動(dòng)力廠傳輸電纜溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

1、 北京品傲光電科技有限公司安鋼動(dòng)力廠傳輸電纜溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)目 錄第一章 概述1第二章 總體設(shè)計(jì)2一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu).2 二、光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)工作原理.3 三、技術(shù)指標(biāo).3 四、系統(tǒng)功能.4第三章 系統(tǒng)硬件功能實(shí)現(xiàn)7 一、esafe-1000-8溫度在線監(jiān)測(cè)儀功能.7 二、fbgt-e光纖光柵溫度傳感器 .8第四章 方案簡(jiǎn)介.9一、整體監(jiān)測(cè)方案.9二、詳細(xì)說(shuō)明.9三、本系統(tǒng)特點(diǎn).10第五章 系統(tǒng)軟件功能實(shí)現(xiàn).12第六章 售后服務(wù)條款.16第七章 系統(tǒng)設(shè)備清單.17 第一章 概述隨著鋼廠用電量的增大，自動(dòng)化水平相應(yīng)提高，電纜用量越來(lái)越多。由于電線長(zhǎng)度增加，其火災(zāi)事故的發(fā)生幾率也相應(yīng)增加。目前在建和運(yùn)行

2、中供電系統(tǒng)大多仍采用易燃電纜，因此，電纜防火問(wèn)題尤為突出。根據(jù)電力事故分析，電纜故障引起的火災(zāi)將導(dǎo)致大面積電纜燒損，造成被迫停機(jī)，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)生產(chǎn)，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)事故的分析，引起電線溝內(nèi)火災(zāi)發(fā)生的直接原因是電纜中間頭制作質(zhì)量不良、壓接頭不緊、接觸電阻過(guò)大，長(zhǎng)期運(yùn)行所造成的電纜頭過(guò)熱燒穿絕緣、最后導(dǎo)致電纜溝內(nèi)火災(zāi)的發(fā)生。針對(duì)以上分析我們?cè)O(shè)計(jì)了這套傳輸電纜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。故障分析1、 電氣設(shè)備的過(guò)熱故障可分為外部熱故障和內(nèi)部熱故障兩類：1)、外部熱故障 電氣設(shè)備的外部熱故障主要指裸露接頭由于壓接不良等原因，在大電流作用下，接頭溫度升高，接觸電阻增大，惡性循環(huán)造成隱患。此類故障占外部熱

3、故障的90%以上。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以看到線夾和刀閘觸頭的熱故障占整個(gè)外部熱故障的77%，它們的平均溫升約在30度左右，其它外部接頭的平均溫升在20-25度之間，結(jié)合檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，按溫升的多少，可將外部故障分為輕微、一般和嚴(yán)重三種。2)、內(nèi)部熱故障 高壓電氣設(shè)備內(nèi)部熱故障的特點(diǎn)是故障點(diǎn)密封在絕緣材料或金屬外殼中，如電纜，內(nèi)部熱故障一般都發(fā)熱時(shí)間長(zhǎng)而且較穩(wěn)定，與故障點(diǎn)周圍導(dǎo)體或絕緣材料發(fā)生熱量傳遞，使局部溫度升高，因此可以通過(guò)檢測(cè)其周圍材料的溫升來(lái)診斷高壓電氣設(shè)備（如電纜）的內(nèi)部故障。第二章：總體設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 下圖為系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖 上位機(jī)組態(tài) mis網(wǎng)絡(luò)（可選） 光傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀 傳輸光纜 電纜層

4、電纜層 電纜層 光纖光柵傳感器電纜層電纜層電纜層 光纖二、光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)工作原理光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)由光纖光柵溫度傳感器、單模光纜（用于遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸）、光纖溫度在線監(jiān)測(cè)儀及計(jì)算機(jī)等終端監(jiān)測(cè)設(shè)備組成。系統(tǒng)工作時(shí)，光纖溫度在線監(jiān)測(cè)儀內(nèi)部光源發(fā)出連續(xù)的寬帶光，經(jīng)光纜傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)的光纖光柵溫度傳感器，這些傳感器內(nèi)部的測(cè)量敏感元件光纖光柵對(duì)該寬帶光有選擇地反射回相應(yīng)的一個(gè)窄帶光，經(jīng)同一傳輸光纜返回到光纖溫度在線監(jiān)測(cè)儀內(nèi)部探測(cè)器來(lái)測(cè)定出各個(gè)傳感器所返回的不同窄帶光的中心波長(zhǎng)，從而解析出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度值。由于多個(gè)傳感器所返回的窄帶光信號(hào)中心波長(zhǎng)范圍不同，所以可以將這些傳感器串接組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)測(cè)量，大

5、大簡(jiǎn)化了傳感器及引出線的布設(shè)，避免了以往逐點(diǎn)測(cè)量的不便。三、主要技術(shù)指標(biāo)測(cè)溫范圍： -55+250 所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)量時(shí)間：1秒 測(cè)溫精度： 0.5 測(cè)溫分辨率：0.1 光纖傳輸距離：20km 四、系統(tǒng)功能1、 實(shí)現(xiàn)設(shè)備由于過(guò)熱產(chǎn)生故障的早期預(yù)測(cè)，防患于未然。2、 發(fā)生過(guò)熱故障時(shí)，系統(tǒng)能提供報(bào)警并準(zhǔn)確定位過(guò)熱位置，指導(dǎo)檢修工作。3、 直觀顯示電纜接頭、設(shè)備、母線溫度的具體位置及名稱，實(shí)時(shí)連續(xù)的溫度監(jiān)測(cè)。保存歷史數(shù)據(jù)，作為運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累和事故分析的依據(jù)。4、 具有局域網(wǎng)絡(luò)接口，可與站內(nèi)的管理網(wǎng)絡(luò)相連，實(shí)現(xiàn)信息的共享，連結(jié)站內(nèi)局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)可同樣具有溫度顯示和報(bào)警功能，安裝于主控室的主機(jī)和連網(wǎng)的計(jì)算機(jī)

6、能夠自動(dòng)顯示相應(yīng)的報(bào)警提示。5、 光纖溫度在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)作為傳統(tǒng)纜式溫感火災(zāi)探測(cè)器的替代品，具有精度高、數(shù)據(jù)傳輸及讀取速度快、自適應(yīng)性能好、檢測(cè)故障準(zhǔn)確直觀等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)式溫度測(cè)量無(wú)法實(shí)現(xiàn)的諸多功能和現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法解決的問(wèn)題。6、 系統(tǒng)設(shè)備操作簡(jiǎn)單，溫度傳感器防水、防電、防塵、防震，可適應(yīng)惡劣環(huán)境工作。7、 系統(tǒng)具有故障在線診斷功能?？娠@示每個(gè)溫度傳感器的使用情況，監(jiān)視每個(gè)傳感器是否處于正常工作狀態(tài)或斷路狀態(tài)，并對(duì)斷路位置進(jìn)行報(bào)警。8、 用戶可根據(jù)需要通過(guò)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)溫度傳感器設(shè)定不同的報(bào)警溫度。當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，系統(tǒng)聲光報(bào)警，顯示故障電纜頭位置，并且可以通過(guò)自動(dòng)呼叫系統(tǒng)（發(fā)送手機(jī)短信或打電話

7、）通知有關(guān)人員，短信內(nèi)容顯示故障電纜頭相關(guān)信息。9、 系統(tǒng)可根據(jù)電纜頭和電纜體溫度正常與否進(jìn)行分析判斷，根據(jù)溫度變化趨勢(shì)對(duì)可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行報(bào)警，具有超溫報(bào)警、溫升異常報(bào)警、越限事故自動(dòng)記錄打印以及事故追憶功能。10、 系統(tǒng)可生成各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度實(shí)時(shí)及歷史趨勢(shì)圖，同時(shí)可根據(jù)操作人員需要生成各類圖形和統(tǒng)計(jì)報(bào)表?？梢詫?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)或召喚打印報(bào)警事件以及指定的各類圖形和統(tǒng)計(jì)報(bào)表。日文讀書據(jù)按秒記錄并顯示相應(yīng)的溫度變化曲線，日溫度變化曲線保存一年，如有必要可拷貝到其他存儲(chǔ)介質(zhì)中。11、 系統(tǒng)對(duì)同每根電纜的每個(gè)電纜頭進(jìn)行一段時(shí)間范圍內(nèi)記錄分析曲線走勢(shì)圖，再根據(jù)該電纜的基本參數(shù)及使用時(shí)間做出分析報(bào)告，判斷此時(shí)電

8、流大?。ɡ碚撝担?，以利于對(duì)該電纜的保護(hù)。12、 系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，可對(duì)任一點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，也可對(duì)任一監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)警值、報(bào)警值、記錄精度的設(shè)定和參數(shù)的修改。電子地圖顯示，準(zhǔn)確查詢每監(jiān)測(cè)點(diǎn)的具體情況。13、 系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳通信功能，同時(shí)支持多層管理，可設(shè)定管理員權(quán)限，使相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)在辦公室內(nèi)就對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況一目了然。14、 系統(tǒng)具有擴(kuò)展功能，可自身縱向擴(kuò)展或與其他設(shè)備橫向擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜隧道的全自動(dòng)化管理。第三章 系統(tǒng)硬件功能實(shí)現(xiàn)一、esafe-1000光纖溫度在線監(jiān)測(cè)儀功能為光纖光柵傳感器陣列提供輸入光源并對(duì)光纖光柵傳感器輸出的光信號(hào)進(jìn)行解析，該系列的光纖溫度在線監(jiān)測(cè)儀內(nèi)嵌功能強(qiáng)大的嵌入式計(jì)

9、算機(jī)，配置有usb外掛存儲(chǔ)器接口和標(biāo)準(zhǔn)rs232及10m以太網(wǎng)計(jì)算機(jī)通信接口?？梢酝ㄟ^(guò)上位機(jī)液晶屏直觀顯示所有被測(cè)量的數(shù)值以方便操作人員讀取，也可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信接口將溫度測(cè)量值傳送給集中監(jiān)測(cè)站。二、fbgt-e表面式光纖光柵溫度傳感器 準(zhǔn)分布式組網(wǎng)：多個(gè)光纖光柵傳感器可以串接使用 測(cè)溫分辨率高 測(cè)溫精度高 測(cè)溫范圍寬 長(zhǎng)期使用無(wú)零點(diǎn)漂移 全光測(cè)量及信號(hào)傳輸，不受電磁干擾 耐腐蝕、抗沖擊振動(dòng)第四章 方案簡(jiǎn)介一、總體監(jiān)測(cè)方案（1）采用光纖光柵溫度傳感器和光纖溫度在線監(jiān)測(cè)儀對(duì)電纜進(jìn)行準(zhǔn)分布式溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。（2）設(shè)置1個(gè)監(jiān)測(cè)站：通過(guò)沿電纜布設(shè)的監(jiān)測(cè)光纜中的2根光纖進(jìn)行通信。（3）沿被監(jiān)測(cè)電纜并行布設(shè)一根

10、監(jiān)測(cè)光纜，每間隔50米從監(jiān)測(cè)光纜引出9個(gè)光纖光柵溫度傳感器，分別對(duì)電纜層電纜的關(guān)鍵部位進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。（4）系統(tǒng)測(cè)溫分辨率為0.1c，系統(tǒng)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的單次測(cè)量時(shí)間小于1秒鐘。二、詳細(xì)說(shuō)明（1） 沿被監(jiān)測(cè)電纜并行布設(shè)一根16芯監(jiān)測(cè)光纜，每間隔50米從監(jiān)測(cè)光纜的其中1根光纖各自引出9個(gè)光纖光柵溫度傳感器，分別對(duì)電纜層的關(guān)鍵部位進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。（2） 16芯監(jiān)測(cè)光纜中的每根光纖都可以通過(guò)串接的方式引出30個(gè)光纖光柵溫度傳感器，連接到esafe1000型光纖溫度在線監(jiān)測(cè)儀的1個(gè)通道進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由此，16芯監(jiān)測(cè)光纜中的8根光纖就可以引出180個(gè)光纖光柵溫度傳感器對(duì)長(zhǎng)1km的9根電纜同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；所以，16芯監(jiān)

11、測(cè)光纜中除預(yù)留2根光纖用于監(jiān)測(cè)站之間通信外，其他14根光纖可以共計(jì)引出420個(gè)光纖光柵溫度傳感器對(duì)長(zhǎng)20km的9根電纜進(jìn)行同時(shí)監(jiān)測(cè)，占用光纖溫度在線監(jiān)測(cè)儀的8個(gè)通道。三、本系統(tǒng)特點(diǎn)1、 實(shí)時(shí)性：全年36524小時(shí)不間斷在線監(jiān)測(cè)，時(shí)刻保證高壓設(shè)備處于受監(jiān)控狀態(tài)，安全不受人為因素影響，將人員疏忽導(dǎo)致的事故幾率降至最低。2、 安全性：溫度傳感器無(wú)源，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)電，不受強(qiáng)電場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)中國(guó)電科院的580kv工頻耐壓試驗(yàn)，絕緣耐壓性能滿足500kv及以下電壓等級(jí)的變電站的絕緣等級(jí)。系統(tǒng)的安裝模式經(jīng)過(guò)與天津電科院防污閃中心的專家研究，制定了三種防污閃安裝模式，充分保障系統(tǒng)的安裝不會(huì)降低被測(cè)設(shè)

12、備的絕緣耐壓等級(jí)和安全性。3、 先進(jìn)性：光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)探測(cè)光纖傳感器波長(zhǎng)移動(dòng)量采集數(shù)據(jù)，屬于數(shù)字量測(cè)量，避免了傳統(tǒng)傳感器易受電源波動(dòng)、傳輸線路損耗等干擾因素影響的問(wèn)題。4、 兼容性：監(jiān)測(cè)儀自帶以太網(wǎng)口，可與電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等融為功能更加強(qiáng)大的綜合系統(tǒng)，可與局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、internet網(wǎng)及mis系統(tǒng)方便連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，簡(jiǎn)捷管理。5、 準(zhǔn)確性：數(shù)字式測(cè)量技術(shù)保證了測(cè)溫精度和測(cè)溫的重復(fù)性，測(cè)溫精度達(dá)到 0.5，溫度分辨率達(dá)到0.1，同時(shí)還具有響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，響應(yīng)時(shí)間小于1秒?？梢詽M足電力系統(tǒng)安全的需要。6、 靈活性：用戶可根據(jù)自己的需求，靈活

13、、方便地設(shè)置各種參數(shù)、控制量，可得到滿意的、豐富的用戶界面。7、 穩(wěn)定性：溫度傳感器本身為無(wú)源器件，僅對(duì)溫度敏感，不受振動(dòng)、沖擊、位移、潮濕等因素的影響，溫度感測(cè)及傳送均為光信號(hào)，因而監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)沒有電子設(shè)備，不受電磁干擾，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。8、 長(zhǎng)壽命：系統(tǒng)采用的元部件都是原用于通訊系統(tǒng)中的，通訊系統(tǒng)中所有器件壽命不低于25年，保守估計(jì)系統(tǒng)保證可靠運(yùn)行15年。9、 擴(kuò)展性：一臺(tái)主機(jī)從一路可擴(kuò)充到四路甚至到十六路，由于傳感器安裝方便，而且可以單線多路復(fù)用，可以根據(jù)客戶和工程的需要，靈活的增設(shè)測(cè)溫點(diǎn)。第五章、系統(tǒng)軟件功能實(shí)現(xiàn)一、服務(wù)器軟件模式，功能強(qiáng)大運(yùn)行穩(wěn)定服務(wù)器軟件具有在線采集、監(jiān)測(cè)、分析現(xiàn)場(chǎng)溫度的

14、功能，這些分析包括超溫分析、溫升趨勢(shì)分析、溫度梯度分析和自動(dòng)環(huán)境溫度補(bǔ)償?shù)?，并能作出?bào)警、對(duì)比、歷史記錄等處理，保障在電纜發(fā)生事故之前作出處理。這些方法都是基于大量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，具有極高的可靠性和準(zhǔn)確性。二、直觀顯示電纜接頭、電纜橋架分布及電纜走向軟件充分發(fā)揮了溫度監(jiān)測(cè)與地理信息相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，在軟件界面上直觀顯示電纜溝道圖、并在溝道圖中顯示出電纜走向及電纜接頭分布位置，軟件可實(shí)時(shí)顯示出電纜接頭的溫度數(shù)值。三、圖示化功能菜單，匯集了系統(tǒng)的主要功能，簡(jiǎn)潔明了功能菜單上包括了總貌、報(bào)警、對(duì)比、歷史、設(shè)置、退出、多窗口、導(dǎo)航、診斷、幫助、關(guān)于等功能按鈕，通過(guò)單擊即可進(jìn)入相關(guān)功能。四、功能強(qiáng)大

15、的報(bào)警分析功能系統(tǒng)報(bào)警時(shí)，“報(bào)警”對(duì)話框自動(dòng)彈出，提供了報(bào)警測(cè)點(diǎn)的的準(zhǔn)確位置、測(cè)點(diǎn)名稱以及這次報(bào)警的詳細(xì)時(shí)間，同時(shí)在溝道平面圖上測(cè)點(diǎn)所在位置變成紅色。由于系統(tǒng)能指示出故障發(fā)生的準(zhǔn)確部位，因此能有效指導(dǎo)檢修工作。報(bào)警功能包括超溫報(bào)警、溫升趨勢(shì)報(bào)警等，報(bào)警信息可以被永久記錄。五、歷史記錄分析，預(yù)測(cè)電纜接頭老化程度及電纜火災(zāi)事故歷史記錄分析功能保存了自系統(tǒng)安裝以來(lái)所有測(cè)點(diǎn)溫度的變化情況。根據(jù)您的需要選擇不同的測(cè)點(diǎn)、不同的時(shí)間段，可綜合分析電纜及電纜接頭的運(yùn)行情況。根據(jù)溫升趨勢(shì)，可早期預(yù)測(cè)出電纜及電纜接頭的老化程度，并確定可能出現(xiàn)過(guò)熱故障的部位，提供電纜設(shè)備的維修依據(jù)。被測(cè)設(shè)備溫度月變化趨勢(shì)分布圖六、

16、靈活的參數(shù)設(shè)置，滿足各種復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)需求靈活的參數(shù)設(shè)置使得系統(tǒng)的分析和報(bào)警功能更加完善。用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活配置記錄間隔、記錄方式、溫度報(bào)警值、溫度趨勢(shì)報(bào)警值等參數(shù)。 七、完善的在線設(shè)備自檢功能，有力的保障了設(shè)備的安全運(yùn)行系統(tǒng)具有設(shè)備自檢功能。包括：溫度傳感器、智能集線器、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等。系統(tǒng)設(shè)備的自我診斷能力，方便了設(shè)備的檢查、維修工作，同時(shí)也保證了設(shè)備正常有效的工作。八、功能完善的系統(tǒng)組態(tài)軟件，隨時(shí)適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)變化專有的界面組態(tài)軟件,可提供系統(tǒng)界面的在線組態(tài)，可實(shí)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)的增加、修改、刪除及圖形界面的繪制、修改等強(qiáng)大的功能。方便靈活的組態(tài)方式，使用戶可以自行修改系統(tǒng)界面。 第六章 售后服務(wù)條款一、技術(shù)支持服務(wù)1、本地化服務(wù)2、強(qiáng)大的服務(wù)隊(duì)伍和服務(wù)體系3、完善的備件庫(kù)二、培訓(xùn)計(jì)劃三、售后服務(wù)計(jì)劃1、電話支持服務(wù)2、現(xiàn)場(chǎng)支持服務(wù)