HDCS-4高压电缆及隧道综合在线监控系统

设计方案

    高压电缆及隧道综合在线监控系统主要由集控中心服务器、变电站级服务器、远程监控终端、各种信号监测器、各种控制器及其监控设备构成。通过光纤测温全程监测电缆表面温度并计算线芯温度和电缆载流量、测量电缆接头及终端温度、护层电流、瞬间故障电流、运行电流及局放来监测电缆的运行状态，通过监控电缆隧道水位、水泵、给排水、防爆风机、自动防火门、自动灭火器、烟雾报警器、有害气体、氧气含量、温湿度、防盗井盖、出入口门禁、视频、红外报警、声光报警，隧道照明、电力隧道消防电话等进行环境监控。采用现场总线或网络通讯协议以光缆方式将监测数据发送给变电站级服务器，变电站级服务器根据现场情况进行相应的数据分析、故障判断和控制，然后各个变电站级服务器将所有的监测数据通过网络传输到集控中心服务器并接受其控制指令，集控中心服务器可以对下面所属的电力隧道环境和电缆多状态参量进行集中监测、数据分析、管理和实时控制。用户可通过IE浏览各监测点的电缆运行状态及隧道环境状态并可实时控制现场的监控设备，同时可通过手机接收故障报警信号。如上图所示：

系统主要功能

1.   接地线防盗：接地线被盗后，电流突变，报警短信立即发至值班人员手机，告知被盗的接地线位置。

2.   击穿段预判断：对于长电缆，一旦主绝缘击穿，定位方法为：解开所有交叉互联电缆，直接相连，利用波发射法定位，上述工作需耗费1天以上。而在线监测通过监测电缆护层绝缘和局部放电可以立即判断击穿段，可以用电桥法很快定位，为抢修赢得了时间。

3.   护套绝缘监测：护套绝缘层的完好是电缆可靠运行的电气需要，对电缆护套绝缘进行在线监测有许多好处：随时报告电缆外护套的损坏情况，防止主绝缘受到致命损坏，甚至立即报告接地线的偷盗。通过连续检测金属护套接地电流来监测护套绝缘，是目前不改变线路连接，不影响运行的有效办法。

4.   瞬间故障电流监测：当主绝缘被击穿或线路跳闸时，可以识别电缆瞬间电流出现故障的区间，为故障定位提供帮助。

5.   局部放电监测：局部放电是较为灵敏的缺陷测量方法，电缆及附件逐步老化后，会产生电树枝，电树枝伴随着局部放电，开始产生局部放电至击穿，过程可能长达几年，因此检测局部放电，并定位，是避免电缆击穿的好方法。

6.   光纤测温系统：光纤测温系统DTS是分布式，连续性的测量系统，可以得到高压电缆每米的温度情况和温度曲线。可以有效避免点式传感器漏点，提高火灾探测系统的性能，减少漏报和误报。通过光纤连续测量电缆表面温度和线芯电流，实时计算线芯温度。当一回电缆跳闸，希望另一回电缆短时输送较大的电流，程序可以实时计算出：已知线芯电流，在线芯不过热条件下，允许的过载运行的时间。或设定抢修时间内允许的过载电流，即对电力调配有着指导意义。附件故障前，伴随着表面温度明显升高，监测附件表面温度很有意义。

7.   井盖防盗监控：控制中心对井盖的电子锁进行实时监控。当井盖被不法分子打开后，红外控制器立刻发送一个报警信号给控制中心并打开声光报警，控制中心即刻打开照明灯和摄像机进行监控，同时通过手机短信发送报警信号给值班人员。

8.   视频监控：采用工业级防水防爆网络摄像机，摄像机可进行方位转动和调焦，并带有红外和报警输出功能，视频球头安装在电缆终端塔上、隧道井盖附近、电缆接头附近及需要重点监视的地方，通过网络可以实时监控户外终端、电缆隧道及周围环境状态，当出现异常情况时，摄像机根据移动侦测进行准确录像和拍照为以后的事故分析提供可靠依据，并发出声音和短信报警信号通知值班人员进行现场处理。

9.   水位监控：实时监测隧道水位的深度和水泵的运行状态，根据水位的深度自动控制水泵的运行，当系统出现异常时可通过手动现场控制水泵的运行。

10.  有害气体监测：电力隧道中经常存在有毒气体、可燃气体浓度过大和氧气过低的情况，这种情况下进入隧道对人身会造成很大的危害，因而对它们进行实时监测可以预防发生人身事故和火灾事故，为高压电缆的正常运行提供安全预警。

11.  防火门及风机监控：通过监测可燃气体浓度、烟雾及隧道温度综合判断是否存在火灾预警和报警，如果出现但监控系统立刻关闭防火门以防止火灾的蔓延，同时关闭风机，平时根据有害气体的浓度自动启动和关闭风机。

12.  门禁监控：用于有效地监视并管理门的开启与关闭，保证授权人员自由出入，限制未授权人员的进入，对强行侵入的行为及其他异常情况予以报警；同时对进入人员代码、出入时间、出入门号码进行登记存储与管理，以实现对出入人员的有效检索，最终目的是保证防护区域内的安全，实现智能化管理。门禁系统可与环境评估结果进行联动，当环境评估结果为较差或差时，门禁系统应自动锁定，禁止所有人员进入。

13.  隧道照明系统：采用防爆照明灯，通过远程监控终端对其进行实时监控。电缆隧道内每隔一定距离安装一个防爆防水灯，根据井盖锁和红外报警的情况自动或手动打开和关闭灯。正常情况下有人进入隧道，灯会自动打开，人离开隧道灯会关闭。有人强行进入隧道时灯会打开以便录像。同时可以按照需要自动设定开灯和关灯的时间。

14.  电话通信系统：由于电缆隧道内没有手机信号和电话线，所以无法进行电话通信，对系统的调试和维护带来极大的困难。故建议在电力隧道里设置网络电话，这样就可以让你在这种隧道内不受拘束的进行通话。