高壓電纜智能綜合在線監(jiān)測系統(tǒng)課件1目錄CONTENTS應(yīng)用背景系統(tǒng)綜述電源與通信裝置結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能四一二三六電氣絕緣性能五項目意義七目錄CONTENTS應(yīng)用背景系統(tǒng)綜述電源與通信裝置結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功2國網(wǎng)公司重要電纜通道及線路資產(chǎn)信息準(zhǔn)確性有待完善提升，現(xiàn)場巡檢校核效率不高；影響通道及線路安全運行的環(huán)境因素隱患尚未有效控處與預(yù)警，未建立健全的通道狀態(tài)監(jiān)測手段以及現(xiàn)有的線路狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)未能進行充分有效的分析處理；通道狀態(tài)評價尚未開展，缺乏完善的風(fēng)險評估方法等問題。通過開展重要電纜通道及線路運行狀態(tài)智能識別技術(shù)研究、監(jiān)測與巡檢數(shù)據(jù)接入處理技術(shù)研究、通道風(fēng)險評估技術(shù)研究等，重點解決重要電纜通道及線路運行狀態(tài)未能完全可控的迫切問題，實現(xiàn)智能巡檢和可控運維技術(shù)目標(biāo)，有效提升重要電纜通道運行水平和運檢效率、效益，確保重要電纜通道及線路安全可靠運行。3國網(wǎng)公司重要電纜通道及線路資產(chǎn)信息準(zhǔn)確性有待完善提升，現(xiàn)場巡系統(tǒng)采用二級架構(gòu)，分為監(jiān)控中心和遠端采集。其中遠端采集器負(fù)責(zé)信息的采集和預(yù)處理，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進行傳送。監(jiān)控中心負(fù)責(zé)所轄區(qū)域內(nèi)遠端采集器上傳信號的處理，并將告警信息傳遞給相關(guān)維護人員，同時負(fù)責(zé)該區(qū)域內(nèi)相關(guān)信息的處理與統(tǒng)計。監(jiān)控中心將根據(jù)需要設(shè)立，主要負(fù)責(zé)前端信息的匯總與處理，為電力電纜的統(tǒng)一管理提供必要的信息和決策依據(jù)。在后期系統(tǒng)擴容中，監(jiān)控中心配置不必改變，只需增加相應(yīng)RTU監(jiān)控點，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)情況，集中收斂到監(jiān)控中心，即可完成對所轄區(qū)域內(nèi)高壓電纜數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控管理。若發(fā)生告警，系統(tǒng)可通過短信、本地多媒體聲光等多種方式進行告警，并及時通知各責(zé)任人，便于采取有效措施進行防范。4系統(tǒng)采用二級架構(gòu)，分為監(jiān)控中心和遠端采集。其中遠端采集器負(fù)責(zé)55箱體采用混合多功能型材質(zhì)，主要分為三層結(jié)構(gòu)：外表面層采用木塑—壽命長、外形美觀；中間層采用不銹鋼—強度高、耐腐蝕；內(nèi)部層采用環(huán)氧樹脂—全絕緣度高、耐腐蝕、強度高。6箱體采用混合多功能型材質(zhì)，主要分為三層結(jié)構(gòu)：外表面層采用箱體內(nèi)部采用左右布置方式：左邊為二次控制模塊，包括供電網(wǎng)絡(luò)模塊、UPS儲電裝置、環(huán)流報警模塊、電纜溫度監(jiān)測模塊、局放監(jiān)測模塊，以及可擴展的故障定位等模塊；右邊為高壓回流電纜接地裝置。各功能模塊根據(jù)其特性合理布局，且為后續(xù)功能拓展預(yù)留足夠大空間。7箱體內(nèi)部采用左右布置方式：左邊為二次控制模塊，包括供7電源接口8電源接口8UARTUART共11路：（1）RS232≥10路：RS232-01：程序燒錄口；RS232-02：程序配置口；RS232-03：程序測試口；RS232-04：DTU接口（GPRS/CDMA）；RS232-05：局放監(jiān)測模塊接口；RS232-06：故障定位模塊接口；RS232-07：防外力破壞模塊接口；（2）RS485≥1路：RS485-01：連接外置氣體、溫濕度、水位等傳感器。（3）備用≥3路：RS232-01：備用，接口類型可配置。RS232-02：備用，接口類型可配置。RS232-03：備用，接口類型可配置。USB≥1路：USB-01：備用。CAN

BUS≥1路：CAN-01：外接擴展環(huán)流模塊。網(wǎng)絡(luò)≥1路：10/100M。RJ45-01/光纖復(fù)用：10/，用于連接上級系統(tǒng)。9通信接口UART共11路：（1）RS232≥10路：RS232-011、接地環(huán)流監(jiān)測功能10接地環(huán)流監(jiān)測用于護層接地環(huán)流緩變數(shù)值監(jiān)測，反映護層接地良好程度、電纜老化程度、線芯負(fù)荷大小變化等情況；同時高壓電纜線路正常運行情況下，當(dāng)接地環(huán)流值產(chǎn)生突變減小或為零時，結(jié)合電調(diào)情況及電纜運行狀態(tài)分析診斷模型，有效判斷接地箱被盜或接地線被盜割。技術(shù)參數(shù)名稱主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)備注精確電流采集電流采樣范圍0～電壓采樣范圍0～400V電流變比100:0.333電壓變比400:108接口4～20mA功耗<1W1、接地環(huán)流監(jiān)測功能10接地環(huán)流監(jiān)測用于護層接地環(huán)流緩變數(shù)值2、多功能報警功能11接地箱箱門報警：主要通過安裝在門及門框上感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)有盜賊非法開門時，后臺監(jiān)控軟件會顯示報警地點和性質(zhì)或直接通過短信的方式發(fā)送到值班人員手機終端。接地箱箱體報警：在箱體內(nèi)部不同位置安裝傾斜傳感器，靈敏度可調(diào)。當(dāng)箱體受外界觸碰發(fā)生傾斜或變形時，自動觸發(fā)報警，報警短信發(fā)送至值班人員手機終端，后臺監(jiān)控軟件同時顯示報警信息。2、多功能報警功能11接地箱箱門報警：主要通過安裝在門及門框3、

TOKEN碼識別功能12上位機端生成加密TOKEN碼（使用一定的加密算法將信息加密），記錄每套接地箱的基礎(chǔ)信息（線路名稱、電壓等級、設(shè)備名稱、設(shè)備類型，投運日期等），并將TOKEN碼印入到接地箱的箱體上。通過手持終端或者手機對接地箱的TOKEN碼進行掃描，在識別TOKEN碼時，再加以一定的解密算法，便可以恢復(fù)該套接地箱所表示的信息。3、TOKEN碼識別功能12上位機端生成加密TOKEN碼（4、接地箱溫濕度監(jiān)測功能13在箱體內(nèi)部安裝溫濕度傳感器，將溫濕度數(shù)據(jù)實時上傳至后臺監(jiān)控軟件，根據(jù)國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定溫濕度閥值，確保接地箱運行在安全的環(huán)境下，進一步確保電纜安全穩(wěn)定運行。技術(shù)參數(shù)名稱主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)測量范圍溫度：-40℃～120℃濕度：0%～100%RH測量精度±1℃±2%RH信號輸出4～20mA功耗≤1W4、接地箱溫濕度監(jiān)測功能13在箱體內(nèi)部安裝溫濕度傳感器，將溫5、電纜接頭溫度監(jiān)測功能14可根據(jù)用戶需求分為電纜接頭表面溫度監(jiān)測、電纜接頭金屬層溫度監(jiān)測。把測溫傳感器固定在電纜接頭的表面或者電纜接頭的金屬層并密封，經(jīng)過測溫探頭把溫度信息通過無線方式傳送至測溫主機，由測溫主機上傳至后臺監(jiān)控軟件，并判斷出是否達到警戒值，若達到警戒值則產(chǎn)生報警。可實現(xiàn)對高壓電纜接頭表面、金屬層運行溫度24小時不間斷在線監(jiān)測，溫度采集范圍-55℃~+150℃。通過對高壓電纜本體溫度的統(tǒng)計分析，可使運行人員全面掌握其工作狀況，及時了解電纜護層的老化情況。技術(shù)參數(shù)名稱主要技術(shù)參數(shù)備注電氣指標(biāo)測量范圍～-55℃～150℃精度±5℃5、電纜接頭溫度監(jiān)測功能14可根據(jù)用戶需求分為電纜接頭表面溫6、電纜局放監(jiān)測功能15通過安裝在電纜接頭接地線上的高頻電流傳感器，來耦合電纜本體及接頭處的局部放電脈沖電流信號。耦合到的脈沖信號通過同軸電纜傳送至前端溫度采集器，對模擬信號經(jīng)過放大、濾波、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換后變成數(shù)字信號再通過無線網(wǎng)絡(luò)/光纖傳送至測溫主機。并在后臺監(jiān)控軟件的面板上顯示出監(jiān)測的結(jié)果。技術(shù)參數(shù)名稱主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)監(jiān)測通道3通道傳感器工作頻率1M～30M采樣分辨率1/4096靈敏度20pC定位精度電纜長度1%或±3米功耗≤5W6、電纜局放監(jiān)測功能15通過安裝在電纜接頭接地線上的高頻電7、

自檢功能16當(dāng)UPS儲電裝置的電源低于預(yù)先設(shè)定的閥值時，后臺監(jiān)控軟件會產(chǎn)生實時的報警信息。當(dāng)12V光伏電池供電長時間低于設(shè)定的閥值時，后臺監(jiān)控軟件會產(chǎn)生實時的報警信息。則需要運維人員去現(xiàn)場查看光伏電池是否損壞或者太陽光線是否被遮擋。7、自檢功能16當(dāng)UPS儲電裝置的電源低于預(yù)先設(shè)定的閥值時8、

故障定位功能17通過安裝在電纜接頭故障電流采集裝置，自動采集故障電流行波信號，故障監(jiān)測終端收到故障電流行波信號后，自動計算故障點位置并上報給后臺監(jiān)控軟件。發(fā)出報警信號并顯示出故障點具體位置。即可快速判斷故障回路，以及故障點距離終端的位置，大大縮短故障測尋時間，快速修復(fù)電纜故障，提高供電系統(tǒng)可靠性。技術(shù)參數(shù)名稱技術(shù)指標(biāo)測量通道數(shù)3個通道（單回路）或6個通道（雙回路）行波采用CT測量范圍1kA~15kA測量精度電纜線路長度的1%時間同步精度10ns時間同步方式2芯光纜數(shù)據(jù)通信方式2芯光纜功耗≤30W8、故障定位功能17通過安裝在電纜接頭故障電流采技術(shù)參數(shù)名9、

防外力破壞報警功能18采用光纖作為傳感單元，利用后臺計算機對數(shù)據(jù)進行采集和控制并實現(xiàn)長距離、大范圍防區(qū)的探測，每防區(qū)的長度可達數(shù)百米至數(shù)千米。RD報警處理器在頻率域內(nèi)對數(shù)字信號進行處理，它的優(yōu)勢是明顯的，我們可以通過信號的頻率識別某一個具體的信號，車輛經(jīng)過引起的振動信號和人攀爬圍欄引起的振動信號在頻率域內(nèi)存在很大的區(qū)別，所以在頻率域很容易識別誤報源。報警處理器專門有針對頻率的設(shè)置，同時有頻率過濾器，可以濾除大部分高頻和低頻信號。9、防外力破壞報警功能18采用光纖作為傳感單元，利用后臺計10、

水位監(jiān)測聯(lián)動功能19為配合環(huán)境監(jiān)測，通過水位傳感器將監(jiān)測到的相關(guān)水位信息傳送到水位監(jiān)測主機。可實時對周圍環(huán)境中的水位進行24小時不間斷在線監(jiān)測，水位采集范圍0~2m。通過對水位的統(tǒng)計分析，可使運行人員全面掌握其工作狀況，并在水位到達極限時，發(fā)生報警信號提醒相關(guān)人員，并可提供聯(lián)動控制水泵的信號接口，可外接水泵裝置進行排水。10、水位監(jiān)測聯(lián)動功能19為配合環(huán)境監(jiān)測，通過水位傳感器將11、

防火監(jiān)測聯(lián)動功能20通過加裝在電纜井內(nèi)的煙霧傳感器和溫度傳感器，24小時不間斷在線監(jiān)測周圍環(huán)境的煙感和溫度數(shù)據(jù)，判斷現(xiàn)場數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定限值。當(dāng)超過預(yù)警閥值時，會發(fā)生報警信號提醒相關(guān)人員，并可提供聯(lián)動控制風(fēng)機、消防滅火等裝置的信號接口，可外接風(fēng)機和消防滅火裝置。11、防火監(jiān)測聯(lián)動功能20通過加裝在電纜井內(nèi)的煙霧傳感器和12、

圖像/視頻監(jiān)控功能21當(dāng)接地箱箱門無故被打開發(fā)出報警時，可聯(lián)動控制監(jiān)控攝像頭獲取當(dāng)時接地箱周圍場景或箱門廣角區(qū)域場景。拍攝的圖像會保存在監(jiān)控攝像頭中，攝像頭內(nèi)的SD卡可存儲2000張照片。也可隨時通過后臺監(jiān)控軟件遠程拍照并回傳至監(jiān)控中心、分中心。還可以隨時遠程控制視頻拍攝裝置，不定期進行現(xiàn)場情況的實時拍攝。技術(shù)參數(shù)名稱主要技術(shù)參數(shù)備注有效像素PAL:752（H）x582(V)水平解析度540TVL（彩色），600TVL（黑白）旋轉(zhuǎn)范圍垂直：0°~180°、水平：360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)SD卡支持TF接口、最大支持容量功耗規(guī)格≤25W開啟拍攝紅外燈12、圖像/視頻監(jiān)控功能21當(dāng)接地箱箱門無故被打開發(fā)出報13、

巡檢管理功能22在每套接地箱的箱體上，安裝一個巡更點。將巡更點的八位號碼所對應(yīng)的實際地點描述在軟件中一一對應(yīng)設(shè)置好。每個巡更點放置一個信息采集器，通過無線或者有線網(wǎng)絡(luò)直接連至后臺監(jiān)控中心電腦。運維人員在巡檢時，只要將巡更牌（感應(yīng)式IC卡或者信息鈕）靠近巡更點。利用RFID無線射頻技術(shù)，信息采集器便自動記錄巡更員編號、時間、地點等信息。后臺監(jiān)控軟件隨時可以查看運維人員的巡檢情況。并由專門管理人員處理數(shù)據(jù)，對巡更數(shù)據(jù)進行存儲備份、將有關(guān)查詢和統(tǒng)計報表提交管理部門。13、巡檢管理功能22在每套接地箱的箱體上，安裝一個巡更點1、箱體絕緣電阻≥10MΩ；2、接地電阻：在產(chǎn)品正確安裝的情況下，接地電阻≤4Ω；3、接地箱的接地連續(xù)性要求應(yīng)能滿足以下規(guī)定：箱體應(yīng)設(shè)置接地螺栓，其直徑不得小于8mm，并應(yīng)有接地標(biāo)志；所有作為隔離帶電導(dǎo)體的金屬隔板、電氣元件的金屬外殼以及金屬手柄等均應(yīng)有效接地，連續(xù)性電阻不應(yīng)大于0.1Ω；接地箱的門、蓋板、覆板和類似部件，應(yīng)采用保護導(dǎo)體將這些