FH-900L電纜智能綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1.系統(tǒng)功能

  敷設(shè)在電纜溝或電纜隧道內(nèi)的高壓電纜存在著漏電（絕緣損壞）、發(fā)熱起火和外力破壞（盜割、施工損壞）三大問題。武漢風(fēng)河科技自主研發(fā)的FH-900L型電纜智能綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用最新的MEMS傳感器技術(shù)、普適計(jì)算技術(shù)和無線通信技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜的接地線環(huán)流、接頭溫度及外力造成的振動(dòng)現(xiàn)象，可有效預(yù)警上述問題，保障線路安全運(yùn)行，減少生命財(cái)產(chǎn)損失。

本系統(tǒng)配備的監(jiān)測(cè)裝置采用CT感應(yīng)取電方式供電，安裝方便。投入運(yùn)行后，可自主監(jiān)測(cè)接地線環(huán)流、電纜(接頭)溫度、電纜振動(dòng)等數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，監(jiān)控中心則通過警燈、警笛、短信、微信等方式通知相關(guān)人員及時(shí)處置。

■ 產(chǎn)品特點(diǎn)：

Ø 云控：具有遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制功能，值班人員可從后臺(tái)或手機(jī)APP、微信、短信等方式查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、接收?qǐng)?bào)警信息和設(shè)置工作參數(shù)。

Ø 智能：具有較強(qiáng)的分析處理能力，可根據(jù)電流變化、溫度變化、振動(dòng)模式等特征來自行判斷現(xiàn)場(chǎng)異常情況；

Ø 綜合：具有電流、溫度、振動(dòng)傳感器等多種傳感器，綜合感知電纜運(yùn)行參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)；并可擴(kuò)展紅外三鑒、圖像抓拍、環(huán)境溫濕度、水位等傳感器，進(jìn)一步提高感知能力；

Ø CT+鋰電池供電系統(tǒng)，體積輕巧，安裝維護(hù)方便；

Ø 通信方式靈活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)；

Ø 為工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，采用防水金屬外殼，適用于各種惡劣的氣候環(huán)境；

Ø 系統(tǒng)采用低功耗設(shè)計(jì)，采用動(dòng)態(tài)電源管理策略以滿足節(jié)電要求；

Ø 配備完善的后臺(tái)軟件，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表、打印、曲線圖繪制等功能，具有發(fā)展規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的能力；

Ø 箱體采用鑄鋁型材，特殊定制密封圈；

Ø 采用不銹鋼掛耳固定：掛耳方向可調(diào)，方便靈活；

2. 工作原理

■ 2.1漏電（絕緣）監(jiān)測(cè)原理：

    敷設(shè)在管道內(nèi)的高壓電纜（35kV 以上）主要采用帶金屬護(hù)層的單芯電纜。當(dāng)電纜護(hù)層絕緣發(fā)生損傷時(shí)，將使金屬護(hù)套多點(diǎn)接地，從而產(chǎn)生護(hù)層循環(huán)電流。本系統(tǒng)采用“環(huán)流法”來進(jìn)行漏電監(jiān)測(cè)，即：?jiǎn)涡倦娎|金屬護(hù)套在正常情況下（即單點(diǎn)接地），金屬護(hù)套上環(huán)流極小，主要是容性電流，而一旦金屬護(hù)套出現(xiàn)多點(diǎn)接地與大地形成回路后，環(huán)流顯著增加，一般至少增加一個(gè)數(shù)量級(jí)，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)主電流的 90%以上。因此，可將電纜護(hù)套環(huán)流的大小及相對(duì)變化量作為電纜絕緣等故障的判斷依據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)金屬護(hù)套環(huán)流及其變化量，即可實(shí)現(xiàn)單芯電纜漏電在線監(jiān)測(cè)。

     電流互感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理將一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來測(cè)量的儀器。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。利用電流互感器可以精確的測(cè)量護(hù)套接地環(huán)流。

■ 2.2發(fā)熱起火監(jiān)測(cè)原理

當(dāng)電纜接頭接觸電阻過大或因絕緣損壞產(chǎn)生漏放電時(shí)，電纜會(huì)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，通過監(jiān)測(cè)電纜表皮或電纜接頭處的溫度，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜接觸不良、過負(fù)載和漏放電情況。常見的溫度傳感器有NTC，RTD等。

 為減少布線，溫度傳感器可采用電池供電和無線通信方式。

■ 2.3防外力破壞監(jiān)測(cè)原理

電纜最常遭受的外力破壞有兩種：

1）盜割：國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展消耗了大量的礦產(chǎn)資源，使得銅、鋁等金屬價(jià)格飛漲，也讓一些不法之徒盯上了電線電纜等電力設(shè)施。有關(guān)人士做出保守估計(jì)，近幾年來，單是電力設(shè)施被盜所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失一項(xiàng)就過億元人民幣。

2）工程施工意外損壞：市政管道、道路施工過程中，挖土機(jī)、鉆孔機(jī)可能對(duì)電纜造成損傷甚至斷裂，破壞電纜系統(tǒng)的電氣完整性。

   這兩種破壞在實(shí)施過程中，都會(huì)造成電纜振動(dòng)，因此利用貼附在電纜上的高精度振動(dòng)傳感器可探知是否正在經(jīng)受外力損壞。

此外，接地電流驟變，例如從正常電流驟變?yōu)?/span>0A， 也可能意味著電纜受到外力破壞。

3.技術(shù)參數(shù)

1）電流測(cè)量

運(yùn)行電流測(cè)量  1 路，0.5A~1000A

護(hù)層接地電流測(cè)量  3 路，0.5A~200A

測(cè)量精度  ±(1%+0.2A)

測(cè)量周期  5 秒~5分鐘可設(shè)置：

2）溫度測(cè)量

溫度：-50℃～+200℃；

測(cè)量精度  ±1℃；

分辨率：0.1℃

3）振動(dòng)測(cè)量

測(cè)量范圍：±6g；

靈敏度：5400LSB/g；

4）通信參數(shù)

工作頻段：  4 頻，850 MHz/900 MHz/1800 MHz/1900 MHz；GPRS class 10，最大下行速率 85.6 kbit/s，最大上行速率 42.8 kbit/s，支持TCP/IP、FTP、HTTP 協(xié)議

5）其它

供電方式：CT取電+蓄電池；

電池使用壽命：≥3年，無外部充電時(shí)可連續(xù)供電30天以上；

重量：≈15Kg(含安裝金具) ；

適用對(duì)象：10KV~1000KV高壓電纜

4.系統(tǒng)組成

FH-900L型電纜云控智能綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由硬件和軟件共兩大部分組成適用對(duì)象：

■ 4.1硬件組成

    FH-900N系統(tǒng)硬件部分由監(jiān)控服務(wù)器和若干電纜監(jiān)測(cè)裝置組成。其中，監(jiān)測(cè)裝置又分為監(jiān)測(cè)主機(jī)和探測(cè)單元兩部分。監(jiān)測(cè)主機(jī)通過GPRS與后臺(tái)通信，探測(cè)單元配備有電流傳感器、溫度傳感器和振動(dòng)傳感器；另外可選配紅外三鑒、圖像抓拍、環(huán)境溫濕度、水位等傳感器。具體硬件配置可根據(jù)用戶的實(shí)際需求和使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境自由裁減。監(jiān)控服務(wù)器可為各省公司配備的服務(wù)器，也可為用戶自行配備的普通計(jì)算機(jī)。 監(jiān)控服務(wù)器運(yùn)行監(jiān)控軟件，可通過Internet接收電纜監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)及向其發(fā)送參數(shù)配置命令。監(jiān)控服務(wù)器配置數(shù)據(jù)庫，可存儲(chǔ)電纜監(jiān)測(cè)裝置運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計(jì)、分析、預(yù)警使用。

■ 4.2 軟件組成

FH-900L監(jiān)測(cè)軟件由服務(wù)器監(jiān)控程序和手機(jī)APP組成，其主要功能如下

(1) 具有實(shí)時(shí)、定時(shí)自動(dòng)接收監(jiān)測(cè)裝置采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)功能；

(2) 具有遠(yuǎn)程設(shè)置數(shù)據(jù)采集密度功能；

(3) 具有自動(dòng)采集時(shí)間，并能向監(jiān)測(cè)裝置發(fā)送對(duì)時(shí)命令功能；

(4) 具有終端設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能；

(5) 具備報(bào)警提示功能；多種報(bào)警方式，報(bào)警信息發(fā)送到相關(guān)人員手機(jī)上（多部手機(jī)）；

(6) 報(bào)警提示信息將提供報(bào)警測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確地理位置、測(cè)點(diǎn)名稱以及本次報(bào)警的詳細(xì)時(shí)間，同時(shí)在平面圖上測(cè)點(diǎn)所在位置變成紅色；

(7) 具有設(shè)備管理功能和存儲(chǔ)服務(wù)功能；

(8) 本系統(tǒng)軟件平臺(tái)能夠同時(shí)在B/S及C/S方式下工作；

(9) 多方式遠(yuǎn)程監(jiān)控：遠(yuǎn)程WEB、客戶端系統(tǒng)控制；

(10) 對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和輸出，根據(jù)需要選擇不同的測(cè)點(diǎn)、不同的時(shí)間段，將數(shù)據(jù)以各種報(bào)表、統(tǒng)計(jì)圖、曲線等方式顯示出來；

(11) 可根據(jù)其歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)可作出趨勢(shì)圖，來推斷接地環(huán)流、電纜溫度的發(fā)展速度與趨勢(shì)，確定其變化規(guī)律； 

(12) 具有無限擴(kuò)展功能；

(13) 各地市局的監(jiān)控中心與省公司監(jiān)控中心采用有線方式組網(wǎng)，省公司監(jiān)控中心可以直接調(diào)用各地市局監(jiān)控中心監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，了解電纜現(xiàn)場(chǎng)情況；

(14) 提供對(duì)外數(shù)據(jù)接口，可以與其它MIS系統(tǒng)互聯(lián)；