电缆隧道管廊综合在线监测系统

一，前言

  随着电网容量的增大，智能化、自动化水平的提高，电缆用量越来越大。变电站、配电房、开闭所及开关站电缆沟规模也越来越庞大复杂，由于其位于地表下，往往成为安全的死角。地沟电缆故障发生通常为隐蔽渐进方式，一旦发现事故症状，通常损失难以挽回，严重时还会影响到电网的安全运行。

  为了能够帮助电力巡检人员安全、方便、快捷地管理，集可视化、智能化、无人化于一体的现代智能监控系统已逐步取代原有传统的管理模式，先进的技术和设备为电力电缆隧道的运行维护提供更多领域的技术支持和保障，进行全天候24小时的监控，实现了电缆隧道、沟井内环境及运行状态的在线实时监测。

  电缆隧道管廊综合在线监测系统主要有电缆隧道管廊环境综合监测系统、电缆状态监测（高压电缆护层环流监测系统、电缆局放监测系统、剩余电流监测、分布式光纤测温、载流量分析、电缆故障预警与精确定位系统、电缆应力/振动监测等）、视频监测系统、智能井盖监测系统、重点区域自动灭火装置、隧道无线信号覆盖系统、隧道智能巡检机器人监测系统、隧道本体/结构监测（隧道防沉降监测系统、隧道防外力破坏监测系统、应力变监测等）和隧道综合监控中心平台等组成。利用现代高科技电子技术、传感器技术、计算机网络技术、通信技术以及嵌入式技术，对电缆隧道环境、设备设施等实现数据查询，参数设置等功能。

二，产品介绍

1，  高压电缆护层环流监测系统

  电缆护层环流在线监测装置由前端监测设备和后端监控中心组成，前端电流监测装置对高压电缆接头处加装0-200A单模精确CT电流互感器及精确接地环流采集装置，实时监测10kV及以上高压电缆的每个高压电缆金属护层接地点的电流参数。可通过RS485通信方式把报警信息发送到监控中心，以便及时对发生故障的电缆进行更换或抢修。可实现对0-200A接地环流精确测量及定时巡检测量，取代传统人工方式的定期接地环流巡测，有效判断接地箱被盗或接地线被盗割，大大减轻现场测量的劳动强度，提高系统维护效率。

1.1 护层环流主机

    高压电缆护层环流在线监测主机装置具备多种数据接口直接与内置模块、传感器实现相应数据的采集功能，还有超限接地环流报警功能。以模块化设计，具备多种扩展功能，可至少扩展三路护层电流接入，具有防电磁干扰和防水处理能力，工业级元器件，抗高温85℃，耐低温-20℃。

1.2 电流互感器

  采用精密电流互感器，用于0-200A精确接地环流采集并上报监控中心，内置瞬态大电流锁定和触发芯片及冲击保护电路。

2，  电缆局放在线监测系统

  采用模块化设计方案，通过安装在电缆接头接地线上的高频电流传感器，来耦合电缆本体及接头处的局部放电脉冲电流信号。耦合到的脉冲电流信号通过同轴电缆传送至前面监测采集器，对模拟信号经过放大、滤波、模数转换后变成数字信号再通过光纤传送至测试主机。测试主机对所有传感器的信号分别进行分类分析、计算，并将这些通过计算获得的放电信息数据写入到数据库中，同时在监测系统的软件面板上显示监测结果。

2.1，产品介绍

• 本装置提供局部放电初步定位功能，定位精度为GIS设备某个气室，或变压器内某一范围。

• 本装置实时检测并显示电力设备中的局部放电现象，可以判定金属颗粒，悬浮电粒，内部电晕，固体绝缘内部缺陷，固体绝缘表面脏污等典型缺陷产生的局部放电信号。

• 本装置灵敏度高，对金属颗粒和浮电位体放电的检测灵敏度可达5PC，能准确检出电晕，爬电所放出局部放电。

• 本装置具有局部放电模式库和识别算法，提供背景噪声，典型干扰和局部放电类型识别功能。

• 本装置能够根据后台软件设定的时间和项目保存局部放电检测的历史数据，提供数据备份和恢复功能，数据存储时间不小于2年。

• 本装置根据检测结果和设定的报警条件，在达到报警条件时，自动发生报警信号。

• 本装置可采用阈值报警，关联报警和趋势报警等多种报警模式，可根据局部放电严重程度设置多个报警级别。

• 本装置稳定性好，选用优质传感器，外接噪声传感器和特定滤波器，采用先进的检测技术，配合软件处理技术，抗干扰性强，有效提高了仪器的稳定性。

3，  电缆分布式光纤测温系统

  可恢复式线型光纤差定温火灾探测器DTS-HD-5S是一款连续分布式光纤温度传感系统（Distributed Temperature Sensing System，DTS）。它采用先进的OTDR技术和Raman散射光对温度敏感的特性，探测出沿着光纤不同位置的温度变化，实现真正分布式的测量。线型光纤差定温火灾探测器除了及时预警火灾隐患外，还能精确定位火灾发生位置。作为一种成熟的分布式测温手段，线型光纤差定温火灾探测器具有测量距离远、测量精度高、响应速度快、抗电磁干扰、适于易燃易爆等危险场所等优点，可广泛应用于高压电缆在线监测、电力载流量分析、交通隧道火情监测、油气储罐火情监测、输煤皮带火情监测等领域。

3.1 产品介绍

3.1.1 测温主机

测温主机是DTS-HD-5S的核心，实现温度测量和火灾判断。测温主机采用模块化设计，可靠性高，同时凭借高速微弱信号处理技术优势，*高可实现0.5m空间分辨率，技术指标达到国内领先水平。

3.1.2 测温光纤

  测温光纤由石英玻璃拉制而成，通过各种封装形成各种特性的光缆。光缆既是信号传输介质，又是温度感测元件。考虑到现场的恶劣环境，感温探测光缆应具备良好的抗啮咬，抗震特性，所以感温探测光缆应具备紧固的护套，提供良好的防护特性，但同时感温探测光缆也应该提供良好的温度传导性能，以保证快速的火灾探测。

3.2 技术特点

• 快速性：系统测温、定位速度非常高，为了提高测量时间，采用了高速微弱信号处理技术优势，单次测量时间*短为3s，响应速度快。

• 分布特性：可提供连续动态监测长达十几公里范围内每隔0.5米各点的温度变化信号，可任意设置各级温度报警值。

• 先进性：该系统是目前性能指标*高、功能性*高、可靠性*高、技术*先进的分布式测温产品。关键器件优选国外进口高性能器件，核心算法经过严格测试。

• 准确性：该系统的典型温度分辨率达到0.5℃，温度精度1℃，空间分辨率*高达0.5m。

• 灵活性：系统为实时在线监测方式，监测范围内任何一点的报警信号上传至火灾报警控制器的时间不大于30s。

• 兼容性：系统主机为开放通信协议，提供与工作站联接的通信接口，在中央控制室防灾报警工作站以汉化的图文方式显示温度曲线，报警位置，报警温度等全部信号。

• 安全性：光缆分布式温度监测系统具备安全记录功能，可储存一年以内的历史数据，并可进行有效审核。

4，输电线路可视化视频在线监测装置

  在当前线路走廊“三跨”线路越来越多的情况下，人工现场监护的方式效率低下，同时传统的无线视频监控装置也对施工现场缺乏智能预警功能。我司“4G球”的出现，可以彻底解决不能及时发现的外力破坏、杆塔倾斜、防盗预警等问题，大幅降低由此引起的停电事故，减少经济损失，同时更加合理有效地配置人员，保障线路的安全运行。

4.1 产品介绍

• 支持实时视频观看功能，并远程控制云台转动。

• 支持24小时连续不间断录制现场视频信息。

• 支持定时拍照，录制视频功能，采样间隔可远程调整和设置。

• 后台系统具有PC端WEB，APP多种客户端应用，具备图片管理、查询、命令发送和终端参数设置功能。

• 系统具备远程设置中文字幕叠加功能。

• 具有失电数据保护功能。

• 具备历史图片查询功能及图片轮巡显示功能。

• 移动侦测报警功能。

• 系统通过4G/3G等通信方式，数据上传到统一的后台上，由后台系统进行统一的数据处理。

• 系统采用模块化设计，具备标准化、一体化设计，以便于现场安装及维护。

4.2 系统参数

• 供电方式：太阳能（100W）+锂电池（100AH）

• 传输方式：支持移动、联通、电信4G/3G

• 平均功耗：≤5W

• 视频分辨率：≥1920*1080，200万像素

• 视频压缩标准：H.264/H.265

• 数字变焦：≥20倍

• 工作温度：-40℃~+65℃