综合监控系统在电力电缆隧道中的应用

综合监控系统在电力电缆隧道中的应用

宋海胜

国网浙江省电力公司杭州供电公司浙江省杭州市310000

摘要：电缆隧道在整个输电线路中的比例逐年增加，电缆隧道的覆盖面积和资产规模正以前所未有的速度增长。电缆敷设在地下，隧道内部环境复杂。除了电缆本体的操作和设备的状态，以及周围环境，如环境温度和湿度，这些因素也影响电缆的正常运行，并影响供电网络在运行中的稳定性。接下来本文将对综合监控系统在电力电缆隧道中的应用作具体阐述，希望给行业内人士以借鉴和启发。

关键词：电缆隧道；综合监控；研发

引言

近年来，地下电缆隧道以其安全、可靠、环保、美观、管线易于维护管理等优点，逐渐成为城市电网电力电缆项目改造、新建及扩建的首选方式。由于电缆隧道修建于地下，内部往往是封闭的，且距离长、电缆及管线多、空气环境复杂，如不能有效利用远程监控通信技术对地下隧道内部各节点的电力电缆运行、环境质量、防火防盗等进行有效监测、预防及遇到险情及时准确处理，将会严重影响城市电网安全稳定运行，重则危害人民生命财产安全。所以，在电缆隧道工程中，智能化综合监控系统的配置及应用将成为保障电缆隧道安全运行的关键技术。智能化电缆隧道综合监控系统主要包括：电缆隧道分布式光纤测温系统、电缆隧道护层接地电流监测系统、电缆隧道环境监测系统、电缆隧道视频监控系统、电缆隧道应急通信及广播系统、电缆隧道智能电子井盖系统、电缆隧道火灾自动报警系统、电缆隧道水位监测及排水系统、电缆隧道智能巡检机器人、门禁控制系统、独立综合监控平台等。通过电缆隧道综合监控系统的应用，可使监控中心值班人员对隧道内关键节点及电缆设备进行实时监控、运行管理，还可对隧道内的突发事故进行应急指挥。

1电缆隧道综合监控系统的需求分析和概设

1.1需求分析

电缆隧道综合监控的目的是确保电缆输电可靠，确保电缆工作环境正常，确保人员和设备安全。因此系统需要监测或监控的对象有电缆本体状态、隧道内部环境、人员和设备的安防。电缆本体状态的监测包括电缆本体和接头的温度、接地环流、局部放电的实时数据。隧道内部环境的监控包括隧道内温／湿度、集水坑液位、可燃及有毒有害气体浓度的实时数据，通风、排水、照明等电气设备状态。人员和设备的安防监控包括身份识别、视频监控、紧急广播对讲、智能电力井盖、火灾报警等信息。

1.2综合监控系统的概设

为实现电缆本体状态、隧道内部环境、人员和设备的安防监测或监控，并实现监控对象之间的业务联动，结合《城市综合管廊工程技术规范》的监控与报警系统要求，电缆隧道综合监控系统的结构设计为一个系统主站和九个子系统。系统主站类似于人的大脑，作为综合监控系统的指挥调度中心，根据现场实时情况作控制决策并可回溯历史数据。而通信网络类似于人的神经系统，上传原始数据和下达执行命令。

2电缆隧道综合监控系统的具体应用

2.1电缆隧道环境监控子系统

电缆隧道环境监控子系统是指现场设备通过与PLC相连进行隧道的监控，其主要包括对隧道环境的监控、与相关辅助设施的联动、安防的监控等。对电力隧道内有害气体、空气含氧量、水位、通风等环境参量进行监测，可有效监测到隧道内水位及气体情况和隧道内水泵及防火门运行状态的实时监测，及时发现由于外部跑水至电力隧道内，外部可燃气体进人隧道内等情况。通过水位、气体监测报警，及时发现隐患点所在位置及水位数值、气体成分含量等情况，并上报和记录原始数据。采用光纤测温系统预留的光端口实现隧道环境温度的监控，利用电力隧道综合监控主机实现防火门联动。最终得以全面准确地判断隧道整体运行环境的状态水平；对隧道辅助设施的监控则涉及对相关通风装置、排水装置、供配电设施、通信设施、照明设备以及消防报警和灭火装置等辅助设施的状态监视和有效控制。

2.2电子井盖防入侵监控系统

可实现对电力隧道井盖和电力管道井盖进行集中监控，采用实时监控方式，对于非法进出、破坏和盗窃等行为进行有效监控。利用井盖锁控制器实时在线监测终端井盖开闭状态，井盖具备集中监控中心远程开启和应急开锁功能，隧道井盖监控终端具备非法开启告警功能，在集中监控中心对隧道井盖监控终端的异常状况发出视听告警。

2.3监控系统研究

移动视频监控系统的使用是解决灾难处理时间影响的可靠方法。在灾害发生时，它到达了灾害治疗现场，并应用了各种信息采集方法，如可见光视频，红外热成像，有害气体检测和气体含量检测。实时收集灾害现场，及时将其送回电力隧道监测中心，完成现场灾害信息的收集，为进一步的灾害决策提供准确的依据。同时，结合隧道排水、通风、供电、照明、消防、通讯等辅助设施，及时处理灾祸、火灾，特别是减少救援人员对现场的响应时间，将大大减轻灾害、设备和经济的影响。损失。建立了基于物联网技术的大型平台，将移动检测环境的监控与辅助设备的联动相结合，影响了重要运行的实时在线监测、记录、链接处理和决策报告。为相关运营商和电网管理部门提供可靠的数字证据，更好的运行安排，降低劳动强度，为城市输变电工程的安全运行提供保障。

2.4气体监测系统

电力电缆隧道中如果存在有毒有害气体，并且无法及时排出时，对进入隧道巡检的工作人员人身安全造成极大威胁，针对该问题，必须对电缆隧道中容易产生的CH4、H2S、CO等有害气体，进行实时监控。对电缆隧道防火墙划分为若干分区，在各分区内设定一组环境监测传感器，对有害气体进行实时监控，将采集到的环境信息传输到综合监控平台。同时，还需对隧道内的空气温湿度、含氧量进行监控，尽可能的保障工作人员的人身安全。

2.5环境温度监测系统

随着社会用电需求的不断增长，电缆隧道长度也随之增加，传统线性感温电缆已无法满足当前环境温度的监测需求，综合监控系统设计采用分布式测温光纤系统，该系统是由光电检测器、二极管激光器、信号处理器、传感口或重要设备位置安置视频监控设备，对电力电缆隧道内安全防护进行实时监控。该监控系统由摄像设备、视频光端机以及编码器等设备构成。本系统采用红外防水摄像机，具有外置红外灯，可达到IP68防护等级，有效监控范围为50m。系统将采集到的视频信息通过视频电缆SYV75-5传输至视频光端机，在利用通信光纤把视频信息传输到视频编码器，然后把模拟信息转换成DVD画质的D1数字信号，最后，实时显示在控制室的显示器中。

总结

综上所述，通过实践证明，综合监控系统的运用，可以有利减少巡检人员的工作量，提高巡检效率和准确度，对设备缺陷与安全隐患进行有效的预警和监控，做到及时发现问题、分析问题、处理问题，能够有效的控制电力电缆隧道内运行设备的稳定运行。

参考文献：

[1]李华春.北京地区电缆系统[J].高电压技术，2004（S1）.

[2]刘红彬.IP网络摄像机及其在远程视频监控系统的应用[J].设备管理与维修，2004（09）.