某水泥廠開(kāi)關(guān)柜溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) (光纖通信) 技術(shù)方案書(shū)

一、綜述

現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電能的依賴性極高，用電密度越大的地區(qū)對(duì)電的依賴性越高，因而對(duì)供電設(shè)備的可靠性提出了越來(lái)越高的要求。目前普遍使用的小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜由于斷路器與開(kāi)關(guān)柜之間采用插頭聯(lián)接，當(dāng)小車(chē)與開(kāi)關(guān)柜因制造、運(yùn)輸及安裝不良等都將引起觸頭接觸不良，接觸電阻增大，出現(xiàn)觸頭溫升過(guò)高，甚至燒毀，造成停電，這些現(xiàn)象在大電流開(kāi)關(guān)柜如進(jìn)線柜上尤為突出，且影響極大。

《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》第11.7.2條也提出：定期檢查開(kāi)關(guān)設(shè)備的接頭部、隔離開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電部分（重點(diǎn)部位：觸頭、出線座等），特別是在重負(fù)荷或高溫期間，加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行設(shè)備溫升的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)采取措施。

為避免此類事故的發(fā)生，安裝一種能即時(shí)監(jiān)測(cè)觸頭溫升的裝置顯得非常迫切。

傳統(tǒng)無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)廠家均采用電池供電方式，該方式高溫下電池壽命大大降低，實(shí)際壽命很不確定。大量使用，需頻繁停電更換電池，后期維護(hù)成本高；存在安全隱患，電池長(zhǎng)期處于高溫下存在液體滲漏或爆炸危險(xiǎn)；直接影響一次系統(tǒng)安全；為了減少功耗，數(shù)據(jù)提取間隔時(shí)間長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性差。

山東正瑞電子有限公司發(fā)明的新型無(wú)線測(cè)溫傳感器，不含任何電池，采用感應(yīng)供電方式解決了高壓端的無(wú)線傳感器供電問(wèn)題。

 

二、現(xiàn)場(chǎng)情況及需求分析

現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線測(cè)溫點(diǎn)布置及要求

序號(hào)	分布區(qū)域	柜子數(shù)量(面)	距離總降	測(cè)溫點(diǎn)數(shù)	備注
1	熟料配電室	5	1000	30	每面柜子按6個(gè)點(diǎn)算
2	原料處理配電室	4	500	24
3	總降	11		66
4	水泥配電室	15	180	90
5	窯頭配電室	8	300	48
6	生料配電室	13	600	78
	合計(jì)			336

6個(gè)配電室的開(kāi)關(guān)柜溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)一在總降實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。

三、技術(shù)方案

1、系統(tǒng)方案圖

 

2、方案設(shè)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)有6個(gè)地方需要監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度，在每個(gè)開(kāi)關(guān)柜動(dòng)觸頭處安裝微型溫度傳感器（WS7050），開(kāi)關(guān)室墻上安裝一臺(tái)溫度監(jiān)測(cè)器(DCT30),溫度傳感器通過(guò)433mkz射頻無(wú)線頻段把溫度信號(hào)上傳到溫度監(jiān)測(cè)器上，溫度監(jiān)測(cè)器通過(guò)光纖到總降的電腦上，在總降室安裝工控機(jī),實(shí)現(xiàn)全廠開(kāi)關(guān)柜溫度信號(hào)的集中監(jiān)控。

3、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)有溫度傳感器(WS7050)、溫度監(jiān)測(cè)器(DCT30)、無(wú)線DTU(含4G流量卡)、工控機(jī)和軟件組成。

 3.1 感應(yīng)供電式(CT)無(wú)線溫度傳感器

 WS7050無(wú)線溫度傳感器用于測(cè)量高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電氣接點(diǎn)（如電纜接頭，斷路器觸頭等）的運(yùn)行溫度。無(wú)線溫度傳感器是由溫度傳感器、信號(hào)處理及無(wú)線發(fā)射器、感應(yīng)電源三部分組成。

溫度傳感器具有小巧的體積，當(dāng)與被測(cè)物體表面直接接觸時(shí)，能保證快速測(cè)量溫度的變化，并將溫度變化的信號(hào)傳到信號(hào)處理及無(wú)線發(fā)射器，進(jìn)行信號(hào)處理并將處理后的信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)綔囟缺O(jiān)測(cè)器。感應(yīng)電源采用小CT磁飽和技術(shù)由一次電流感應(yīng)出電源，電流保持在3A-5000A之間，感應(yīng)電源即可不間斷提供給傳感器穩(wěn)定的工作電壓，消除了電池供電需要停電更換的弊端，大大減少了維護(hù)量。              

  傳感器實(shí)圖

  

性能指標(biāo)

l  測(cè)溫元件：數(shù)字集成溫度傳感器

l  測(cè)溫范圍：-40℃～125℃

l  溫度測(cè)量精度：±0.5℃

l  測(cè)溫分辨率：±0.1℃。

l  接口方式：無(wú)線數(shù)字通訊接口。

l  采集時(shí)間：2s；

l  數(shù)據(jù)發(fā)送間隔：10S；

l  傳感器最大數(shù)據(jù)傳輸率：100kbps；

l  溫度測(cè)量精度：±0.5℃

l  傳感器靈敏度：-110dBm；

l  傳感器工作電壓：1.8V～3.6V；

l  發(fā)射時(shí)工作電流：11mA；

l  傳感器工作頻段：433MHz

l  工頻耐壓：35KV電壓等級(jí)95KV/分，10KV電壓等級(jí)42KV/分。

l  雷電沖擊電壓：185KV/分。

l  適用開(kāi)關(guān)額定電流：630A、1250A、2000A、3150A、4000A、5000A

l  CT式工作電流：>3-5A。

l  傳輸距離：戶內(nèi)80米、戶外300米。 

l  環(huán)境溫度：-40℃ ～ 80℃

3.2  無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)器

連續(xù)監(jiān)測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)接點(diǎn)的運(yùn)行溫度，由數(shù)字顯示屏循環(huán)顯示出每個(gè)帶電觸頭的溫度值，可確定觸頭的過(guò)熱程度，當(dāng)發(fā)生超溫時(shí)，儀器發(fā)出報(bào)警指示。并可將溫度值通過(guò)RS485接口傳到計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜溫度的集中監(jiān)測(cè)。

性能指標(biāo)

l  測(cè)點(diǎn)數(shù)量：256個(gè)（每個(gè)無(wú)線信道支持128個(gè)無(wú)線溫度傳感器）。

l  顯示屏：4.3寸彩色

l  報(bào)警輸出：1個(gè)（無(wú)源接點(diǎn)）250Vac,0.6A或24Vdc,5A。

l  通訊接口：RS-485。

l  通訊規(guī)約：Modbus與電力103規(guī)約可選

l  工作電壓：交直流220V

l  工作溫度：-40℃～+70℃。

l  外形尺寸：150*130*58（mm）

l  安裝方式：掛式安裝和盤(pán)式安裝兩種

 

      3.4 光電轉(zhuǎn)換器件

采用工業(yè)級(jí)元器件和專門(mén)設(shè)計(jì)，可在極端的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的工作環(huán)境。

數(shù)據(jù)支持RS232、RS422、RS485接口。

多種光接口形式，支持單芯單模光纖。

堅(jiān)固而小巧精致的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有一定的防護(hù)等級(jí)。

提供卡軌式、壁掛式等安裝方式，適用于不同的安裝條件。

安裝方式：35mm DIN卡軌式，壁掛式

3.5 監(jiān)控計(jì)算機(jī)

  研祥IPC-810/i5-3570 主頻3.4 睿頻3.8/內(nèi)存4G/500G硬盤(pán)/獨(dú)立顯卡1G/鍵鼠/4U機(jī)架式安裝。

     3.6 ZRMSCADA3.0在線監(jiān)測(cè)預(yù)警軟件平臺(tái)簡(jiǎn)介

在線監(jiān)測(cè)軟件分為通訊模塊，監(jiān)控模塊，組態(tài)設(shè)計(jì)模塊組成。

通過(guò)該軟件，能夠與不同協(xié)議的終端儀表通訊，并將數(shù)據(jù)寫(xiě)入SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，可查詢歷史記錄，曲線，報(bào)警窗口彈出，打印等。同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)客戶端查看數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)上阿里云服務(wù)器，通過(guò)手機(jī)APP查看和報(bào)警。

主要功能：

具有ModbusRTU，ModbusTCP，CDT等多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，可以增加其他非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信模塊。

可以查看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；

具有超溫，超限等報(bào)警功能；

采用C/S結(jié)構(gòu)，可通過(guò)安裝客戶端軟件查看數(shù)據(jù)；

存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，可查看歷史曲線，歷史報(bào)警記錄等。

采集各個(gè)變電站終端的信息數(shù)據(jù)；

顯示各電纜中間頭溫度，開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度，電容器溫度等；

報(bào)警功能，探測(cè)器報(bào)警，溫度超限報(bào)警，通信中斷報(bào)警等；

溫度歷史曲線查詢；

歷史報(bào)警事件查詢；

權(quán)限管理，獲得權(quán)限可通過(guò)客戶端瀏覽數(shù)據(jù)。

報(bào)警聯(lián)動(dòng)，報(bào)警時(shí)彈出報(bào)警畫(huà)面，顯示報(bào)警位置。

數(shù)據(jù)上阿里云服務(wù)器，通過(guò)手機(jī)APP查看和報(bào)警。

             

 

四、材料配置

序號(hào)	名稱	廠家型號(hào)	單位	數(shù)量	單價(jià)	金額	備注
1	前端數(shù)據(jù)采集層
1.1	無(wú)線溫度傳感器	正瑞WS7050	支	336
1.2	無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)器	正瑞DCT30	臺(tái)	6
1.3	電氣箱	300*400*200mm	個(gè)	6			含空開(kāi)，開(kāi)關(guān)電源燈
1.4	電源線	RVVP 2*1.0mm2	米	200			阻燃，防水
	小計(jì)
2	集中監(jiān)控部分
2.1	監(jiān)控計(jì)算機(jī)	研祥810	臺(tái)	1			帶顯示器、音箱
2.2	在線監(jiān)測(cè)軟件	ZRMSCADAV3.0	套	1
2.3	光纜	8芯	米	2600
2.4	通信線纜	Rvvsp0.5*2	米	50
2.5	光電轉(zhuǎn)換器	485轉(zhuǎn)光	臺(tái)	6			帶網(wǎng)關(guān)功能
2.6	RS485轉(zhuǎn)換器		個(gè)	1
2.7	485集線器		臺(tái)	1

 

山東正瑞電子有限公司

地址：淄博市高新區(qū)政通路135號(hào)（高科技創(chuàng)業(yè)園B座）

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