在因土地安全和景观问题而难以新建输电塔的地区，则将电缆铺设在地下。因此，维护工程师会定期进入沙井，检查电缆和附带设施。然而，沙井的检查工作面临许多挑战。例如，这项工作的效率很低，因为它只在夜间进行，那时交通很少，雨水或气体有积聚在沙井中的危险，而且电线老化。为了减轻人孔检查工作的负担，考虑开发一种远程监控人孔内部的系统。然而，即使在人孔内安装了监测装置，也无法稳定地将所获得的信息与设备通信。这是因为无线通信的无线电波被金属井盖阻挡，而安装光纤等新的通信线路在物理上和经济上都不现实。

因此，我们考虑使用电力线通信(PLC)技术，即使用电源线本身进行通信。如果该技术可以应用于现有的电力传输电缆，就不需要安装新的通信电缆。但是，PLC是一种通常用于600v左右的低压电力电缆的技术，它在我们经手的500kv高压地下输电线路上的应用是前所未有的。作为PLC传输介质，我们着眼于使用金属屏蔽层(图1)来改善高压电缆的特性和安全性。在克服各种挑战后，我们首先使用金属屏蔽层对PLC进行了内部模拟实验，并确认没有性能问题。然后，我们利用东京电力电网的实际输电线进行了测试，得到的结果支持了该技术的实用性和可靠性。我们有很大的成就感。

此外，金属屏蔽层在电缆的末端引出地线，中间连接在人孔中，这提供了一个显著的优势，即通过使用称为电流互感器(CT)的感应耦合实现非接触式信息通信。监测单元(如传感器和摄像机)的电力也可以使用另一台CT通过电磁感应从电源线中提取。


图1所示。电力电缆结构

为了防止水渗透到监测系统内部，即使它被淹没在人孔中，我们对现有的外壳进行了改进，该外壳在光缆连接现场具有经得起10米水深的记录，并成功地以低成本确保了系统的防水性。因此，可以安装用于检测电缆温度等状况和水位变化的传感器，以及用于实时监控人孔内部的摄像机。因此，我们完成了一个先进的传感器网络系统，收集和通信必要的信息，以监测地下输电线的状态。传感器网络系统收集的数字信息通过PLC与地面终端通信，通过移动网络发送到云服务器并存储。存储的数据可以在云服务器上进行分析，并利用这些数据对地下输电线进行安全高效的维护和管理(图2)。该监控系统可以根据电缆的劣化程度进行维护，从而减少不必要的维护成本。此外，持续的监视能够及早发现故障和缺陷的迹象，从而预防事故。


图2所示。人孔输电线维修监控系统的配置

目前，这种基于plc的监测系统在实际输电线的两个站点运行。虽然通过此次研发，我们已经成功建立了一种通信手段，但为了对设备进行详细的劣化诊断，更有效地使用输电线，还需要进一步完善数据采集，开发更精密的app。我们已经与客户合作，进行应用于实际输电线路的演示，以实现使用新的测量设备和基于人工智能的数据分析技术的更先进和更有效的远程管理系统。继续为输电线路维修、运行等问题提供技术解决方案，确保电力稳定供应。