電纜溝隱形火災(zāi)在線監(jiān)測系統(tǒng)_secret

1、電纜溝隱形火災(zāi)在線監(jiān)測系統(tǒng)0引言隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，控制系統(tǒng)在線監(jiān)測更加易于實現(xiàn)。通過對電力系統(tǒng)各種電纜溝火災(zāi)事故的分析表明，電纜故障引起火災(zāi)導(dǎo)致大面積電纜燒損占很大比例，造成被迫停機，短時間內(nèi)無法恢復(fù)生產(chǎn)，經(jīng)濟損失重大。根據(jù)事故分析，引起電纜溝內(nèi)火災(zāi)的直接原因是電纜中間頭制作質(zhì)量不良、壓接頭不緊，長期運行造成電纜頭過熱而燒穿絕緣，導(dǎo)致溝內(nèi)火災(zāi)發(fā)生。為了防止電纜溝內(nèi)火災(zāi)發(fā)生，首先要提高電纜頭的制作質(zhì)量，這是從根本上杜絕事故發(fā)生的辦法；其次在運行中加強電纜頭溫度監(jiān)測，進行實時監(jiān)控，及時判斷出故障點，進行報警及相關(guān)處理。1工作原理故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，采用當今先進的通信技術(shù)、微處理器技術(shù)、數(shù)字化溫度

2、傳感技術(shù)及離子感煙技術(shù)。獨創(chuàng)設(shè)計的低溫、強電場、潮濕環(huán)境運行總線系統(tǒng)。本系統(tǒng)適用于發(fā)電廠電纜的故障預(yù)測，可提高電纜運行的安全性及可靠性。該系統(tǒng)具有良好的人機界面、電纜溝道圖，可顯示傳感器所監(jiān)測的實際位置及所有電纜型號、長度、截面、中間頭位置等參數(shù)。運行中電纜溝內(nèi)出現(xiàn)異常時，故障光示牌及事故音響同時出現(xiàn)，可通過計算機的電纜溝道圖直接查看，并能準確判斷故障的實際位置，使電纜溝故障預(yù)測及技術(shù)管理有很大程度的提高。系統(tǒng)工作過程為：根據(jù)現(xiàn)場要求在電纜溝內(nèi)布置傳感器，通過集線器使其與系統(tǒng)總線相連，直接與操作站聯(lián)系起來，這樣操作站可實時處理各點數(shù)據(jù)，起到故障監(jiān)測的作用。2硬件系統(tǒng)故障在線監(jiān)測系統(tǒng)采用全數(shù)字化

3、網(wǎng)絡(luò)總線結(jié)構(gòu)，提高了整個系統(tǒng)的抗干擾能力。系統(tǒng)為雙層總線結(jié)構(gòu)，上層為模塊級總線，將操作站與分布于電纜溝內(nèi)的集線器連接起來。每個集線器下可掛接10個離子感煙探頭和溫度總線，溫度總線可支持48個智能溫度傳感器，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1Configuration of system集線器主要完成對分布于電纜溝內(nèi)的溫度測點及感煙探頭進行實時采集、自動校驗和故障監(jiān)測，并將結(jié)果通過模塊總線傳到操作站做進一步處理。Collection2000系列集線器采用微處理器結(jié)構(gòu)，具有極高的安全性和故障自修復(fù)能力，并采用電源及模塊總線的雙重隔離，其隔離電壓達10 kV。其電源采用直流18 V36

4、V的寬電壓范圍，確保Collection2000能夠在極惡劣的環(huán)境下運行。溫度轉(zhuǎn)接器可將溫度總線延長300 m，使溫度總線可構(gòu)成網(wǎng)狀連接，一般可用轉(zhuǎn)接器將溫度總線分成多個段。這樣實際的布線距離將遠遠大于標準規(guī)定尺寸。智能溫度傳感器是溫度傳感器、數(shù)字化和總線接口的集成，具有體積小、抗干擾能力強等優(yōu)點。本傳感器可經(jīng)受ESD10 kV的高壓，工作溫度為-55 +125 ，數(shù)字化轉(zhuǎn)換時間為1 s，測量誤差為0.5級 。普通型傳輸距離達150 m，加強型可達1 km。離子型煙霧傳感器用于監(jiān)測電纜絕緣皮燃燒時產(chǎn)生的化學(xué)氣體（有色或無色）及所有煙霧。這是那些采用紅外或非離子型感煙探頭所無法實現(xiàn)的。本感煙探頭

5、具有自檢功能，保證其可靠工作。現(xiàn)場總現(xiàn)接口及操作監(jiān)視站：模塊總線將操作監(jiān)視站與分布于現(xiàn)場的Collection2000集線器連接起來。它采用雙隔離浮動總線技術(shù)，隔離電壓高達10 kV直流。這一設(shè)計，有效防止了電纜溝內(nèi)的高電壓串入操作監(jiān)視站，并造成人員和設(shè)備的損傷，這種情況往往在電纜溝發(fā)生火災(zāi)時可能發(fā)生。3軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)在Windows NT環(huán)境下利用Visual C+開發(fā)，采用了多線程多進程、動態(tài)鏈接和異步串行通信等技術(shù),配合硬件完成系統(tǒng)功能要求。本軟件系統(tǒng)可進行系統(tǒng)離線的配置組態(tài)工作，并具有在線的系統(tǒng)監(jiān)測維護和良好的人機界面。顯示畫面的生成：在CRT屏幕上以人機交互方式直接作圖的方法生成各

6、種總貌圖和現(xiàn)場圖等顯示畫面，進行系統(tǒng)配置組態(tài)，全部定義工作直觀具體，實現(xiàn)了“所見即所得”的定義方法。還具有實時動態(tài)點顯示功能，實時畫面由兩部分組成：一部分是靜態(tài)畫面，常稱為工作現(xiàn)場背景圖；另一部分是動態(tài)點，設(shè)計時系統(tǒng)為電力系統(tǒng)在線監(jiān)測的實際現(xiàn)場提供動態(tài)描述，可準確顯示各種感溫傳感器和感煙傳感器的具體位置，用戶只需點擊相應(yīng)的圖標即可啟動其定義窗口，并以對話框的形式輸入相應(yīng)的參數(shù)。運行時顯示實時更新的狀態(tài)和監(jiān)測值。系統(tǒng)的監(jiān)控功能：可對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)視，包括各集線器的運行狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)通信情況等，一旦發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)必須及時采取措施，進行維修或調(diào)整。另外對組態(tài)的在線修改功能，如上限設(shè)定值的改變，對某個監(jiān)測點或若干個監(jiān)測點的離線直接操作。良好的人機界面：可在線監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)，進行故障報警、報警畫面切換、歷史數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲、報表生成打印和在線修改集線器參數(shù)等功能。通過對電纜頭或電纜本身的連續(xù)溫度測量，能夠預(yù)測電纜頭或電纜本身的故障趨勢及電纜運行環(huán)境溫度，及時提供電纜故障位置和檢修指導(dǎo)，避免發(fā)生嚴重事故。作為系統(tǒng)的一種輔助措施，離子型感煙裝置能夠監(jiān)測電纜發(fā)熱燒壞絕緣層而產(chǎn)生的氣體及電纜溝道中的煙霧。軟件功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。圖2軟件功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2The diagr