CN203070069U

CN203070069U - 电力电缆隧道一体化监控系统

Info

Publication number: CN203070069U
Application number: CN2013200435269U
Authority: CN
Inventors: 时翔; 于俊卿; 邱吉福; 陈明; 刘建敏; 刘海涛; 吴兴华; 张汉敬; 崔潇; 郭亮; 张海静; 刘云良; 文艳; 徐振栋; 樊秀娟; 周建波
Original assignee: 时翔
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2023-01-28

Abstract

本实用新型涉及一种电力电缆隧道一体化监控系统，包括安装在变电站主控室内的子站监控主机，子站监控主机与分布式测温装置和局部放电监测装置通过网络连接。子站监控主机通过PLC主板与监测单元和控制单元相连，监测单元和控制单元实现联动，所述子站监控主机还与云端服务器通过网路连接。子站监控主机把各个监测单元和控制单元连接组成一个完整的网络。子站监控主机通过网路连接到云端服务器，系统软件安装于子站监控主机和云端服务器，达到集中测量，集中显示报警，集中控制和集中管理评价的一体化监控目标。

Description

电力电缆隧道一体化监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种电力电缆隧道一体化监控系统。

背景技术

电缆是城市供电的主要通道，担负着重要的电力输送任务，电缆线路的安全与人民群众的生产与生活密切相关，但目前大部分线路主要依靠人力巡查，覆盖面小、成本高、可靠性差、缺乏实时性。同时，在电力工程中由于电缆分布广、出现事故后危害大，因此对电缆的运行状态进行监控十分重要。

目前国内外对电缆隧道的在线监测系统主要是以光纤测温为主，通常以单一电缆接头温度或隧道气体监测形式建设，不能综合监测隧道运行的多项环境因素。而且对监测数据的分析处理也存在很多不完善的地方，如服务器端软件功能单一、数据分析方法简单、测量参数类型单一，各监控系统独立运行，运行人员无法得到隧道安全的综合情况。

在电力电缆隧道内安装了一体化监控系统后，电力运行管理人员可以通过图像、数据、曲线等方式了解电力电缆隧道运行的安全状态，改变隧道维护检查的方式，降低劳动强度，提高隧道维护水平；实施电力电缆隧道设备实时监测，可以根据隧道设备技术指标的劣化趋势及情况，做好维护预防，减少发生故障的次数，从而降低因设备故障引发电力系统事故的概率，减少维修人员劳动强度，通过防侵入、防火、防水、防有害气体等措施，增加电网的安全性，保障输电电网安全稳定运行，最终实现输电电网的在线状态监测和分析，实现故障预警、分析处理，达到应急指挥、快速反应的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种电力电缆隧道一体化监控系统。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案。

一种电力电缆隧道一体化监控系统，包括安装在变电站主控室内的子站监控主机，子站监控主机与分布式测温装置和局部放电监测装置通过网络连接，子站监控主机通过PLC主板与监测单元、控制单元连接，所述监测单元包括井盖监测传感装置、火灾监控装置、水位监控装置、气体浓度监控装置、接地电流监测装置，所述控制单元包括排水泵、排风机和防火门，所述子站监控主机还与云端服务器通过网路连接。

所述火灾监控装置包括烟感探测器和温度传感器。

所述水位监控装置可以为水位传感器，排水泵与水位传感器联动。

所述排风机与气体浓度监控装置联动。

所述防火门和排风机与烟感探测器联动。

所述子站监控主机与云端服务器通过以太网连接。

所述子站监控主机为工控机。

所述子站监控主机与分布式测温装置和局部放电监测装置通过以太网连接。

所述PLC主板与监测单元、控制单元采用RS-485总线进行连接。

本实用新型的监控系统为多参量、一体化系统，集电缆分布式测温、电缆局部放电监测、电缆运行环境监测与控制于一体。通过专家分析库对电缆的运行状态进行综合评价，并实现监测单元和控制单元的联动。

电力电缆隧道的子站监控主机设备安装在变电站主控室内，与分布式测温装置、局部放电监测装置通过以太网连接，子站监控主机与各监测单元之间采用智能PLC主板带485总线形式进行网络连接，把各个监测单元和控制单元连接组成一个完整的网络。子站监控主机通过以太网连接到云端服务器，达到集中测量，集中显示报警，集中控制和集中管理评价的一体化监控目标。

本实用新型的有益效果是，本实用新型采用多参量、一体化平台，能够全面监控电缆本体运行状态和电缆运行环境。全面、连续、动态、实时在线显示电缆本体和环境温度曲线，并能根据用户的报警设置参数，在温度异常或火灾时，提供报警信息和准确的报警位置；实时采集和显示电缆局部放电信息，并在局放产生时，进行报警；实时采集和显示隧道内的水位、可燃气体含量，并在超标时提供相应的报警信息；实时显示电缆隧道井盖的开启状态，并进行图形化定位；可以提供对不同类型的数据进行统计、保存、查询、打印、复制等功能。数据类型有温度曲线数据（位置和温度值）、温度平均值和最大值数据、温度分析数据、水位数据、可燃气体浓度数据、井盖状态数据、分级报警数据等；软件具有通过网络获取温度、水位、可燃气体浓度等数据功能，通过专家分析库对所有采集数据进行一体化综合分析，评价电缆运行状态，并进行相应的控制操作。

附图说明

图1是本实用新型原理示意框图。

其中，1、子站监控主机；2、分布式测温装置；3、局部放电监测装置；4、云端服务器；5、PLC主板；6、井盖监测传感装置；7、数字烟感探测器；8、温度传感器；9、投入式水位传感器；10、气体浓度监控装置；11、接地电流监测装置；12、排水泵；13、排风机；14、防火门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实施例的电力电缆隧道一体化监控系统，包括安装在变电站主控室内的子站监控主机1，子站监控主机1与分布式测温装置2和局部放电监测装置3通过以太网连接，所述子站监控主机1还与云端服务器4通过以太网连接，子站监控主机1通过PLC主板5与监测单元、控制单元连接，所述监测单元包括井盖监测传感装置6、数字烟感探测器7、温度传感器8、投入式水位传感器9、气体浓度监控装置10、接地电流监测装置11，所述控制单元包括排水泵12、排风机13和防火门14。

所述排水泵12与投入式水位传感器9联动，所述防火门14和排风机13与数字烟感探测器7联动。

子站监控主机1为上位工控机，可对多种环境监测传感器进行数据采集和汇总，并通过组态软件在显示器上显示电缆本体运行状态和隧道环境状况和数据，使电缆运行环境状况一目了然。

子站监控主机1可连接多个PLC主板5，PLC主板5具有稳定、可靠、因地制宜的特点，使用方便，每个PLC主板5可通过总线连接多个监测单元和控制单元。

本实用新型电力电缆一体化监控系统功能实现：

1、分布式测温：采用光纤测温方式实时对电缆本体和隧道环境温度进行监测，并进行电缆载流量分析，由系统提供实时温度信息。

温度报警（第二优先级）：向远程发送报警数据（位置、温度值）；手机短信报警给相关人员。

2、局部放电监测：采用基于宽频带Rogowski线圈传感器的局放在线监测技术，信号采用光纤传输。

局部放电报警（第二优先级）：向远程发送报警信息（位置、局部放电类型）；用手机短信报警给相关人员。

3、井盖状态监测：实时对井盖状态进行监测，并对非法的井盖开启进行报警和定位

井盖非法开启报警（第三优先级）当地声光报警；发送远程报警消息（井盖类型、位置）；手机短信报警给相关人员。

4、火灾监控：采用数字烟感探测器7、温度传感器8（短隧道内安装）和分布式测温光纤（长隧道内安装），对隧道环境温度和火灾进行监测，并将相应的控制节点输出到对应的防火门14。

火灾报警（第一优先级）：向远程发送报警数据（位置、温度值）；手机短信报警给相关人员。

5.水位监控：采用投入式水位传感器9对隧道内积水情况进行监测，由系统根据实时水位数据提供水位信息。

水位报警（第二优先级）：向远程发送报警数据（位置、水位值）；手机短信报警给相关人员。

6.气体浓度监控：气体浓度监控装置10采用可燃气体浓度探测器，对隧道内的可燃气体浓度进行监测和报警。

气体浓度报警（第二优先级）：自动启动相应区域的风机；向远程发送报警数据（位置、浓度值）；现场声光报警；手机短信报警给相关人员。

7.接地电流监测：在电缆接头接地线上安装接地电流监测装置监测电缆接电线漏电电流，通过变送器将监测的信号传输至子站监控主机1。

接地电流越限报警（第二优先级）：向远程发送报警数据（位置、电流值）；手机短信报警给相关人员。

8.电力电缆隧道一体化监控系统通讯网络：

汇接PLC主板5以及子站监控主机1、分布式测温装置2、局部放电监测装置3和云端服务器4，通过以太网进行互联，PLC主板5元采集火灾温度、烟感信号、水位信号、气体浓度、井盖状态信号等数据，并将相应的输出到排水泵12、排风机13、防火门14等设备。PLC主板5与监测单元、控制单元采用RS-485总线进行通讯互联，连接组成一个完整的通讯网络，以达到集中测量、集中显示报警、集中控制和管理评价的一体化监控目的。

8.电力电缆隧道一体化监控系统技术指标：局部放电测量电流频带10kHz-20MHz，脉冲电流幅值5-10mA；分布式测温精度：±0.5℃；可燃气体检测范围：0-100%LEL；水位检测量程：0-2.0米，标称精度：0.5%满量程；接地电流检测精度：0.5；系统巡检响应时间：小于5秒；报警、控制响应时间：小于1秒。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.一种电力电缆隧道一体化监控系统，其特征是，包括安装在变电站主控室内的子站监控主机，子站监控主机与分布式测温装置和局部放电监测装置通过网络连接，子站监控主机通过PLC主板与监测单元、控制单元连接，所述监测单元包括井盖监测传感装置、火灾监控装置、水位监控装置、气体浓度监控装置、接地电流监测装置，所述控制单元包括排水泵、排风机和防火门，所述子站监控主机还与云端服务器通过网路连接。

2.如权利要求1所述的电力电缆隧道一体化监控系统，其特征是，所述火灾监控装置包括烟感探测器和温度传感器。

3.如权利要求1所述的电力电缆隧道一体化监控系统，其特征是，所述水位监控装置为水位传感器，排水泵与水位传感器联动。

4.如权利要求1所述的电力电缆隧道一体化监控系统，其特征是，所述排风机与气体浓度监控装置联动。

5.如权利要求1所述的电力电缆隧道一体化监控系统，其特征是，所述防火门和排风机与烟感探测器联动。

6.如权利要求1所述的电力电缆隧道一体化监控系统，其特征是，所述子站监控主机与云端服务器通过以太网连接。

7.如权利要求1所述的电力电缆隧道一体化监控系统，其特征是，所述子站监控主机为工控机。

8.如权利要求1所述的电力电缆隧道一体化监控系统，其特征是，所述子站监控主机与分布式测温装置和局部放电监测装置通过以太网连接。

9.如权利要求1所述的电力电缆隧道一体化监控系统，其特征是，所述PLC主板与监测单元、控制单元采用RS-485总线进行连接。