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1概述

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長，城市化規(guī)模擴(kuò)大建設(shè)速度加快，城市電網(wǎng)迅猛發(fā)展，電力電纜越來越多的應(yīng)用到城市電網(wǎng)中，同時電纜工井日益增多。電纜工井作為電力電纜通道的重要組成部分，有著不可替代的作用，為了安裝和檢修方便，電纜工井內(nèi)大量的存在電纜接頭、電纜接地箱等重要設(shè)備。因?yàn)榻邓B水等自然原因，電纜工井容易積水；電纜接頭或接地箱等重要設(shè)備長期浸泡在水中，輕則造成財產(chǎn)損失，重則造成**事故，給電網(wǎng)的**運(yùn)行留下了很大隱患；甚至給社會公共**帶來極大的威脅。因此，電纜工井的水位監(jiān)測和積水治理問題日益重要。

基以上原因，保定華電電氣有限公司研制開發(fā)了HDSW-ZN 智能水位監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)測裝置、監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫及專用軟件，以及智能報警裝置組成。監(jiān)測裝置采用的技術(shù)手段，能實(shí)時監(jiān)測電纜工井內(nèi)的水位高度，水位正常時發(fā)送水位正常信息，出現(xiàn)水位超高后能夠及時發(fā)送預(yù)警信息到監(jiān)控主站，主站的專用軟件不但能夠存儲分析數(shù)據(jù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)聲光報警、短信報警、電話報警、啟動排水設(shè)備等功能。

應(yīng)用該系統(tǒng)后，可達(dá)到如下預(yù)期成果：

1、該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電纜工井內(nèi)水位的實(shí)時監(jiān)測，并具備三級預(yù)警功能。

2、該系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測水位異常，加強(qiáng)了電力設(shè)備管理中風(fēng)險預(yù)測評估的能力，真正可以做到防患于未然。

3、應(yīng)用該系統(tǒng)，可以降低工作人員日常巡檢維護(hù)的成本，提高勞動效率，提高設(shè)備的自動化率。

2系統(tǒng)簡介

在電纜工井底部不同的高度安裝3個液位開關(guān)傳感器，監(jiān)測裝置實(shí)時監(jiān)測3個傳感器的狀態(tài)，同時通過GPRS無線模塊實(shí)時將水位狀態(tài)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)監(jiān)測中心，供運(yùn)維人員分析。水位正常時，監(jiān)測裝置按照規(guī)定的時間間隔發(fā)送水位正常信息；出現(xiàn)水位超高后，立即發(fā)送預(yù)警信息到監(jiān)控主站。監(jiān)控主站根據(jù)預(yù)警信息的不同，可以實(shí)現(xiàn)不同水位的三級報警處理，例如：聲光報警、短信報警、電話報警、啟動排水設(shè)備等等。

系統(tǒng)采用GPRS組網(wǎng)方式，沒有前期組網(wǎng)費(fèi)用，大大節(jié)省了前期建設(shè)費(fèi)用。

監(jiān)測裝置為低功耗設(shè)計，通過高性能鋰電池供電，設(shè)計使用壽命可達(dá)3年或5年（可選）。

3系統(tǒng)組成

（1） 系統(tǒng)由以下幾部分組成：

A液位傳感器

B監(jiān)測裝置，內(nèi)部包含GPRS模塊

C鋰電池組

D監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫

E監(jiān)控系統(tǒng)專用軟件

F報警裝置

1、監(jiān)控系統(tǒng)軟件的功能特點(diǎn)

（1）本項(xiàng)目采用GPRS通信技術(shù)，將電纜工井內(nèi)水位狀態(tài)上傳至監(jiān)控中心服務(wù)器。GPRS通用無線分組業(yè)務(wù)，是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無線IP連接。

（2）電纜工井水位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是以組態(tài)軟件形式為基礎(chǔ)開發(fā)的面向電纜工井內(nèi)水位狀態(tài)報警的管理系統(tǒng)，具有良好的可擴(kuò)性和適應(yīng)性，滿足數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴(kuò)充及應(yīng)用程序的修改。

（3）通過友好的人機(jī)界面，使用戶能夠快速準(zhǔn)確的定位到不同線路上的電纜工井。

（4）監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時顯示各電纜工井水位狀態(tài)，不同狀態(tài)不同顏色標(biāo)識，具有實(shí)時報警功能，包括水位**、二級、三級報警，實(shí)時狀態(tài)顯示功能，歷史事件查詢功能。

（5）具有短信報警、聲光報警功能。

2、系統(tǒng)部分界面

（1）系統(tǒng)主界面

樹形列表：

樹形列表分為三個級別，**級是供電公司，**級是線路，第三級是電纜工井。

（2）實(shí)時監(jiān)控

電纜工井中水位正常時灰色標(biāo)識，水位報警時（**、二級、三級）紅色標(biāo)識，點(diǎn)擊相應(yīng)標(biāo)識，顯示電纜工井所在位置及水位狀態(tài)，以“天鵝路_002_2電纜工井"為例，正常時運(yùn)行界面如下圖所示。

報警時運(yùn)行界面如下圖所示。

報警窗口如下圖所示：

水位有四種狀態(tài)：正常、**報警、二級報警、三級報警。

報警記錄紅色顯示，解警時綠色顯示。

5安裝環(huán)境

2 海拔高度：4000米以下。

2 環(huán)境溫度：-20℃～65℃。

2 相對濕度：不大于95%(無凝露)。

2 使用地點(diǎn)沒有腐蝕性氣體、蒸汽、導(dǎo)電塵埃以及爆炸性氣體和破壞絕緣性氣體。

6裝置組成與特點(diǎn)

HDSW-ZN 智能水位監(jiān)測裝置由智能主機(jī)、供電模塊和傳感器模塊三部分組成。其中智能主機(jī)包含控制模塊和通訊模塊。

（1）智能主機(jī)

①控制模塊主要完成對水位傳感器信號的采集與處理功能，主要包含接口端子以及低功耗處理芯片。微處理器每秒鐘采集一次水位傳感器狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)未發(fā)生改變時，系統(tǒng)每12小時通過無線模塊發(fā)送一次數(shù)據(jù)，當(dāng)水位傳感器發(fā)生狀態(tài)改變后，微處理器會在一分鐘內(nèi)將改變后的水位傳感器狀態(tài)上傳到監(jiān)控服務(wù)中心。接口端子部分包含控制模塊與水位傳感器以及通訊模塊的連接端子。

②通訊模塊主要完成數(shù)據(jù)的無線上傳功能。采用CDMA無線模塊，將控制模塊處理后的水位傳感器狀態(tài)上傳到監(jiān)控服務(wù)中心。

（2）供電模塊

主要完成對系統(tǒng)電源的供給。系統(tǒng)采用鋰電池供電，擺脫對現(xiàn)場電源的依賴，同時配合低功耗的系統(tǒng)設(shè)計，可使設(shè)備長時間運(yùn)行。

（3）傳感器模塊

主要完成對水位的監(jiān)測。模塊由三個液位浮動傳感器組成。當(dāng)液位上升到傳感器位置時，由于浮力作用使傳感器開關(guān)狀態(tài)閉合，將開關(guān)信號上傳到控制模塊分析處理。水位傳感器結(jié)構(gòu)簡潔，體積小，適用于電纜工井等環(huán)境復(fù)雜、雜物較多場合安裝。

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