一种监测型电缆中间接头

摘要

本发明提供了一种监测型电缆中间接头，包括中间接头本体和电缆，还包括信号处理器、无线发射器和数据处理终端，中间接头本体内设有取电器、局部放电传感器和温度传感器，能够对电缆和电缆中间接头的局部放电现象、以及电缆中间接头的温度进行监测。局部放电传感器包括复合传感天线，复合传感天线的辐射板和接地板之间连接有若干片沿辐射板的周方向等距间隔分布的短路板，短路板上设有可控制短路板导通或截断的开关件，控制开关件的状态，使不同位置处的短路板导通，能够使复合传感天线的工作中心频率改变，从而使复合传感天线能覆盖的频带范围较宽。

权利要求

1.一种监测型电缆中间接头，包括中间接头本体，以及与中间接头本体相连接的电缆，其特征在于，还包括信号处理器、无线发射器和数据处理终端，所述中间接头本体内设有取电器、局部放电传感器和温度传感器；

所述取电器为信号处理器和无线发射器供电，所述取电器包括套设于电缆外侧部的环形的铁芯，以及缠绕在铁芯上的线圈，所述线圈内设有能够沿线圈的轴方向运动的永磁体，所述永磁体的磁感线方向与线圈的轴方向相重合；

所述局部放电传感器包括复合传感天线，所述复合传感天线包括同轴线，以及相平行并环绕电缆设置的辐射板和接地板，所述同轴线包括内导体和外导体，所述内导体与辐射板相连接，所述内导体与辐射板的连接处为馈电点，所述外导体与接地板相连接，所述辐射板和接地板之间连接有若干片沿辐射板的周方向等距间隔分布的短路板，所述短路板上设有可控制短路板导通或截断的开关件，所述辐射板的外侧部设有能够绕辐射板的轴心线运动的反射板；

所述永磁体与开关件、反射板相联动，所述永磁体能控制开关件的状态，使短路板导通或截断，从而使复合传感天线的工作中心频率改变；所述永磁体能带动反射板绕辐射板的轴心线运动，从而使复合传感天线的方向图重构；

所述信号处理器接收局部放电传感器所发送的局部放电信号并转换成局部放电数据、接收温度传感器所发送的温度值信号并转换成温度值数据；

所述无线发射器将来自信号处理器的温度值数据和局部放电数据发送至数据处理终端；

所述数据处理终端能执行以下操作：

S1、分析是否存在有局部放电源；

S2、识别复合传感天线接收局部放电源所发送信号的最大功率值，以及获取复合传感天线接收局部放电源所发送信号的功率值最大时复合传感天线的方向图，在复合传感天线的方向图的增益值和角度值的关系中，查找出识别的最大功率值所对应的角度值；

S3、依据获取的角度值，在角度值和电缆坐标值的关系中，查找出获取的角度值所对应的电缆坐标值数据。

2.根据权利要求1所述的一种监测型电缆中间接头，其特征在于，所述中间接头本体的内部设有角度传感器，所述角度传感器能获取反射板和馈电点之间的夹角值数据，所述角度传感器与取电器、无线发射器电连接，所述取电器为角度传感器供电，所述无线发射器将角度传感器所获取的夹角值数据发送至数据处理终端。

3.根据权利要求1所述的一种监测型电缆中间接头，其特征在于，所述操作S1中局部放电源存在的条件为：复合传感天线在设定的时间段内接收到不间断的异常的信号。

4.根据权利要求1所述的一种监测型电缆中间接头，其特征在于，所述温度传感器包括RFID测温电子标签，所述信号处理器包括与同轴线电连接的分时控制模块，以及与分时控制模块电连接的局部放电信号处理模块、温度信号处理模块，所述分时控制模块被设为：在一时间段内连通复合传感天线和局部放电信号处理模块，并断开复合传感天线和温度信号处理模块，所述局部放电信号处理模块通过复合传感天线接收电缆所产生的局部放电信号并转换成局部放电数据；

在另一时间段内连通复合传感天线和温度处理模块，并断开复合传感天线和局部放电信号处理模块，所述温度信号处理模块通过复合传感天线向RFID测温电子标签发送激励信号以触发RFID测温电子标签运行，并通过复合传感天线接收RFID测温电子标签所反馈的温度值信号并转换成温度值数据。

5.根据权利要求2所述的一种监测型电缆中间接头，其特征在于，所述数据处理终端包括无线接收器、局部放电分析模块、数据存储模块、数据配对模块、温度分析模块、报警器和显示器；

所述无线接收器与无线发射器相通讯，所述无线接收器将局部放电数据发送至局部放电分析模块和显示器、以及将夹角值数据发送至数据配对模块、以及将温度值数据发送至温度分析模块和显示器；

所述局部放电分析模块依据局部放电数据分析电缆是否存在有局部放电源，并识别复合传感天线接收局部放电源所发送信号的最大功率值；

所述数据存储模块存储有反射板和馈电点之间的夹角值与复合传感天线的方向图之间的对应关系数据，以及复合传感天线的方向图的增益值和角度值之间的对应关系数据，以及角度值与电缆坐标值之间的对应关系数据；

所述数据配对模块获取复合传感天线接收局部放电源所发送信号的功率值最大时反射板和馈电点之间的夹角值数据，依据获取的夹角值数据，在数据存储模块中查找出对应的电缆坐标值数据，并将查找出的电缆坐标值数据发送至显示器；

所述温度分析模块依据温度值数据分析电缆的温度是否异常；

所述报警器能够被局部放电分析模块和温度分析模块所触发；

所述显示器能够将局部放电数据、电缆坐标值数据和温度值数据显示。

6.根据权利要求5所述的一种监测型电缆中间接头，其特征在于，所述无线发射器和无线接收器包括GSM单元、GPRS单元和ZigBee单元中的任一个单元或一个单元以上的组合。

7.根据权利要求1所述的一种监测型电缆中间接头，其特征在于，所述铁芯上对应线圈的位置处开设有沿线圈的轴方向延伸的导轨，所述永磁体设于导轨内并与导轨相滑接，所述导轨的内侧壁和内端壁上分别设有耐磨片和缓冲垫。

8.根据权利要求1所述的一种监测型电缆中间接头，其特征在于，所述开关件为按压式开关，所述中间接头本体内设有与辐射板同轴心的主动环和从动环，所述主动环、从动环均能绕辐射板的轴心线转动并与永磁体相联动，所述主动环上设有作用于开关件的按压部，所述反射板设于从动环上。

9.根据权利要求8所述的一种监测型电缆中间接头，其特征在于，所述主动环上设有沿主动环的周方向均布的棘齿，所述永磁体上设有作用于棘齿的拨杆，所述主动环上设有同轴心的主动圆齿轮，所述主动圆齿轮为不完全齿轮，所述从动环上设有同轴心的从动圆齿轮，所述主动圆齿轮和从动圆齿轮之间啮合有传动圆齿轮。

10.根据权利要求9所述的一种监测型电缆中间接头，其特征在于，所述永磁体与拨杆之间设有弹性件，所述弹性件使拨杆保持有抵住棘齿的趋势。

说明书

一种监测型电缆中间接头

技术领域

[0001] 本发明涉及电缆中间接头领域，具体为一种监测型电缆中间接头。

背景技术

[0002] 电缆和电缆中间接头作为现代电力系统网络中的重要组成部分，在长时间的运行后，会因老化、受潮、机械损失等原因，造成绝缘层劣化，导致电气绝缘强度降低，引发电缆
和电缆中间接头的局部放电现象，此外，电缆中间接头为故障的多发点，局部放电现象还容
易引发电缆中间接头过热，而过热又会造成绝缘层的劣化，加剧电缆中间接头的局部放电
现象，因此，有必要对电缆和电缆中间接头的局部放电现象、以及电缆中间接头的温度进行
监测。

[0003] 再者，电缆和电缆中间接头的局部放电信号的频带范围较宽，但现有的局部放电检测技术能覆盖的频带范围较窄，造成大量位于频带范围外的局部放电信号无法被接收，
因此，在较宽的频带范围内接收局部放电信号是目前需解决的难点。

发明内容

[0004] 为克服现有技术的不足，本发明提供了一种监测型电缆中间接头，能够对电缆和电缆中间接头的局部放电现象、以及电缆中间接头的温度进行监测，并且能覆盖的频带范
围较宽。

[0005] 本发明采用了以下的技术方案。

[0006] 一种监测型电缆中间接头，包括中间接头本体，以及与中间接头本体相连接的电缆，还包括信号处理器、无线发射器和数据处理终端，所述中间接头本体内设有取电器、局
部放电传感器和温度传感器；所述取电器为信号处理器和无线发射器供电，所述取电器包
括套设于电缆外侧部的环形的铁芯，以及缠绕在铁芯上的线圈，所述线圈内设有能够沿线
圈的轴方向运动的永磁体，所述永磁体的磁感线方向与线圈的轴方向相重合；所述局部放
电传感器包括复合传感天线，所述复合传感天线包括同轴线，以及相平行并环绕电缆设置
的辐射板和接地板，所述同轴线包括内导体和外导体，所述内导体与辐射板相连接，所述内
导体与辐射板的连接处为馈电点，所述外导体与接地板相连接，所述辐射板和接地板之间
连接有若干片沿辐射板的周方向等距间隔分布的短路板，所述短路板上设有可控制短路板
导通或截断的开关件，所述辐射板的外侧部设有能够绕辐射板的轴心线运动的反射板；所
述永磁体与开关件、反射板相联动，所述永磁体能控制开关件的状态，使短路板导通或截
断，从而使复合传感天线的工作中心频率改变；所述永磁体能带动反射板绕辐射板的轴心
线运动，从而使复合传感天线的方向图重构；所述信号处理器接收局部放电传感器所发送
的局部放电信号并转换成局部放电数据、接收温度传感器所发送的温度值信号并转换成温
度值数据；所述无线发射器将来自信号处理器的温度值数据和局部放电数据发送至数据处
理终端；所述数据处理终端能执行以下操作：S1、分析是否存在有局部放电源；S2、识别复合
传感天线接收局部放电源所发送信号的最大功率值，以及获取复合传感天线接收局部放电
源所发送信号的功率值最大时复合传感天线的方向图，在复合传感天线的方向图的增益值
和角度值的关系中，查找出识别的最大功率值所对应的角度值；S3、依据获取的角度值，在
角度值和电缆坐标值的关系中，查找出获取的角度值所对应的电缆坐标值数据。

[0007] 进一步，所述中间接头本体的内部设有角度传感器，所述角度传感器能获取反射板和馈电点之间的夹角值数据，所述角度传感器与取电器、无线发射器电连接，所述取电器
为角度传感器供电，所述无线发射器将角度传感器所获取的夹角值数据发送至数据处理终
端。

[0008] 进一步，所述操作S1中局部放电源存在的条件为：复合传感天线在设定的时间段内接收到不间断的异常的信号。

[0009] 进一步，所述温度传感器包括RFID测温电子标签，所述信号处理器包括与同轴线电连接的分时控制模块，以及与分时控制模块电连接的局部放电信号处理模块、温度信号
处理模块，所述分时控制模块被设为：在一时间段内连通复合传感天线和局部放电信号处
理模块，并断开复合传感天线和温度信号处理模块，所述局部放电信号处理模块通过复合
传感天线接收电缆所产生的局部放电信号并转换成局部放电数据；在另一时间段内连通复
合传感天线和温度处理模块，并断开复合传感天线和局部放电信号处理模块，所述温度信
号处理模块通过复合传感天线向RFID测温电子标签发送激励信号以触发RFID测温电子标
签运行，并通过复合传感天线接收RFID测温电子标签所反馈的温度值信号并转换成温度值
数据。

[0010] 进一步，所述数据处理终端包括无线接收器、局部放电分析模块、数据存储模块、数据配对模块、温度分析模块、报警器和显示器；所述无线接收器与无线发射器相通讯，所
述无线接收器将局部放电数据发送至局部放电分析模块和显示器、以及将夹角值数据发送
至数据配对模块、以及将温度值数据发送至温度分析模块和显示器；所述局部放电分析模
块依据局部放电数据分析电缆是否存在有局部放电源，并识别复合传感天线接收局部放电
源所发送信号的最大功率值；所述数据存储模块存储有反射板和馈电点之间的夹角值与复
合传感天线的方向图之间的对应关系数据，以及复合传感天线的方向图的增益值和角度值
之间的对应关系数据，以及角度值与电缆坐标值之间的对应关系数据；所述数据配对模块
获取复合传感天线接收局部放电源所发送信号的功率值最大时反射板和馈电点之间的夹
角值数据，依据获取的夹角值数据，在数据存储模块中查找出对应的电缆坐标值数据，并将
查找出的电缆坐标值数据发送至显示器；所述温度分析模块依据温度值数据分析电缆的温
度是否异常；所述报警器能够被局部放电分析模块和温度分析模块所触发；所述显示器能
够将局部放电数据、电缆坐标值数据和温度值数据显示。

[0011] 进一步，所述无线发射器和无线接收器包括GSM单元、GPRS单元和ZigBee单元中的任一个单元或一个单元以上的组合。

[0012] 进一步，所述铁芯上对应线圈的位置处开设有沿线圈的轴方向延伸的导轨，所述永磁体设于导轨内并与导轨相滑接，所述导轨的内侧壁和内端壁上分别设有耐磨片和缓冲
垫。

[0013] 进一步，所述开关件为按压式开关，所述中间接头本体内设有与辐射板同轴心的主动环和从动环，所述主动环、从动环均能绕辐射板的轴心线转动并与永磁体相联动，所述
主动环上设有作用于开关件的按压部，所述反射板设于从动环上。

[0014] 进一步，所述主动环上设有沿主动环的周方向均布的棘齿，所述永磁体上设有作用于棘齿的拨杆，所述主动环上设有同轴心的主动圆齿轮，所述主动圆齿轮为不完全齿轮，
所述从动环上设有同轴心的从动圆齿轮，所述主动圆齿轮和从动圆齿轮之间啮合有传动圆
齿轮。

[0015] 进一步，所述永磁体与拨杆之间设有弹性件，所述弹性件使拨杆保持有抵住棘齿的趋势。

[0016] 本发明的有益效果为：

[0017] 本发明设有信号处理器、无线发射器和数据处理终端，以及取电器、局部放电传感器和温度传感器，能够对电缆和电缆中间接头的局部放电现象、以及电缆中间接头的温度
进行监测。

[0018] 其中，局部放电传感器包括复合传感天线，复合传感天线的辐射板和接地板之间连接有若干片沿辐射板的周方向等距间隔分布的短路板，短路板上设有可控制短路板导通
或截断的开关件，控制开关件的状态，使不同位置处的短路板导通，使辐射板上的电流通过
短路板流向接地板所经过的路径不相同，馈电点与短路板之间的等效电流路径长度也不相
同，改变了复合传感天线的谐振长度，能够使复合传感天线的工作中心频率改变，从而使复
合传感天线能覆盖的频带范围较宽。此外，辐射板的外侧部设有能够绕辐射板的轴心线运
动的反射板，反射板绕辐射板的轴心线运动至不同位置处，使复合传感天线的波束指向改
变，从而使复合传感天线的方向图重构，数据处理终端识别复合传感天线接收局部放电源
所发送信号的最大功率值，以及获取复合传感天线接收局部放电源所发送信号的功率值最
大时复合传感天线的方向图，在复合传感天线的方向图的增益值和角度值的关系中，查找
出识别的最大功率值所对应的角度值，再依据获取的角度值，在角度值和电缆坐标值的关
系中，查找出获取的角度值所对应的电缆坐标值数据，最终通过获取的电缆坐标值数据来
实现局部放电源的定位。

[0019] 此外，永磁体与开关件、反射板相联动，永磁体能控制开关件的状态以及带动反射板绕辐射板的轴心线运动，无需再另设电元件和驱动器，结构较为简单，有利降低设备的成
本。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来
讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

[0021] 图1为本实施例的中间接头本体的内部结构爆炸图；

[0022] 图2为本实施例的中间接头本体的内部结构组装图；

[0023] 图3为本实施例的复合传感天线的正视图(省略了部分结构)；

[0024] 图4为图3中的A、B、C处的短路板各自单独导通时，复合传感天线的回波损耗图；

[0025] 图5为图3中的β角为0度、90度、180度时，复合传感天线在XOZ面的方向图；

[0026] 图6为本实施例中局部放电源定位的原理图；

[0027] 图7为本实施例的电路框架图。

[0028] 附图标记说明：

[0029] 取电器1，铁芯11，导轨111，耐磨片112，缓冲垫113，线圈12，永磁体13，拨杆131，弹性件132，

[0030] 局部放电传感器2，复合传感天线21，同轴线211，辐射板212，接地板213，馈电点214，短路板215，开关件216，反射板217，介质体218，

[0031] 温度传感器3，RFID测温电子标签31，

[0032] 角度传感器4，

[0033] 信号处理器5，分时控制模块51，局部放电信号处理模块52，温度信号处理模块53，

[0034] 无线发射器6，

[0035] 数据处理终端7，无线接收器71，局部放电分析模块72，数据存储模块73，数据配对模块74，温度分析模块75，报警器76，显示器77，

[0036] 主动环81，从动环82，按压部811，棘齿812，

[0037] 主动圆齿轮91，从动圆齿轮92，传动圆齿轮93。

具体实施方式

[0038] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

[0039] 对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

[0040] 如附图1、2、3、6所示的一种监测型电缆中间接头，包括中间接头本体，以及与中间接头本体相连接的电缆，还包括信号处理器5、无线发射器6和数据处理终端7，中间接头本
体内设有取电器1、局部放电传感器2和温度传感器3。具体的，温度传感器3设于中间接头本
体内的电缆的线芯裸露段上。

[0041] 取电器1为信号处理器5和无线发射器6供电，取电器1包括套设于电缆外侧部的环形的铁芯11，以及缠绕在铁芯11上的线圈12，线圈12内设有能够沿线圈12的轴方向运动的
永磁体13，永磁体13的磁感线方向与线圈12的轴方向相重合；铁芯11上对应线圈12的位置
处开设有沿线圈12的轴方向延伸的导轨111，永磁体13设于导轨111内并与导轨111相滑接，
导轨111的内侧壁和内端壁上分别设有耐磨片112和缓冲垫113。电缆通电后，线圈12在电磁
感应作用下产生感应交流电，经转换后为信号处理器5和无线发射器6供电。

[0042] 局部放电传感器2包括复合传感天线21，复合传感天线21包括同轴线211，以及相平行并环绕电缆设置的辐射板212和接地板213，同轴线211包括内导体和外导体，内导体与
辐射板212相连接，内导体与辐射板212的连接处为馈电点214，外导体与接地板213相连接，
辐射板212和接地板213之间连接有若干片沿辐射板212的周方向等距间隔分布的短路板
215，短路板215上设有可控制短路板215导通或截断的开关件216，辐射板212的外侧部设有
能够绕辐射板212的轴心线运动的反射板217。

[0043] 中间接头本体的内部设有角度传感器4，角度传感器4能获取反射板217和馈电点214之间的夹角值数据，角度传感器4与取电器1、无线发射器6电连接，取电器1为角度传感
器4供电，无线发射器6将角度传感器4所获取的夹角值数据发送至数据处理终端7。

[0044] 永磁体13与开关件216、反射板217相联动，永磁体13能控制开关件216的状态，使短路板215导通或截断，从而使复合传感天线21的工作中心频率改变；永磁体13能带动反射
板217绕辐射板212的轴心线运动，从而使复合传感天线21的方向图重构。可以理解的是，在
另外的实施例中可省略永磁体13，并通过增设电元件(例如电磁体)来控制开关件216、以及
增设驱动器(例如微型电动机)来带动反射板217。

[0045] 开关件216为按压式开关，中间接头本体内设有与辐射板212同轴心的主动环81和从动环82，主动环81、从动环82均能绕辐射板212的轴心线转动并与永磁体13相联动，主动
环81上设有作用于开关件216的按压部811，反射板217设于从动环上82。主动环81上设有沿
主动环81的周方向均布的棘齿812，永磁体13上设有作用于棘齿812的拨杆131，主动环81上
设有同轴心的主动圆齿轮91，主动圆齿轮91为不完全齿轮，从动环82上设有同轴心的从动
圆齿轮92，主动圆齿轮91和从动圆齿轮92之间啮合有传动圆齿轮93。永磁体13与拨杆131之
间设有弹性件132，弹性件132使拨杆131保持有抵住棘齿812的趋势。可以理解的是，本实施
例中还设有介质体218，介质体218位于辐射板212和接地板213之间，辐射板212、接地板213
和短路板215贴附在介质体218上。可以理解的是，主动圆齿轮和从动圆齿轮均为端齿轮，传
动圆齿轮为直齿轮。本实施例中还设有支撑架，主动圆齿轮91、从动圆齿轮92和传动圆齿轮
93均与支撑架相铰接，角度传感器4设于支撑架上，而因为此类型的支撑架应用较为广泛，
所以本实施例未对其做进一步的描述。

[0046] 在线圈产生感应交流电的过程中，永磁体13在电磁感应作用下沿导轨111做往复运动，主动环81在拨杆131和棘齿812的配合下转动，主动环81上的按压部811依次按压各个
开关件216，从而使不同位置处的短路板215导通，使辐射板212上的电流通过短路板215流
向接地板213所经过的路径不相同，馈电点214与短路板215之间的等效电流路径长度也不
相同，改变复合传感天线21的谐振长度，从而使复合传感天线21的工作中心频率改变。如附
图4所示，当附图3中的A、B、C处的短路板215各自单独导通时，复合传感天线21的工作中心
频率不相同，这样，通过使不同位置处的短路板215依次序导通，即可使复合传感天线21覆
盖的频带范围较宽。需要说明的是，由于电缆的交流电频率为50Hz，即永磁体13在1秒钟内
做往复运动50次，因此，为了使复合传感天线21的每个工作中心频率均保持足够长的时间，
可将棘齿812的数量设为50的整倍数，例如100、250、300等。

[0047] 在主动环81转动的过程中，从动环82在主动圆齿轮91、传动圆齿轮92和从动圆齿轮93的配合下绕辐射板212的轴心线转动，当反射板217处在不同位置处时，复合传感天线
21的波束指向不相同，从而使复合传感天线21的方向图重构。如附图5所示，当附图3中的反
射板217与馈电点214之间的夹角值β为0度、90度、180度时，复合传感天线21的XOZ面方向图
不相同，这样，通过使反射板217处在不同的位置处，即能够重构复合传感天线21的方向图，
改变复合传感天线21的方向图的最大增益值所对应的角度值。

[0048] 需要说明的是，将主动圆齿轮91设为不完全齿轮，这样，主动环81转动N(N为整数且大于或等于1)周后，从动环82才带动反射板217转过一个角度量，从而使各个方向图状态
下的复合传感天线21覆盖的频带范围最大化。

[0049] 信号处理器5接收局部放电传感器2所发送的局部放电信号并转换成局部放电数据、接收温度传感器3所发送的温度值信号并转换成温度值数据。具体的，温度传感器3包括
RFID测温电子标签31，信号处理器5包括与同轴线211电连接的分时控制模块51，以及与分
时控制模块51电连接的局部放电信号处理模块52、温度信号处理模块53。

[0050] 分时控制模块51被设为：

[0051] 在局部放电监测时间段内连通复合传感天线21和局部放电信号处理模块52，并断开复合传感天线21和温度信号处理模块53，局部放电信号处理模块52通过复合传感天线21
接收电缆所产生的局部放电信号并转换成局部放电数据；

[0052] 在温度监测时间段内连通复合传感天线21和温度处理模块53，并断开复合传感天线21和局部放电信号处理模块52，温度信号处理模块53通过复合传感天线21向RFID测温电
子标签31发送激励信号以触发RFID测温电子标签31运行，并通过复合传感天线32接收RFID
测温电子标签31所反馈的温度值信号并转换成温度值数据。

[0053] 其中，局部放电监测时间段和温度监测时间段为有规律的交替循环序列，在分时控制模块的作用下，局部放电信号处理模块52和温度信号处理模块53各自独立完成工作，
实现对局部放电现象和温度的无干扰监测。由于电缆中间接头的温度变化具有过程性，而
电缆和电缆中间接头的局部放电现象具有瞬发性，因此，局部放电监测时间段一般长度温
度监测时间段，例如，温度监测时间段设成10秒，而局部放电监测时间段设成5分钟。可是理
解的是，在温度监测时间段内，RFID测温电子标签31和复合传感天线21的工作中心频率相
匹配。

[0054] 无线发射器6将来自信号处理器5的温度值数据和局部放电数据、以及来自角度传感4器的角度值数据发送至数据处理终端7。

[0055] 数据处理终端能执行以下操作：

[0056] S1、分析是否存在有局部放电源；

[0057] S2、识别复合传感天线21接收局部放电源所发送信号的最大功率值，以及获取复合传感天线21接收局部放电源所发送信号的功率值最大时复合传感天线21的方向图，在复
合传感天线21的方向图的增益值和角度值的关系中，查找出识别的最大功率值所对应的角
度值；

[0058] S3、依据获取的角度值，在角度值和电缆坐标值的关系中，查找出获取的角度值所对应的电缆坐标值数据。

[0059] 如附图6所示，数据处理终端7包括无线接收器71、局部放电分析模块72、数据存储模块73、数据配对模块74、温度分析模块75、报警器76和显示器77。

[0060] 无线接收器71与无线发射器6相通讯，无线接收器72将局部放电数据发送至局部放电分析模块72和显示器77、以及将夹角值数据发送至数据配对模块74、以及将温度值数
据发送至温度分析模块75和显示器77。

[0061] 局部放电分析模块72依据局部放电数据分析电缆是否存在有局部放电源，并识别复合传感天线21接收局部放电源所发送信号的最大功率值。其中，局部放电源存在的条件
为：复合传感天线21在局部放电监测时间段内接收到不间断的异常的信号。

[0062] 数据存储模块73存储有反射板217和馈电点214之间的夹角值与复合传感天线21的方向图之间的对应关系数据，以及复合传感天线21的方向图的增益值和角度值之间的对
应关系数据，以及角度值与电缆坐标值之间的对应关系数据。需要说明的是，数据存储模块
73内存储的对应关系数据受实际应用情况的影响，使用者可考虑电缆的长度、弧度等影响，
将合适的对应关系数据预先存储在数据存储模块73中。

[0063] 数据配对模块74获取复合传感天线21接收局部放电源所发送信号的功率值最大时反射板212和馈电点214之间的夹角值数据，依据获取的夹角值数据，在数据存储模块中
查找出对应的电缆坐标值数据，并将查找出的电缆坐标值数据发送至显示器77。

[0064] 温度分析模块75依据温度值数据分析电缆的温度是否异常。可以理解的是，温度分析模块75内设有电缆温度阈值，若温度值数据所代表的电缆实际温度超过电缆温度阈
值，则表示电缆温度异常。

[0065] 报警器76能够被局部放电分析模块72和温度分析模块75所触发。可以理解的是，若局部放电分析模块72识别出局部放电源和/或温度分析模块75发现电缆温度异常，则报
警器76启动，从而提醒电缆维护人员尽快采取相应的措施。

[0066] 显示器77能够将局部放电数据、电缆坐标值数据和温度值数据显示。

[0067] 由于电缆在实际的铺设中总是存在有弧度的，例如架设的电缆或斜坡上的电缆，在此基础上，将弧形的电缆依次分割成若干段，每段电缆对应的复合传感天线21的方向图
的角度值不相同，为每段电缆设定一个电缆坐标值，这样，如识别出局部放电源，首先，在复
合传感天线21的方向图重构的过程中，识别复合传感天线21接收局部放电源所发送信号的
最大功率值，接着，获取复合传感天线21接收局部放电源所发送信号的功率值最大时反射
板212和馈电点214之间的夹角值数据，然后，依据获取的夹角值数据，在反射板217和馈电
点214之间的夹角值与复合传感天线21的方向图之间的关系中，查找出对应的复合传感天
线21的方向图，之后，在复合传感天线21的方向图的增益值和角度值的关系中，查找出对应
的角度值，可以理解的是，方向图的最大增益值所对应的角度值即为识别的最大功率值所
对应的角度值，最后，在角度值和电缆坐标值的关系中，查找出该角度值所对应的电缆坐标
值，该电缆坐标值即表示局部放电源的位置。

[0068] 如附图7所示，预设电缆的EF段所对应的电缆坐标值为(E，F)，局部放电分析模块72判定电缆存在有局部放电源。当局部放电分析模块72识别出复合传感天线21接收局部放
电源所发送信号的最大功率值时，数据配对模块74所获取的反射板与馈电点之间的夹角值
为90度，接着，数据配对模块74依据90度的夹角值从数据存储模块73中依次序查找出对应
的XOZ方向图、以及该XOZ方向图的最大增益值所对应的角度值为120度、以及120度的角度
值所对应的电缆坐标值为(E，F)，则得知局部放电源所在的位置为电缆的EF段。

[0069] 优选的，数据处理终端7可采用手机或者计算机。

[0070] 优选的，无线发射器6和无线接收器71包括GSM单元、GPRS单元和ZigBee单元中的任一个单元或一个单元以上的组合。

[0071] 优选的，拨杆131、弹性件132、介质体218、主动环81、从动环82、主动圆齿轮91、从动圆齿轮92、传动圆齿轮93和支撑架均采用介电常数接近空气的塑料制造成。

[0072] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可
以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本
发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求
的保护范围之内。