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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(jì)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(jí)服務(wù)器、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、各種信號(hào)監(jiān)測(cè)器、各種控制器及其監(jiān)控設(shè)備構(gòu)成。通過(guò)光纖測(cè)溫全程監(jiān)測(cè)電纜表面溫度并計(jì)算線芯溫度和電纜載流量、測(cè)量電纜接頭及終端溫度、護(hù)層電流、瞬間故障電流、運(yùn)行電流及局放來(lái)監(jiān)測(cè)電纜的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)監(jiān)控電纜隧道水位、水泵、給排水、防爆風(fēng)機(jī)、自動(dòng)防火門、自動(dòng)滅火器、煙霧報(bào)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(bào)警、聲光報(bào)警，隧道照明、電力隧道消防電話等進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控。采用現(xiàn)場(chǎng)總線或網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議以光纜方式將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送給變電站級(jí)服務(wù)器，變電站級(jí)服務(wù)器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析、故障判斷和控制，然后各個(gè)變電站級(jí)服務(wù)器將所有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)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(duì)下面所屬的電力隧道環(huán)境和電纜多狀態(tài)參量進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、管理和實(shí)時(shí)控制。用戶可通過(guò)IE瀏覽各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電纜運(yùn)行狀態(tài)及隧道環(huán)境狀態(tài)并可實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控設(shè)備，同時(shí)可通過(guò)手機(jī)接收故障報(bào)警信號(hào)。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(bào)警短信立即發(fā)至值班人員手機(jī)，告知被盜的接地線位置。

2. 擊穿段預(yù)判斷：對(duì)于長(zhǎng)電纜，一旦主絕緣擊穿，定位方法為：解開(kāi)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(fèi)1天以上。而在線監(jiān)測(cè)通過(guò)監(jiān)測(cè)電纜護(hù)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(shí)間。

3. 護(hù)套絕緣監(jiān)測(cè)：護(hù)套絕緣層的完好是電纜可靠運(yùn)行的電氣需要，對(duì)電纜護(hù)套絕緣進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)有許多好處：隨時(shí)報(bào)告電纜外護(hù)套的損壞情況，防止主絕緣受到致命損壞，甚至立即報(bào)告接地線的偷盜。通過(guò)連續(xù)檢測(cè)金屬護(hù)套接地電流來(lái)監(jiān)測(cè)護(hù)套絕緣，是目前不改變線路連接，不影響運(yùn)行的有效辦法。

4. 瞬間故障電流監(jiān)測(cè)：當(dāng)主絕緣被擊穿或線路跳閘時(shí)，可以識(shí)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(cè)：局部放電是較為靈敏的缺陷測(cè)量方法，電纜及附件逐步老化后，會(huì)產(chǎn)生電樹(shù)枝，電樹(shù)枝伴隨著局部放電，開(kāi)始產(chǎn)生局部放電至擊穿，過(guò)程可能長(zhǎng)達(dá)幾年，因此檢測(cè)局部放電，并定位，是避免電纜擊穿的好方法。

6. 光纖測(cè)溫系統(tǒng)：光纖測(cè)溫系統(tǒng)DTS是分布式，連續(xù)性的測(cè)量系統(tǒng)，可以得到高壓電纜每米的溫度情況和溫度曲線?？梢杂行П苊恻c(diǎn)式傳感器漏點(diǎn)，提高火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的性能，減少漏報(bào)和誤報(bào)。通過(guò)光纖連續(xù)測(cè)量電纜表面溫度和線芯電流，實(shí)時(shí)計(jì)算線芯溫度。當(dāng)一回電纜跳閘，希望另一回電纜短時(shí)輸送較大的電流，程序可以實(shí)時(shí)計(jì)算出：已知線芯電流，在線芯不過(guò)熱條件下，允許的過(guò)載運(yùn)行的時(shí)間?；蛟O(shè)定搶修時(shí)間內(nèi)允許的過(guò)載電流，即對(duì)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(cè)附件表面溫度很有意義。

7. 井蓋防盜監(jiān)控：控制中心對(duì)井蓋的電子鎖進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)井蓋被不法分子打開(kāi)后，紅外控制器立刻發(fā)送一個(gè)報(bào)警信號(hào)給控制中心并打開(kāi)聲光報(bào)警，控制中心即刻打開(kāi)照明燈和攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)通過(guò)手機(jī)短信發(fā)送報(bào)警信號(hào)給值班人員。

8. 視頻監(jiān)控：采用工業(yè)級(jí)防水防爆網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，攝像機(jī)可進(jìn)行方位轉(zhuǎn)動(dòng)和調(diào)焦，并帶有紅外和報(bào)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(diǎn)監(jiān)視的地方，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控戶外終端、電纜隧道及周圍環(huán)境狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，攝像機(jī)根據(jù)移動(dòng)偵測(cè)進(jìn)行準(zhǔn)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(bào)警信號(hào)通知值班人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理。

9. 水位監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道水位的深度和水泵的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)水位的深度自動(dòng)控制水泵的運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)可通過(guò)手動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)控制水泵的運(yùn)行。

10. 有害氣體監(jiān)測(cè)：電力隧道中經(jīng)常存在有毒氣體、可燃?xì)怏w濃度過(guò)大和氧氣過(guò)低的情況，這種情況下進(jìn)入隧道對(duì)人身會(huì)造成很大的危害，因而對(duì)它們進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(yùn)行提供安全預(yù)警。

11. 防火門及風(fēng)機(jī)監(jiān)控：通過(guò)監(jiān)測(cè)可燃?xì)怏w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(bào)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(shí)關(guān)閉風(fēng)機(jī)，平時(shí)根據(jù)有害氣體的濃度自動(dòng)啟動(dòng)和關(guān)閉風(fēng)機(jī)。

12. 門禁監(jiān)控：用于有效地監(jiān)視并管理門的開(kāi)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(jìn)入，對(duì)強(qiáng)行侵入的行為及其他異常情況予以報(bào)警；同時(shí)對(duì)進(jìn)入人員代碼、出入時(shí)間、出入門號(hào)碼進(jìn)行登記存儲(chǔ)與管理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)出入人員的有效檢索，最終目的是保證防護(hù)區(qū)域內(nèi)的安全，實(shí)現(xiàn)智能化管理。門禁系統(tǒng)可與環(huán)境評(píng)估結(jié)果進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)環(huán)境評(píng)估結(jié)果為較差或差時(shí)，門禁系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)鎖定，禁止所有人員進(jìn)入。

13. 隧道照明系統(tǒng)：采用防爆照明燈，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。電纜隧道內(nèi)每隔一定距離安裝一個(gè)防爆防水燈，根據(jù)井蓋鎖和紅外報(bào)警的情況自動(dòng)或手動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉燈。正常情況下有人進(jìn)入隧道，燈會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，人離開(kāi)隧道燈會(huì)關(guān)閉。有人強(qiáng)行進(jìn)入隧道時(shí)燈會(huì)打開(kāi)以便錄像。同時(shí)可以按照需要自動(dòng)設(shè)定開(kāi)燈和關(guān)燈的時(shí)間。

14. 電話通信系統(tǒng)：由于電纜隧道內(nèi)沒(méi)有手機(jī)信號(hào)和電話線，所以無(wú)法進(jìn)行電話通信，對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)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(jìn)行通話。