电力高压电缆及电缆隧道智能监控系统
电力高压电缆及电缆隧道智能监控系统项目的进展报告
根据系统的要求：全面实现隧道、电力井、电缆的集中智能监控、管理，实现远程人工监控和自动监控功能，以及设备自动控制、维护功能，并在电网图形建模、资产管理、图形输出及打印和信息共享等，使其管理更为方便，调用、查阅、统计、分析罗列达到更加灵活的效果。 我方对用户方提出的要求： 1.电子地图（GIS）软件系统； 2.氧含量、温湿度等监控系统； 3.井盖监控系统；
4.隧道设备远程操作控制系统。
上述四项分系统，我方在2008年2月份已开始投入研发并试制，目前已进入中级阶段，到2008年5月，具体工作结果如下：
电子地图（GIS）软件系统：
我方基于地理信息系统：Mapinfo软件管理平台和MapX软件的链接，已精确采集了城区地下数据的电力井等重点电力资源的经纬度坐标，并分类、分层在地理信息系统平台上制作出该系统的电子地图，使其可任意漫游、放大、缩小、测距，增加不同种类的图标，插入软件控件，郑州市城区范围电子地图已基本完
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成，正着手完善电力隧道和截面等具体要求的制作，进行下步电力资源的查询、录入，按照电力资源的变电站、电缆隧道、进出口、电缆井等设备点的名字进行整理录入，并设计相关的控制软件使其定位到地图窗口的中心并能闪烁，其属性栏显示详细属性、信息资料情况。
1.氧含量、温湿度等监控系统： 2.井盖监控系统：
原理同上：安装电子感应或传感器、探头，通过光缆/光纤的数据信号传输，及时准确的监测井盖的碰动、损坏情况，及时上传到监控中心。
3.隧道设备远程操作控制系统：
此项为整个系统相互链接的中枢和关键。电子地图（GIS地理信息系统）嵌入于系统的监控管理软件中，与氧含量、温湿度等电子探测信号和井盖的上传信号等数据信息以图形、信号或文字属性准确及时的反映于监控管理软件上。这些上传的数据信号或信息通过PLC编程、脉冲电路（A/D转换板）中央CPU处理以不同的类别通过监控中心服务器串口对应于监控管理软件的各个功能区，如出现异常情况或突发情况发生时，通过监控管理软件的功能处理按键操控对风机、防火门、水泵、视频监控设备，照明灯光等设备，进行远程监控和控制。 4.其他：
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技术报告
一、地理信息系统/电子地图：
MapInfo是美国MapInfo公司的桌面地理信息系统软件，是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型软件系统。
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MapInfo 含义是“Mapping + Information（地图+信息）”即：地图对象+属性数据。
1986年MapInfo公司成立并推出了第一个版本—MapInfo for DOS V1.0及其开发工具MapBasic，此后又推出了DOS平台的2.0和3.0版。1995年底MapInfo发布了MapInfo Profeional，是一个以Windows 95和Windows NT为平台的桌面地理信息系统。目前该软件的最新版本是MapInfo Profeional 8.5及其系列软件。
MapInfo Profeional是一套强大的基于Windows平台的地图化解决方案，可以方便地将数据和地理信息的关系直观的展现，其复杂而详细的数据分析能力可帮助用户从地理的角度更好地理解各种信息；可以增强报表和数据表现能力，找出以前无法看到的模式和趋势，创建高质量的地图以便做出高效的决策；凭借其新特性和增强功能，MapInfo Profeional 使得桌面地图化和分析功能更快和更容易-并可延伸至整个企业。
MapInfo Profeional提供一整套功能强大的工具来进行复杂的商业地图化、数据可视化和GIS功能。通过MapInfo Profeional可连接本地及服务器端的数据库，创建地图和图表以揭示数据行列背后的真正含义。也可以定制MapInfo Profeional以满足用户的特定需要。 支持Oracle8i完全读/写，通过OCI对Oracle8i及通过ODBC
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对其它数据源的实时访问。产品行销58个国家和地区，有22种语言的版本，超过30万个正式用户。该产品在1990后进入我国，经过十几年的发展，已经在诸多领域得到广泛应用。
MapInfo Profeional是一套基于Windows平台的地图化信息解决方案。可以方便、直观的展现数据和地理信息的关系，其周密而详细的数据分析能力，可帮助用户从地理的角度更好地理解商业信息，辅助用户做出更具洞察力的分析和决策。
MapInfo MapX是功能强大的ActiveX 组件式GIS开发工具，与VB、VC、PB、Delphi等应用开发平台无缝连接，可以很方便地将地图功能集成到各类商业应用中。MapInfo MapX可以说是单机版的GIS开发工具。
地理信息系统（GIS，Geographical Information System），也称作土地资源信息系统，通过分析基于空间位置的数据，对网络进行规划、故障跟踪和工程设计。这种地图展示数据的方式比传统的列表方式更直观，并能更迅速地作出决策。
本地理信息系统管理包括以下几个方面：
（1）管道网络资源管理
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管理管道网中的局站、人井、管道段、管群、管孔、子管孔、隧道、地槽等管道网资源，采用逻辑拓扑图和地理信息系统对管道网资源进行管理与定位。
（2）电缆网络资源管理
通过逻辑拓扑结构图与地理信息系统管理电缆网中的电缆段、电缆以及电缆交接设备、分线设备、电缆接头等电缆网资源。
（3）交换网络资源管理
采用逻辑拓扑图与地理信息系统管理本地交换网的局站、交换设备、中继设备等设备及资源。
（4）电源及环境监测
将结合地理信息显示整个管理范围内的各监测的物理位置。通过选择某个监测点，可以查询监测所管理的电源及各传感器的状态及性能数据。
具体而言，系统主要实现图形显示、坐标转换、对象控制三大功能。分述如下：
（1） 图形显示
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包括地图放大、缩小、漫游、复位等功能。可以方便地无限放大和缩小地图、移动地图、以利观看细节信息。
（2） 坐标转换
坐标转换模块贯穿此地理信息系统的始终。在图形显示和对象的控制模块上都涉及到GIS地理坐标到系统平面坐标的转换问题。
（3） 对象控制
包括对象的增加，移动和保存。
•提供了地理坐标参照，以使设备在地图上易于放置；
•常见地图格式的本地化支持；
•同一张图中矢量数据和删格数据的混合与位置匹配；
•按需加载，以提高海量数据地图的处理效率；
•地图顶层的所有地理要素和所有对象可完全定制；
二、氧含量、温湿度监控子系统： 监控软件主要功能：
以电子地图为交互界面，当点击选择到本隧道所在位置时，可链接到此监控软件界面。
1、隧道氧含量监控
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实现各测点氧气浓度的检测与实时数据传输。
氧气传感器采用氧化学电池型传感器，在遇到氧气时，将氧气体还原，测定所产生的还原电流，以检测到氧气的浓度。
主要特性指标：
极高的灵敏度、选择性出色、在低浓度的范围内输出呈线性，检测范围0～25% O2，最大检测量≤30% O2； 使用环境温度：-20～85℃； 湿度：5～95%R.H； 压力：80～120kPa；
响应时间Ts(90%)
2、隧道温度监控
实现各个电缆接头测点的温度检测及实时数据传输。 温度传感器采用非接触式红外温度传感器，不受污染，潮湿以及电磁干扰环境的影响。
传感器主要特性指标 1） 型
号: IRTP-300L 2） 品
名: 红外温度传感器 3） 测温范围: 0~150°C
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4） 环境温度: -20~100°C 5） 距离系数： 8 :1 6） 响应时间: 150ms 7） 信号输出: RS485 8） 电
源: DC24V 9） 尺
寸： Ф26mm×88mm
3、隧道湿度监控
实现隧道内各测点环境湿度的检测及实时数据传输。
湿度传感器选择基于硅电容技术的传感器。可测量0-100%RH全量程，可用于高湿场合。
三、井盖监控系统
实现隧道内井盖碰触、损坏情况的检测及实时数据传输。
安装门磁开关、反射式红外电子感应系统，可确定井盖的损坏和碰触情况，并及时传输状态信息。
在人员能够出入隧道的工作井和风井内设置被动式红外探测器。被动式红外探测器的原理是在人体移动时, 通过红外敏感元件来检测人体表面温度与周围环境温度存在的差别, 从而触发报警。为了减少误报, 选用的被动式红外探测器需配置两组完全独立的红外探测电路, 进行双重验证。被动红外探测器配置两组常闭开关, 均接入就近控制器的DI 输入模块。其中, 一组常
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闭开关连接红外探测电路, 当探测器发现探测区域内有人员活动时开关打开, 向系统送出报警信号; 另一组常闭开关连接探头防拆电路, 如果红外探头盒盖被拆开, 此常闭开关打开, 立即向监控系统送出一个报警信号。防盗报警动作时, 警铃大作,同时报警信号、时间以及报警区域将在主控制站和远程控制单元的操作界面上显示, 并保存在管理计算机内。
四、隧道设备远程控制系统
对风机、防火门、水泵等设备进行远程监控和传感信号的基础上，实现设备的状态监测和功能检验，并实现远程操控，及时对异常情况和突发事故进行处理。
电缆隧道照明系统的运行状态信息就近采样, 并集中至主控制站管理计算机, 予以保存。隧道工作人员可以通过电缆隧道内的操作界面监视隧道照明系统的运行状态, 并能够手动控制隧道内任意区域的照明。
通风系统控制电缆隧道分为多个通风区段。每个区段内设置一组通风设备, 包括送风机、排风机、电动多叶调节阀和消声器等。各组通风设备负责各自区段内的散热通风, 可独立开启或关闭, 构成了整条电缆隧道的通风系统。在正常工作情况下, 通风系统能够排除电缆隧道内高压电力电缆运行时产生的发热量,保证电缆的正常运行, 同时通风换气为工作人员在隧道内巡视、日常维护提供了良好、卫生的环境。通风系统采用现场控制、就地
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控制、远程控制三级控制模式。现场控制由工作人员在风机( 风阀)现场配电箱内手工完成。该控制模式优先级最高。在现场配电箱内设置联动/ 手动控制选择开关, 当开关旋转到联动控制位置时, 才能够采用就地或远程控制模式。通常只在设备安装、调试及检修时采用现场控制方式。
就地控制方式可分为自动控制和人工控制两种,控制对象为所在区段的风机、风阀等通风设备, 优先级次于现场控制方式。自动控制方式包括定温控制和定时控制两种功能。定温控制根据隧道实时温度检测的结果, 当隧道内某一区域温度检测值超过设定值40 ℃时, 自动启动相应区段的通风设备, 直至温度下降到规定范围内。定时控制功能能够按照控制器内设置的时间定时开启或关闭通风设备。该时间可以在通风系统安装调试时在控制器上设定, 而且隧道工作人员能够根据以后的隧道运行情况, 通过操作界面对设定的时间进行人工更改, 或关闭定时控制功能。人工控制方式是工作人员在就地操作界面上操作通风设备。另外在人员出入口设置按钮盒, 使工作人员进入隧道前可以打开所在区段的通风设备, 为人员进入隧道提供安全、卫生的空气环境。隧道各通风区段的送风机和排风机位于区段两端。当2 种风机分别接入不同区域的控制器时, 区段通风设备启动或停止需要2 台控制器的联动控制去实现。
通风设备就近的控制器还负责采集风机和风阀等设备的工作状态( 运行/ 停止) 及过载报警信号, 还包括现场配电箱内
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联动控制开关的位置信息。所有信息通过光纤以太网在主控制站管理计算机集中加以保存。同时, 隧道工作人员可以通过主控制站或任一远程控制单元的操作界面监视整条隧道通风系统的运行情况。远程控制为人工控制方式, 优先级最低。工作人员可以通过主控制站或任一远程控制单元的操作界面手动启动或关闭隧道内非所在区段内的通风设备。该模式与就地控制模式相结合, 使工作人员能够通过就近的主控制站或远程控制单元控制整条隧道的通风系统, 为人员进入隧道进行日常巡视和维护工作提供方便。为确保风机的使用安全, 电动多叶调节阀须与风机联动控制。风机启动前必须打开调节阀; 风机停止后才能关闭调节阀。
水泵控制电缆隧道内的水泵( 一般为潜水泵) 采用现场控制和远程监视的模式。现场控制模式分为手动和自动两种。现场水泵配电箱内设置手动和自动控制的选择开关, 可通过现场配电箱上的按钮手动启动、停止排水泵。手动控制方式只在设备安装、调试或维修的时候采用。在隧道正常运行的情况下, 水泵设置为自动控制方式。在集水坑中设置浮球, 水位检测分低、高、超高三段。当浮球接近高液位时,水泵启动; 反之, 当浮球下降至低液位时, 水泵失电停止。当浮球接近超高液位时, 现场配电箱送出一路开关量报警信号, 接入就近的主控制站或远程控制单元DI 模块。同时, 控制器自动采集水泵的运行状态( 启动、停止、过载) 及现场配电箱内选择开关位置。工作人员可以通过
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操作界面进行监视。所有水泵的信息数据在主控制站的管理计算机上集中。
高压电缆及电缆隧道智能管理系统报价
1.硬件报价
（1）电缆接头20个：
非接触式红外温度传感器 1540元/个 30800元（2）隧道井盖30个：
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红外反射式探头结合门磁开关 110元/套 3300元 （3）水泵控制8个：
继电器、接触器 320元/台 2560元 （4）风机控制4个：
继电器、接触器 295元/台 1180元 （5）湿度传感器5个： 180元/个 900元 （6）氧气传感器6个： 1230元/个 7380元 （7）开关电源及线性电源： 5000元 (8)系统数据采集与控制电路硬件： 20000元
2.系统控制管理软件费用： 32000元
3.GIS地理信息系统MAPINFO:
24817元
客户端集成软件 MAP-X: 24900元
4.经纬度采集/郑州市行政区图/隧道截面、布局、检查井位置、数据库/电子地图制作 19500元
总计：172337元
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