陡河发电厂电缆防火综合在线监测系统设计

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1、陡河发电厂电缆防火综合在线监测系统设计　　摘要：电缆热故障的后果主要决定于发现时间和故障部位准确判定，同一根电缆既与开关相连又与设备相连，其敷设路径还可能有中间接头、热气源等。通过单一区域的监测系统只能将电缆局部故障特征进行采集，无法对整根电缆的总体状况进行判断。因此需要将陡河发电厂电缆热故障在线监测系统的数据通过整合在一台总监控机上显示，对全厂的电缆运行状况进行实时监控，第一时间进行总体分析，采取必要的措施。关键词：自动防火门系统、电缆温度在线监测系统、电缆防火综合在线监测中图分类号：TU892文献

2、标识码：A一设计原因陡河发电厂目前有三套电缆防火在线监测系统，覆盖面为主厂房电缆沟和输煤区域，监控柜分别在不同控制室，一旦发生报警，无法全面及时掌握信息。且变电站和开关室重要区域电缆无检测系统，因此需要在变电站、高压开关柜区域再设计两套电缆在线监测系统，与已有的三套系统构做5个子站，将数据上传到一台总监控机上，对全厂的电缆运行状况进行实时监控。7二现有子站功能分析1子站1：基于DS18B20温度传感器应用技术的电缆在线测温系统该系统于2002年安装，主要通过DS18B20温度传感器对全厂区域的电缆表面

3、温度及6kv电缆接头温度进行在线测温。DS18B20通过使用版（on-boaed）测温专利技术来测量温度。基于DS18B20温度传感器的测温原理为通过门开通期间内低温度系数振荡器经历的时钟周期个数来测量温度，门开通周期由高温度系数震荡器决定。计数器予置对应于-55度的基数，如果在门开通期结束前计数器达到零，那么温度寄存器也被予置到-55度的数值，—将增量，指示温度高于-55度。。在实际使用过程中，该测温电缆很容易受电磁干扰，特别是在变频器电缆附近经常误报警，在全场电缆沟及夹层内有几十个采集器，在敷设电

4、缆时经常将接口数据线压断或破坏造成系统无法正常运行，增加了维护量。2子站2：主厂房自动防火门系统2.1系统构成及工作原理我厂主厂房电缆沟内共安装防火门60樘，感烟探头177个，监控柜一台，工作原理如下图7如图所示，防火门在平时处于打开状态，一旦某一区域的感烟探头感应到烟雾，将自动在监控柜上报警，此时在此报警探头两侧的防火门上的闭门器将自动释放，将防火门关闭，从而实现区域阻燃的目的。自动防火门系统的主要目的是实现分段阻燃，将故障范围缩小。该系统的唯一报警源为离子感烟探头，反应时间过长，灵敏度不高。3子站

5、3：输煤区域分布式光纤测温系统3.1系统组成分布式光纤测温系统结构简单直观，该系统主要由温度传感光纤（或光缆）、测温主机（连续分布全光纤测温仪）、监控子系统（工业计算机）、报警控制盘和系统软件五大部分组成。见下图，系统配置为：前端温度采集部分：感温光缆，信号传输部分：光纤跳线，信号处理及分析：DTS测温主机，报警控制盘：工控机、声光报警器、短信报警器、机柜，系统软件：DTS测温软件、综合报警软件。3.2DTS测温主机特点1）高性能、低功耗、高可靠产品都为低功耗设计可保证系统平均无故障工作时间为2000

6、00h以上,其它产品装了风扇（风扇寿命一般只有30000-50000h）2）丰富的接口功能（双显示支持）7在板集成丰富的各种功能接口，集成DVI、TV-OUT、LVDS、VGA等多种显示接口，并可做高可靠的双显示系统（显示不同内容），其它产品要做双显示系统需要在增加一块显示卡（成本高、系统可靠度、稳定性均不佳）3）工作温度宽工作温度为：-25～70°C储存温度为：-40~85°C4）平均无故障工作时间长此板为科技标准化的高可靠免维护产品,板极产品平均无故障工作时间为10年以上。5）嵌入式产品,防震、防

7、尘、防潮,及电磁兼容性,MTBF,MTTR的实现三新子站的设计新子站即变电站红外在线测温子站和高压开关无线在线测温子站，这样才能实现电缆全范围实时、准确的监测。1子站4：变电站红外在线测温子站的设计1.1红外测温原理物体的热辐射能量的大小与物体表面的温度直接相关。热辐射的这一特性使人们可以利用它制作设备来对进行无接触温度测量和热状态分析，这就是红外测温技术的基本物理原理。子站的组网如下图所示：7系统应用网络由三部分组成：监控中心、传输网络、红外监控终端。其中，监控中心和红外监控终端为产品组成部分，传输

8、网络由通信网络提供。红外终端与监控中心之间的通信为TCP/IP方式，各红外监控终端有各自独立的IP地址。（1）红外终端功能红外终端由红外镜头、非制冷红外探测平面、信号处理单元、高精度云台组成。如下图图5-2红外终端功能图主要功能是完成视场的热成像，对待测节点的温度预检测，图像数据的TCP/IP传输、云台控制、阈值温度预筛选等功能。红外终端最快可以达到20帧/秒的图像传输能力，可以根据中心处理后台的处理能力来设置红外终端的图像发送频率。监控中心管理软件给工