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      智能水位監測

      HDSW-ZN智能水位監測系統


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      概述
             近年來,隨著經濟持續增長,城市化規模擴大建設速度加快,城市電網迅猛發展,電力電纜越來越多的應用到城市電網中,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,電纜工井內大量的存在電纜接頭、電纜接地箱等重要設備。因為降水、滲水等自然原因,電纜工井容易積水;電纜接頭或接地箱等重要設備長期浸泡在水中,輕則造成財產損失,重則造成安全事故,給電網的安全運行留下了很大隱患;甚至給社會公共安全帶來極大的威脅。因此,電纜工井的水位監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了HDSW-ZN 智能水位監測系統,該系統由現場監測裝置、監控中心數據庫及專用軟件,以及智能報警裝置組成。監測裝置采用先進的技術手段,能實時監測電纜工井內的水位高度,水位正常時發送水位正常信息,出現水位超高后能夠及時發送預警信息到監控主站,主站的專用軟件不但能夠存儲分析數據,還能夠實現聲光報警、短信報警、電話報警、啟動排水設備等功能。
             應用該系統后,可達到如下預期成果: 
             1、該系統能夠實現對電纜工井內水位的實時監測,并具備三級預警功能。
             2、該系統實時監測水位異常,加強了電力設備管理中風險預測評估的能力,真正可以做到防患于未然。
             3、應用該系統,可以降低工作人員日常巡檢維護的成本,提高勞動效率,提高設備的自動化率。

             系統簡介
             在電纜工井底部不同的高度安裝3個液位開關傳感器,監測裝置實時監測3個傳感器的狀態,同時通過GPRS無線模塊實時將水位狀態傳輸到數據監測中心,供運維人員分析。水位正常時,監測裝置按照規定的時間間隔發送水位正常信息;出現水位超高后,立即發送預警信息到監控主站。監控主站根據預警信息的不同,可以實現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、啟動排水設備等等。
             系統采用GPRS組網方式,沒有前期組網費用,大大節省了前期建設費用。
             監測裝置為低功耗設計,通過高性能鋰電池供電,設計使用壽命可達3年或5年(可選)。

             系統組成
             (1) 系統由以下幾部分組成:
             A液位傳感器
             B監測裝置,內部包含GPRS模塊 
             C鋰電池組
             D監控中心數據庫
             E監控系統專用軟件
             F報警裝置

             監控系統軟件介紹
             1、監控系統軟件的功能特點
             (1)本項目采用GPRS通信技術,將電纜工井內水位狀態上傳至監控中心服務器。GPRS通用無線分組業務,是一種基于GSM系統的無線分組交換技術,提供端到端的、廣域的無線IP連接。
             (2)電纜工井水位監測預警系統是以組態軟件形式為基礎開發的面向電纜工井內水位狀態報警的管理系統,具有良好的可擴性和適應性,滿足數據規模的不斷擴充及應用程序的修改。
             (3)通過友好的人機界面,使用戶能夠快速準確的定位到不同線路上的電纜工井。
             (4)監測系統實時顯示各電纜工井水位狀態,不同狀態不同顏色標識,具有實時報警功能,包括水位一級、二級、三級報警,實時狀態顯示功能,歷史事件查詢功能。
             (5)具有短信報警、聲光報警功能。
             2、系統部分界面
             (1)系統主界面
             樹形列表:
             樹形列表分為三個級別,第一級是供電公司,第二級是線路,第三級是電纜工井。
             (2)實時監控
             電纜工井中水位正常時灰色標識,水位報警時(一級、二級、三級)紅色標識,點擊相應標識,顯示電纜工井所在位置及水位狀態,以“天鵝路_002_2電纜工井”為例,正常時運行界面如下圖所示。
             報警時運行界面如下圖所示。
             報警窗口如下圖所示:
             水位有四種狀態:正常、一級報警、二級報警、三級報警。
             報警記錄紅色顯示,解警時綠色顯示。
             安裝環境
             ² 海拔高度:4000米以下。
             ² 環境溫度:-20℃~65℃。
             ² 相對濕度:不大于95%(無凝露)。
             ² 使用地點沒有腐蝕性氣體、蒸汽、導電塵埃以及爆炸性氣體和破壞絕緣性氣體。

             裝置組成與特點
             HDSW-ZN 智能水位監測裝置由智能主機、供電模塊和傳感器模塊三部分組成。其中智能主機包含控制模塊和通訊模塊。
             (1)智能主機
             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,當狀態未發生改變時,系統每12小時通過無線模塊發送一次數據,當水位傳感器發生狀態改變后,微處理器會在一分鐘內將改變后的水位傳感器狀態上傳到監控服務中心。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據的無線上傳功能。采用CDMA無線模塊,將控制模塊處理后的水位傳感器狀態上傳到監控服務中心。
             (2)供電模塊
             主要完成對系統電源的供給。系統采用鋰電池供電,擺脫對現場電源的依賴,同時配合低功耗的系統設計,可使設備長時間運行。
             (3)傳感器模塊
             主要完成對水位的監測。模塊由三個液位浮動傳感器組成。當液位上升到傳感器位置時,由于浮力作用使傳感器開關狀態閉合,將開關信號上傳到控制模塊分析處理。水位傳感器結構簡潔,體積小,適用于電纜工井等環境復雜、雜物較多場合安裝。
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