在监控器上切换显示各防火分区的监控图像。 4.方案所需的配置列表