HDSW-ZN智能水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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概述
       近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，城市化規(guī)模擴(kuò)大建設(shè)速度加快，城市電網(wǎng)迅猛發(fā)展，電力電纜越來(lái)越多的應(yīng)用到城市電網(wǎng)中，同時(shí)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(nèi)大量的存在電纜接頭、電纜接地箱等重要設(shè)備。因?yàn)榻邓?、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(shè)備長(zhǎng)期浸泡在水中，輕則造成財(cái)產(chǎn)損失，重則造成安全事故，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行留下了很大隱患；甚至給社會(huì)公共安全帶來(lái)極大的威脅。因此，電纜工井的水位監(jiān)測(cè)和積水治理問(wèn)題日益重要。 
       基以上原因，保定華電電氣有限公司研制開(kāi)發(fā)了HDSW-ZN 智能水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置、監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)及專(zhuān)用軟件，以及智能報(bào)警裝置組成。監(jiān)測(cè)裝置采用先進(jìn)的技術(shù)手段，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜工井內(nèi)的水位高度，水位正常時(shí)發(fā)送水位正常信息，出現(xiàn)水位超高后能夠及時(shí)發(fā)送預(yù)警信息到監(jiān)控主站，主站的專(zhuān)用軟件不但能夠存儲(chǔ)分析數(shù)據(jù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)聲光報(bào)警、短信報(bào)警、電話報(bào)警、啟動(dòng)排水設(shè)備等功能。
       應(yīng)用該系統(tǒng)后，可達(dá)到如下預(yù)期成果： 
       1、該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電纜工井內(nèi)水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并具備三級(jí)預(yù)警功能。
       2、該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位異常，加強(qiáng)了電力設(shè)備管理中風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估的能力，真正可以做到防患于未然。
       3、應(yīng)用該系統(tǒng)，可以降低工作人員日常巡檢維護(hù)的成本，提高勞動(dòng)效率，提高設(shè)備的自動(dòng)化率。

       系統(tǒng)簡(jiǎn)介
       在電纜工井底部不同的高度安裝3個(gè)液位開(kāi)關(guān)傳感器，監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)3個(gè)傳感器的狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)GPRS無(wú)線模塊實(shí)時(shí)將水位狀態(tài)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心，供運(yùn)維人員分析。水位正常時(shí)，監(jiān)測(cè)裝置按照規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)送水位正常信息；出現(xiàn)水位超高后，立即發(fā)送預(yù)警信息到監(jiān)控主站。監(jiān)控主站根據(jù)預(yù)警信息的不同，可以實(shí)現(xiàn)不同水位的三級(jí)報(bào)警處理，例如：聲光報(bào)警、短信報(bào)警、電話報(bào)警、啟動(dòng)排水設(shè)備等等。
       系統(tǒng)采用GPRS組網(wǎng)方式，沒(méi)有前期組網(wǎng)費(fèi)用，大大節(jié)省了前期建設(shè)費(fèi)用。
       監(jiān)測(cè)裝置為低功耗設(shè)計(jì)，通過(guò)高性能鋰電池供電，設(shè)計(jì)使用壽命可達(dá)3年或5年（可選）。

       系統(tǒng)組成
       （1） 系統(tǒng)由以下幾部分組成：
       A液位傳感器
       B監(jiān)測(cè)裝置，內(nèi)部包含GPRS模塊 
       C鋰電池組
       D監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)
       E監(jiān)控系統(tǒng)專(zhuān)用軟件
       F報(bào)警裝置

       監(jiān)控系統(tǒng)軟件介紹
       1、監(jiān)控系統(tǒng)軟件的功能特點(diǎn)
       （1）本項(xiàng)目采用GPRS通信技術(shù)，將電纜工井內(nèi)水位狀態(tài)上傳至監(jiān)控中心服務(wù)器。GPRS通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)，是一種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無(wú)線IP連接。
       （2）電纜工井水位監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)是以組態(tài)軟件形式為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的面向電纜工井內(nèi)水位狀態(tài)報(bào)警的管理系統(tǒng)，具有良好的可擴(kuò)性和適應(yīng)性，滿足數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴(kuò)充及應(yīng)用程序的修改。
       （3）通過(guò)友好的人機(jī)界面，使用戶能夠快速準(zhǔn)確的定位到不同線路上的電纜工井。
       （4）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示各電纜工井水位狀態(tài)，不同狀態(tài)不同顏色標(biāo)識(shí)，具有實(shí)時(shí)報(bào)警功能，包括水位一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)報(bào)警，實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示功能，歷史事件查詢功能。
       （5）具有短信報(bào)警、聲光報(bào)警功能。
       2、系統(tǒng)部分界面
       （1）系統(tǒng)主界面
       樹(shù)形列表：
       樹(shù)形列表分為三個(gè)級(jí)別，第一級(jí)是供電公司，第二級(jí)是線路，第三級(jí)是電纜工井。
       （2）實(shí)時(shí)監(jiān)控
       電纜工井中水位正常時(shí)灰色標(biāo)識(shí)，水位報(bào)警時(shí)（一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)）紅色標(biāo)識(shí)，點(diǎn)擊相應(yīng)標(biāo)識(shí)，顯示電纜工井所在位置及水位狀態(tài)，以“天鵝路_002_2電纜工井”為例，正常時(shí)運(yùn)行界面如下圖所示。
       報(bào)警時(shí)運(yùn)行界面如下圖所示。
       報(bào)警窗口如下圖所示：
       水位有四種狀態(tài)：正常、一級(jí)報(bào)警、二級(jí)報(bào)警、三級(jí)報(bào)警。
       報(bào)警記錄紅色顯示，解警時(shí)綠色顯示。
       安裝環(huán)境
       ² 海拔高度：4000米以下。
       ² 環(huán)境溫度：-20℃～65℃。
       ² 相對(duì)濕度：不大于95%(無(wú)凝露)。
       ² 使用地點(diǎn)沒(méi)有腐蝕性氣體、蒸汽、導(dǎo)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(diǎn)
       HDSW-ZN 智能水位監(jiān)測(cè)裝置由智能主機(jī)、供電模塊和傳感器模塊三部分組成。其中智能主機(jī)包含控制模塊和通訊模塊。
       （1）智能主機(jī)
       ①、控制模塊主要完成對(duì)水位傳感器信號(hào)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(tài)，當(dāng)狀態(tài)未發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)每12小時(shí)通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送一次數(shù)據(jù)，當(dāng)水位傳感器發(fā)生狀態(tài)改變后，微處理器會(huì)在一分鐘內(nèi)將改變后的水位傳感器狀態(tài)上傳到監(jiān)控服務(wù)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(shù)據(jù)的無(wú)線上傳功能。采用CDMA無(wú)線模塊，將控制模塊處理后的水位傳感器狀態(tài)上傳到監(jiān)控服務(wù)中心。
       （2）供電模塊
       主要完成對(duì)系統(tǒng)電源的供給。系統(tǒng)采用鋰電池供電，擺脫對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電源的依賴(lài)，同時(shí)配合低功耗的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可使設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
       （3）傳感器模塊
       主要完成對(duì)水位的監(jiān)測(cè)。模塊由三個(gè)液位浮動(dòng)傳感器組成。當(dāng)液位上升到傳感器位置時(shí)，由于浮力作用使傳感器開(kāi)關(guān)狀態(tài)閉合，將開(kāi)關(guān)信號(hào)上傳到控制模塊分析處理。水位傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，體積小，適用于電纜工井等環(huán)境復(fù)雜、雜物較多場(chǎng)合安裝。