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HDCS-4高壓電纜及隧道綜合在線監(jiān)控系統(tǒng)

設(shè)計方案

高壓電纜及隧道綜合在線監(jiān)控系統(tǒng)主要由集控中心服務(wù)器、變電站級服務(wù)器、遠程監(jiān)控終端、各種信號監(jiān)測器、各種控制器及其監(jiān)控設(shè)備構(gòu)成。通過光纖測溫全程監(jiān)測電纜表面溫度并計算線芯溫度和電纜載流量、測量電纜接頭及終端溫度、護層電流、瞬間故障電流、運行電流及局放來監(jiān)測電纜的運行狀態(tài)，通過監(jiān)控電纜隧道水位、水泵、給排水、防爆風機、自動防火門、自動滅火器、煙霧報警器、有害氣體、氧氣含量、溫濕度、防盜井蓋、出入口門禁、視頻、紅外報警、聲光報警，隧道照明、電力隧道消防電話等進行環(huán)境監(jiān)控。采用現(xiàn)場總線或網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議以光纜方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給變電站級服務(wù)器，變電站級服務(wù)器根據(jù)現(xiàn)場情況進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析、故障判斷和控制，然后各個變電站級服務(wù)器將所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)郊刂行姆?wù)器并接受其控制指令，集控中心服務(wù)器可以對下面所屬的電力隧道環(huán)境和電纜多狀態(tài)參量進行集中監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、管理和實時控制。用戶可通過IE瀏覽各監(jiān)測點的電纜運行狀態(tài)及隧道環(huán)境狀態(tài)并可實時控制現(xiàn)場的監(jiān)控設(shè)備，同時可通過手機接收故障報警信號。如上圖所示：

系統(tǒng)主要功能

1. 接地線防盜：接地線被盜后，電流突變，報警短信立即發(fā)至值班人員手機，告知被盜的接地線位置。

2. 擊穿段預(yù)判斷：對于長電纜，一旦主絕緣擊穿，定位方法為：解開所有交叉互聯(lián)電纜，直接相連，利用波發(fā)射法定位，上述工作需耗費1天以上。而在線監(jiān)測通過監(jiān)測電纜護層絕緣和局部放電可以立即判斷擊穿段，可以用電橋法很快定位，為搶修贏得了時間。

3. 護套絕緣監(jiān)測：護套絕緣層的完好是電纜可靠運行的電氣需要，對電纜護套絕緣進行在線監(jiān)測有許多好處：隨時報告電纜外護套的損壞情況，防止主絕緣受到致命損壞，甚至立即報告接地線的偷盜。通過連續(xù)檢測金屬護套接地電流來監(jiān)測護套絕緣，是目前不改變線路連接，不影響運行的有效辦法。

4. 瞬間故障電流監(jiān)測：當主絕緣被擊穿或線路跳閘時，可以識別電纜瞬間電流出現(xiàn)故障的區(qū)間，為故障定位提供幫助。

5. 局部放電監(jiān)測：局部放電是較為靈敏的缺陷測量方法，電纜及附件逐步老化后，會產(chǎn)生電樹枝，電樹枝伴隨著局部放電，開始產(chǎn)生局部放電至擊穿，過程可能長達幾年，因此檢測局部放電，并定位，是避免電纜擊穿的好方法。

6. 光纖測溫系統(tǒng)：光纖測溫系統(tǒng)DTS是分布式，連續(xù)性的測量系統(tǒng)，可以得到高壓電纜每米的溫度情況和溫度曲線。可以有效避免點式傳感器漏點，提高火災(zāi)探測系統(tǒng)的性能，減少漏報和誤報。通過光纖連續(xù)測量電纜表面溫度和線芯電流，實時計算線芯溫度。當一回電纜跳閘，希望另一回電纜短時輸送較大的電流，程序可以實時計算出：已知線芯電流，在線芯不過熱條件下，允許的過載運行的時間?；蛟O(shè)定搶修時間內(nèi)允許的過載電流，即對電力調(diào)配有著指導(dǎo)意義。附件故障前，伴隨著表面溫度明顯升高，監(jiān)測附件表面溫度很有意義。

7. 井蓋防盜監(jiān)控：控制中心對井蓋的電子鎖進行實時監(jiān)控。當井蓋被不法分子打開后，紅外控制器立刻發(fā)送一個報警信號給控制中心并打開聲光報警，控制中心即刻打開照明燈和攝像機進行監(jiān)控，同時通過手機短信發(fā)送報警信號給值班人員。

8. 視頻監(jiān)控：采用工業(yè)級防水防爆網(wǎng)絡(luò)攝像機，攝像機可進行方位轉(zhuǎn)動和調(diào)焦，并帶有紅外和報警輸出功能，視頻球頭安裝在電纜終端塔上、隧道井蓋附近、電纜接頭附近及需要重點監(jiān)視的地方，通過網(wǎng)絡(luò)可以實時監(jiān)控戶外終端、電纜隧道及周圍環(huán)境狀態(tài)，當出現(xiàn)異常情況時，攝像機根據(jù)移動偵測進行準確錄像和拍照為以后的事故分析提供可靠依據(jù)，并發(fā)出聲音和短信報警信號通知值班人員進行現(xiàn)場處理。

9. 水位監(jiān)控：實時監(jiān)測隧道水位的深度和水泵的運行狀態(tài)，根據(jù)水位的深度自動控制水泵的運行，當系統(tǒng)出現(xiàn)異常時可通過手動現(xiàn)場控制水泵的運行。

10. 有害氣體監(jiān)測：電力隧道中經(jīng)常存在有毒氣體、可燃氣體濃度過大和氧氣過低的情況，這種情況下進入隧道對人身會造成很大的危害，因而對它們進行實時監(jiān)測可以預(yù)防發(fā)生人身事故和火災(zāi)事故，為高壓電纜的正常運行提供安全預(yù)警。

11. 防火門及風機監(jiān)控：通過監(jiān)測可燃氣體濃度、煙霧及隧道溫度綜合判斷是否存在火災(zāi)預(yù)警和報警，如果出現(xiàn)但監(jiān)控系統(tǒng)立刻關(guān)閉防火門以防止火災(zāi)的蔓延，同時關(guān)閉風機，平時根據(jù)有害氣體的濃度自動啟動和關(guān)閉風機。

12. 門禁監(jiān)控：用于有效地監(jiān)視并管理門的開啟與關(guān)閉，保證授權(quán)人員自由出入，限制未授權(quán)人員的進入，對強行侵入的行為及其他異常情況予以報警；同時對進入人員代碼、出入時間、出入門號碼進行登記存儲與管理，以實現(xiàn)對出入人員的有效檢索，最終目的是保證防護區(qū)域內(nèi)的安全，實現(xiàn)智能化管理。門禁系統(tǒng)可與環(huán)境評估結(jié)果進行聯(lián)動，當環(huán)境評估結(jié)果為較差或差時，門禁系統(tǒng)應(yīng)自動鎖定，禁止所有人員進入。

13. 隧道照明系統(tǒng)：采用防爆照明燈，通過遠程監(jiān)控終端對其進行實時監(jiān)控。電纜隧道內(nèi)每隔一定距離安裝一個防爆防水燈，根據(jù)井蓋鎖和紅外報警的情況自動或手動打開和關(guān)閉燈。正常情況下有人進入隧道，燈會自動打開，人離開隧道燈會關(guān)閉。有人強行進入隧道時燈會打開以便錄像。同時可以按照需要自動設(shè)定開燈和關(guān)燈的時間。

14. 電話通信系統(tǒng)：由于電纜隧道內(nèi)沒有手機信號和電話線，所以無法進行電話通信，對系統(tǒng)的調(diào)試和維護帶來極大的困難。故建議在電力隧道里設(shè)置網(wǎng)絡(luò)電話，這樣就可以讓你在這種隧道內(nèi)不受拘束的進行通話。