FH-900L電纜智能綜合監測系統

1.系統功能

  敷設在電纜溝或電纜隧道內的高壓電纜存在著漏電（絕緣損壞）、發熱起火和外力破壞（盜割、施工損壞）三大問題。武漢風河科技自主研發的FH-900L型電纜智能綜合監測系統，利用最新的MEMS傳感器技術、普適計算技術和無線通信技術，實時監測電纜的接地線環流、接頭溫度及外力造成的振動現象，可有效預警上述問題，保障線路安全運行，減少生命財產損失。

本系統配備的監測裝置采用CT感應取電方式供電，安裝方便。投入運行后，可自主監測接地線環流、電纜(接頭)溫度、電纜振動等數據，同時將數據發送給遠程監控中心。一旦發現數據異常，監控中心則通過警燈、警笛、短信、微信等方式通知相關人員及時處置。

■ 產品特點：

Ø 云控：具有遠程監測控制功能，值班人員可從后臺或手機APP、微信、短信等方式查看監測數據、接收報警信息和設置工作參數。

Ø 智能：具有較強的分析處理能力，可根據電流變化、溫度變化、振動模式等特征來自行判斷現場異常情況；

Ø 綜合：具有電流、溫度、振動傳感器等多種傳感器，綜合感知電纜運行參數和現場環境參數；并可擴展紅外三鑒、圖像抓拍、環境溫濕度、水位等傳感器，進一步提高感知能力；

Ø CT+鋰電池供電系統，體積輕巧，安裝維護方便；

Ø 通信方式靈活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS/3G/4G網絡；

Ø 為工業級產品，采用防水金屬外殼，適用于各種惡劣的氣候環境；

Ø 系統采用低功耗設計，采用動態電源管理策略以滿足節電要求；

Ø 配備完善的后臺軟件，具有數據存儲、歷史數據查詢、報表、打印、曲線圖繪制等功能，具有發展規律進行統計分析的能力；

Ø 箱體采用鑄鋁型材，特殊定制密封圈；

Ø 采用不銹鋼掛耳固定：掛耳方向可調，方便靈活；

2. 工作原理

■ 2.1漏電（絕緣）監測原理：

    敷設在管道內的高壓電纜（35kV 以上）主要采用帶金屬護層的單芯電纜。當電纜護層絕緣發生損傷時，將使金屬護套多點接地，從而產生護層循環電流。本系統采用“環流法”來進行漏電監測，即：單芯電纜金屬護套在正常情況下（即單點接地），金屬護套上環流極小，主要是容性電流，而一旦金屬護套出現多點接地與大地形成回路后，環流顯著增加，一般至少增加一個數量級，嚴重時可達主電流的 90%以上。因此，可將電纜護套環流的大小及相對變化量作為電纜絕緣等故障的判斷依據，實時監測金屬護套環流及其變化量，即可實現單芯電纜漏電在線監測。

     電流互感器是依據電磁感應原理將一次側大電流轉換成二次側小電流來測量的儀器。電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。利用電流互感器可以精確的測量護套接地環流。

■ 2.2發熱起火監測原理

當電纜接頭接觸電阻過大或因絕緣損壞產生漏放電時，電纜會出現過熱現象，通過監測電纜表皮或電纜接頭處的溫度，可及時發現電纜接觸不良、過負載和漏放電情況。常見的溫度傳感器有NTC，RTD等。

 為減少布線，溫度傳感器可采用電池供電和無線通信方式。

■ 2.3防外力破壞監測原理

電纜最常遭受的外力破壞有兩種：

1）盜割：國民經濟的高速發展消耗了大量的礦產資源，使得銅、鋁等金屬價格飛漲，也讓一些不法之徒盯上了電線電纜等電力設施。有關人士做出保守估計，近幾年來，單是電力設施被盜所造成的直接經濟損失一項就過億元人民幣。

2）工程施工意外損壞：市政管道、道路施工過程中，挖土機、鉆孔機可能對電纜造成損傷甚至斷裂，破壞電纜系統的電氣完整性。

   這兩種破壞在實施過程中，都會造成電纜振動，因此利用貼附在電纜上的高精度振動傳感器可探知是否正在經受外力損壞。

此外，接地電流驟變，例如從正常電流驟變為0A， 也可能意味著電纜受到外力破壞。

3.技術參數

1）電流測量

運行電流測量  1 路，0.5A~1000A

護層接地電流測量  3 路，0.5A~200A

測量精度  ±(1%+0.2A)

測量周期  5 秒~5分鐘可設置：

2）溫度測量

溫度：-50℃～+200℃；

測量精度  ±1℃；

分辨率：0.1℃

3）振動測量

測量范圍：±6g；

靈敏度：5400LSB/g；

4）通信參數

工作頻段：  4 頻，850 MHz/900 MHz/1800 MHz/1900 MHz；GPRS class 10，最大下行速率 85.6 kbit/s，最大上行速率 42.8 kbit/s，支持TCP/IP、FTP、HTTP 協議

5）其它

供電方式：CT取電+蓄電池；

電池使用壽命：≥3年，無外部充電時可連續供電30天以上；

重量：≈15Kg(含安裝金具) ；

適用對象：10KV~1000KV高壓電纜

4.系統組成

FH-900L型電纜云控智能綜合監測系統由硬件和軟件共兩大部分組成適用對象：

■ 4.1硬件組成

    FH-900N系統硬件部分由監控服務器和若干電纜監測裝置組成。其中，監測裝置又分為監測主機和探測單元兩部分。監測主機通過GPRS與后臺通信，探測單元配備有電流傳感器、溫度傳感器和振動傳感器；另外可選配紅外三鑒、圖像抓拍、環境溫濕度、水位等傳感器。具體硬件配置可根據用戶的實際需求和使用現場環境自由裁減。監控服務器可為各省公司配備的服務器，也可為用戶自行配備的普通計算機。 監控服務器運行監控軟件，可通過Internet接收電纜監測裝置的數據及向其發送參數配置命令。監控服務器配置數據庫，可存儲電纜監測裝置運行過程中產生的各類數據，供統計、分析、預警使用。

■ 4.2 軟件組成

FH-900L監測軟件由服務器監控程序和手機APP組成，其主要功能如下

(1) 具有實時、定時自動接收監測裝置采集的監測數據功能；

(2) 具有遠程設置數據采集密度功能；

(3) 具有自動采集時間，并能向監測裝置發送對時命令功能；

(4) 具有終端設備工作狀態監測功能；

(5) 具備報警提示功能；多種報警方式，報警信息發送到相關人員手機上（多部手機）；

(6) 報警提示信息將提供報警測點的準確地理位置、測點名稱以及本次報警的詳細時間，同時在平面圖上測點所在位置變成紅色；

(7) 具有設備管理功能和存儲服務功能；

(8) 本系統軟件平臺能夠同時在B/S及C/S方式下工作；

(9) 多方式遠程監控：遠程WEB、客戶端系統控制；

(10) 對監測的數據進行統計、分析和輸出，根據需要選擇不同的測點、不同的時間段，將數據以各種報表、統計圖、曲線等方式顯示出來；

(11) 可根據其歷史數據和當前數據可作出趨勢圖，來推斷接地環流、電纜溫度的發展速度與趨勢，確定其變化規律； 

(12) 具有無限擴展功能；

(13) 各地市局的監控中心與省公司監控中心采用有線方式組網，省公司監控中心可以直接調用各地市局監控中心監測的數據，了解電纜現場情況；

(14) 提供對外數據接口，可以與其它MIS系統互聯；