1、電纜溝隱形火災在線監測系統0引言隨著計算機技術的發展，控制系統在線監測更加易于實現。通過對電力系統各種電纜溝火災事故的分析表明，電纜故障引起火災導致大面積電纜燒損占很大比例，造成被迫停機，短時間內無法恢復生產，經濟損失重大。根據事故分析，引起電纜溝內火災的直接原因是電纜中間頭制作質量不良、壓接頭不緊，長期運行造成電纜頭過熱而燒穿絕緣，導致溝內火災發生。為了防止電纜溝內火災發生，首先要提高電纜頭的制作質量，這是從根本上杜絕事故發生的辦法；其次在運行中加強電纜頭溫度監測，進行實時監控，及時判斷出故障點，進行報警及相關處理。1工作原理故障在線監測系統，采用當今先進的通信技術、微處理器技術、數字化溫度

2、傳感技術及離子感煙技術。獨創設計的低溫、強電場、潮濕環境運行總線系統。本系統適用于發電廠電纜的故障預測，可提高電纜運行的安全性及可靠性。該系統具有良好的人機界面、電纜溝道圖，可顯示傳感器所監測的實際位置及所有電纜型號、長度、截面、中間頭位置等參數。運行中電纜溝內出現異常時，故障光示牌及事故音響同時出現，可通過計算機的電纜溝道圖直接查看，并能準確判斷故障的實際位置，使電纜溝故障預測及技術管理有很大程度的提高。系統工作過程為：根據現場要求在電纜溝內布置傳感器，通過集線器使其與系統總線相連，直接與操作站聯系起來，這樣操作站可實時處理各點數據，起到故障監測的作用。2硬件系統故障在線監測系統采用全數字化

3、網絡總線結構，提高了整個系統的抗干擾能力。系統為雙層總線結構，上層為模塊級總線，將操作站與分布于電纜溝內的集線器連接起來。每個集線器下可掛接10個離子感煙探頭和溫度總線，溫度總線可支持48個智能溫度傳感器，系統結構圖如圖1所示。圖1系統結構圖Fig.1Configuration of system集線器主要完成對分布于電纜溝內的溫度測點及感煙探頭進行實時采集、自動校驗和故障監測，并將結果通過模塊總線傳到操作站做進一步處理。Collection2000系列集線器采用微處理器結構，具有極高的安全性和故障自修復能力，并采用電源及模塊總線的雙重隔離，其隔離電壓達10 kV。其電源采用直流18 V36

4、V的寬電壓范圍，確保Collection2000能夠在極惡劣的環境下運行。溫度轉接器可將溫度總線延長300 m，使溫度總線可構成網狀連接，一般可用轉接器將溫度總線分成多個段。這樣實際的布線距離將遠遠大于標準規定尺寸。智能溫度傳感器是溫度傳感器、數字化和總線接口的集成，具有體積小、抗干擾能力強等優點。本傳感器可經受ESD10 kV的高壓，工作溫度為-55 +125 ，數字化轉換時間為1 s，測量誤差為0.5級 。普通型傳輸距離達150 m，加強型可達1 km。離子型煙霧傳感器用于監測電纜絕緣皮燃燒時產生的化學氣體（有色或無色）及所有煙霧。這是那些采用紅外或非離子型感煙探頭所無法實現的。本感煙探頭

5、具有自檢功能，保證其可靠工作。現場總現接口及操作監視站：模塊總線將操作監視站與分布于現場的Collection2000集線器連接起來。它采用雙隔離浮動總線技術，隔離電壓高達10 kV直流。這一設計，有效防止了電纜溝內的高電壓串入操作監視站，并造成人員和設備的損傷，這種情況往往在電纜溝發生火災時可能發生。3軟件系統軟件系統在Windows NT環境下利用Visual C+開發，采用了多線程多進程、動態鏈接和異步串行通信等技術,配合硬件完成系統功能要求。本軟件系統可進行系統離線的配置組態工作，并具有在線的系統監測維護和良好的人機界面。顯示畫面的生成：在CRT屏幕上以人機交互方式直接作圖的方法生成各

6、種總貌圖和現場圖等顯示畫面，進行系統配置組態，全部定義工作直觀具體，實現了“所見即所得”的定義方法。還具有實時動態點顯示功能，實時畫面由兩部分組成：一部分是靜態畫面，常稱為工作現場背景圖；另一部分是動態點，設計時系統為電力系統在線監測的實際現場提供動態描述，可準確顯示各種感溫傳感器和感煙傳感器的具體位置，用戶只需點擊相應的圖標即可啟動其定義窗口，并以對話框的形式輸入相應的參數。運行時顯示實時更新的狀態和監測值。系統的監控功能：可對系統的運行狀態進行監視，包括各集線器的運行狀態和網絡通信情況等，一旦發現異常，系統必須及時采取措施，進行維修或調整。另外對組態的在線修改功能，如上限設定值的改變，對某個監測點或若干個監測點的離線直接操作。良好的人機界面：可在線監測系統運行狀態，進行故障報警、報警畫面切換、歷史數據分析、數據存儲、報表生成打印和在線修改集線器參數等功能。通過對電纜頭或電纜本身的連續溫度測量，能夠預測電纜頭或電纜本身的故障趨勢及電纜運行環境溫度，及時提供電纜故障位置和檢修指導，避免發生嚴重事故。作為系統的一種輔助措施，離子型感煙裝置能夠監測電纜發熱燒壞絕緣層而產生的氣體及電纜溝道中的煙霧。軟件功能結構圖如圖2所示。圖2軟件功能結構圖Fig.2The diagr