电缆沟环境监测装置

一、    前言

根据电缆沟井下电缆接头、潮湿、过载、短路、电池接头接触电阻过大、浸水等引发电气故障，导致停电事故，严重影响用电安全、生产，带来不可估量经济损失。线缆过负荷、接触电阻过大等几个方面原因，均为导体发热， 使电气或电缆物质产生大量电粒子，由于井下电缆接头相对较多，  因此，依靠传统人工巡查方式不能及时发出问题，而且因温升或潮湿引起故障具有非常隐蔽性，必须采用高科技采集技术精度高、响应时间快，在线式服务才能满足各种电气配电系统精准监测。

本系统采用专利技术激光微粒子传感器、温湿度传感器、摄像头等组成，具有高精准、响应快、监测井下环境、空气中粒子采集监测、预警、分析判断、显示、联动等多功能监控，将彻底解决了消除电气安全隐患。

二、    系统组成

变电站重要电缆沟区域的一体式电缆沟环境监测系统。系统由一体式电缆沟环境监测装置、分区汇集箱、电缆沟信息采集终端等组成。一体式电缆沟环境监测装置以电缆沟盖板为载体，集成预警监测及视频巡检功能于一体、通过光纤集中信息采集转发电缆沟监测信息，能够提升电缆故障隐患识别及电缆沟可视化水平，降低人员巡检难度。

三、主要功能

图1　一体式电缆沟环境监测装置底部结构图

本系统采用物联网技术、无线传输4G或有线485通信技术相结合，更方便组网，在线式24小时平台和APP监测，并具有派单功能，第一时间到达现场解决问题。实现电缆沟高温/湿等恶劣环境以及电缆运行异常发热监测，提前发现电缆沟早期火灾隐患，提醒现场人员进行检查维护，防患于未然，通过智能盖板环境传感器实现运行环境数据监测、智能盖板巡检摄像机实现电缆沟可视化，结合站内监控平台综合管控及信息呈现，可替代运维人员对电缆沟进行综合巡视，提高变电站智能运检水平。

具有电缆沟视频巡检定时巡检、远程控制功能；

采用1路220V外接电源供电，电源应采用防水对插设计；

采用1路光纤通讯，支持设备运行信息集中转发。

装置本体与监测装置采用分体式设计，监测装置安装位置可根据电缆沟情况调整。

采用钢结构支撑，整体尺寸与现有盖板尺寸长度≤20mm，与现有盖板宽度≤5mm，与现有盖板厚度≤0.5mm；

本体均布载荷≥25kN/m²，弯曲挠度≤L/200（L为盖板长度），残余应变≤0.5mm；

预警监测功能：

具有实时监测及告警上报功能，在电缆故障早期发热时发出报警信号，避免导线持续发热、温度持续上升使绝缘材料软化进而引起电缆运行事故。电缆过热挥发性有机物及分解粒子监测应具备环境自学习功能，能够快速适应同运行环境，同时能够识别灰尘、粉尘、水雾等各类电缆沟干扰物质，避免误报。

具有防水、防尘、耐高低温、抗电磁干扰能力，防护等级IP66，静电放电抗扰度4级；射频电磁场辐射抗扰度3级；工频磁场抗扰度5级、脉冲磁场抗扰度5级。

 视频巡检功能：

视频巡检模块应保证能清晰观察到电缆沟内部情况，摄像机像素200万，最大分辨率1920×1080，1/2.8英寸CMOS传感器，光学变倍≥20倍、数字变倍≥16倍，最大补光距离≥100m；电缆沟两侧巡检半径不应小于15m，具备红外补光、旋转俯仰、预置点及巡检任务设定等功能。

通信控制功能：

一体式电缆沟环境监测装置采用1路光纤通讯，实现监测数据及视频集中收发。

同时，通过站内电缆沟外部署分区汇集箱可实现电缆沟分区监测信息集中管理、规约转换及信息转发功能。通过在站内机房部署电缆沟信息采集终端，实现视频信息集中接收储存及转发，支持接入现有站端辅控平台。

基于站端平台拓展电缆沟信息监控界面，实现电缆沟运行信息监测（温度、湿度、电缆过热挥发性有机物、电缆过热分解粒子）、异常告警监测（温度超限、湿度超限、电缆过热挥发性有机物超限、电缆过热分解粒子超限告警情况、设备故障信息）、巡检视频查看及控制等功能。

四、主要技术参数

TL-XF09智能采集装置

测量模式：连续

微粒子监测范围0~2000μg/m³，

温度监测范围：-20+110℃

温度和湿度、微粒子告警值可设置

湿度监测范围0-99%RH

粒子监测范围：0-2000 ug/m3

分辨率：1ug/m3

具有无线4G或NB-IOT传输、MONBUS-485（可选配），上传至系统平台和手机APP告警。

 工作电压AC220V或DC24V

 盖板尺寸：500*800*40（不同规格可订做）

盖板材质：复合材料

一体式电缆沟环境监测装置：包含盖板本体结构、温湿度传感器、电缆过热监测传感器、巡检摄像机、串口控制模块、光纤采控模块、电源模块及相关辅材各1套。以电缆沟盖板为载体，具备电缆沟温度、湿度、电缆过热挥发性有机物及分解粒子数据监测和告警上报功能；具备电缆沟视频巡检定时巡检、远程控制功能；AC220V供电、光纤通讯，支持运行信息集中转发。

主分区汇集箱：尺寸1500*600*400mm，不锈钢材质，支持12路一体式电缆沟环境监测装置信息采集及转发，支持分区双电源集中供电，内置双电源切换装置、通信控制装置、光纤收发模块、集纤盒、机柜空调、分区配电空开及相关附件。

分区汇集箱：尺寸1500*600*400mm，不锈钢材质，支持12路一体式电缆沟环境监测装置信息采集及转发，内置通信控制装置、光纤收发模块、集纤盒、机柜空调、配电空开及相关附件。

电缆沟信息采集终端：电力标准屏柜2260*600*800mm，支持64路视频信息接入，16盘位，满足90天运行视频存储，支持电缆沟视频信息集中展示与控制。

五、安装步骤

5.1. 电缆沟基座清理与检查

清除电缆沟内的杂物和积水，确保沟体表面平整无破损。

检查沟体的排水管道和预埋件是否完好，为盖板安装打好基础。

5.2.集中供电

采用集中供电模式，由汇集箱输出AC220V与一体化一体式电缆沟环境监测装置电源输入端连接，线材采用RVV2*1.5mm2穿护套管保证绝缘防火。

5.3. 放置盖板

将盖板依次放置在电缆沟上，确保板与板之间连接紧密，避免缝隙过大。使用吊装设备放置大规格盖板，确保安装过程平稳安全。

5．4. 检查水平与稳定性

使用水平仪检查盖板是否平整，及时调整高低差，避免影响排水效果或行人通行。