電力開(kāi)關(guān)柜光纖光柵測(cè)溫系統(tǒng)方案
光纖光柵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案
一、應(yīng)用背景
1、項(xiàng)目建設(shè)的必要性分析
在電力系統(tǒng)中,所發(fā)生的火災(zāi),大部分都是由于溫度過(guò)高或過(guò)熱引起的,如 不及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理,往往會(huì)導(dǎo)致事故或火災(zāi)的發(fā)生.但是現(xiàn)有的火災(zāi)探測(cè)器僅能對(duì) 已發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行探測(cè)(煙或者明火),而在火災(zāi)發(fā)生之前,溫度是逐漸積累上升 的,這個(gè)積累過(guò)程時(shí)間比較長(zhǎng)。如果能對(duì)電力系統(tǒng)中易發(fā)生熱故障的電氣設(shè)備的 溫度變化進(jìn)行跟蹤檢測(cè)并及時(shí)發(fā)出警報(bào),無(wú)疑會(huì)給火災(zāi)的預(yù)防帶來(lái)極大的好處。 電氣設(shè)備的過(guò)熱故障可分為兩類:外部熱故障和內(nèi)部熱故障。電氣設(shè)備的外 部熱故障主要指裸露接頭由于壓接不良等原因,在大電流作用下,接頭溫度升高, 接觸電阻增大,惡性循環(huán)造成隱患。高壓電氣設(shè)備內(nèi)部熱故障的特點(diǎn)是故障點(diǎn)密 封在絕緣材料或金屬外殼中,如電纜,內(nèi)部熱故障一般都發(fā)熱時(shí)間長(zhǎng)而且較穩(wěn)定, 與故障點(diǎn)周圍導(dǎo)體或絕緣材料發(fā)生熱量傳遞,使局部溫度升高,因此可以通過(guò)檢測(cè)其周圍材料的溫升來(lái)診斷高壓電氣設(shè)備(如電纜)的內(nèi)部故障。 目前,已有很多方法對(duì)易發(fā)生熱故障的接頭或電氣設(shè)備的溫度進(jìn)行檢測(cè)。近幾年來(lái),隨著各種新型傳感器件的出現(xiàn),電力系統(tǒng)中的溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)也越來(lái)越先 進(jìn),其中以光纖光柵傳感器為代表的光纖傳感器尤其突出,因?yàn)楣饫w光柵傳感器跟傳統(tǒng)傳感器相比,具有抗電磁干擾、損耗低等顯著特點(diǎn)。
所有工程師和系統(tǒng)設(shè)計(jì)師都會(huì)選擇能滿足工作環(huán)境溫度的電纜。然而,溫度帶來(lái)的方方面面的影響是很容易被忽略的。例如,標(biāo)稱溫度范圍為-13℃的電纜在-13℃時(shí)電性能可以不受影響,但低溫卻會(huì)影響其物理性能。溫度高,會(huì)造成電阻增大,進(jìn)一步使導(dǎo)體溫度升高.則電流減小.另外如果導(dǎo)體溫度過(guò)高,對(duì)絕緣會(huì)造成破壞.電纜故障在發(fā)生和發(fā)展的過(guò)程中都會(huì)表現(xiàn)出同一種現(xiàn)象,即故障點(diǎn)周圍異常發(fā)熱。隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)、壓接頭的松動(dòng)、絕緣老化、以及局部放電、高壓泄漏等,都將引起溫度的升高,而溫度的升高又使得這些狀況進(jìn)一步惡化,如此惡性循環(huán)的結(jié)果必定引發(fā)電纜短路放炮。帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失、惡劣的社會(huì)影響
本項(xiàng)目的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義重大。本項(xiàng)目抓住溫度變化這一主要矛盾,通過(guò)對(duì)溫度的監(jiān)測(cè),預(yù)知并防止電纜放炮事故的發(fā)生,將事故消滅于萌芽狀態(tài)。是行之有效的預(yù)防和減少電纜故障的方法。在短時(shí)間內(nèi)、以快的速度監(jiān)測(cè)到故障電纜的溫度、及時(shí)查明故障電纜所在位置,并盡快告之值班人員及相關(guān)有關(guān)故障情況、嚴(yán)重程度、所在地點(diǎn),以便及時(shí)處理。實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜故障位置判斷的超前性、準(zhǔn)確性、快速性。運(yùn)用本質(zhì)安全手段,解決電力電纜的安全隱患和建立全面數(shù)字化管理體系是本項(xiàng)目的大特點(diǎn)。部分解決了當(dāng)前電力安全監(jiān)測(cè)的隱患或薄弱環(huán)節(jié),提升了電力設(shè)施的數(shù)字化管理水平。不管從技術(shù)的*性,還是從安全管理的必要性上,開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化電力光纖光柵安全監(jiān)測(cè)與數(shù)字化管理系統(tǒng)具有重要的意義。
本系統(tǒng)創(chuàng)新性的運(yùn)用光纖光柵監(jiān)測(cè)方法解決了開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)警問(wèn)題,解決了電力設(shè)施的部分安全隱患。應(yīng)用此系統(tǒng)可以作為該電力安全監(jiān)測(cè)和數(shù)字化管理的重要設(shè)施,來(lái)完善管理,健全安全體系,預(yù)防火災(zāi)等隱患事故的發(fā)生。
2、項(xiàng)目采用技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析
無(wú)電安全監(jiān)測(cè)技術(shù)是本世紀(jì)興起的前沿應(yīng)用學(xué)科,是自動(dòng)檢測(cè)的革命性技術(shù)。光纖光柵是一種新型全光纖無(wú)源器件,與普通傳感器相比,具有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。本質(zhì)防爆、無(wú)電傳感、性能穩(wěn)定、傳輸距離遠(yuǎn)、可用于對(duì)外界參量的測(cè)量,這種特性在傳感器領(lǐng)域中引起了革命,該技術(shù)代表了新一代傳感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。其產(chǎn)業(yè)已被國(guó)內(nèi)外*為具有發(fā)展前途的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一,它以技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng)、市場(chǎng)前景廣等特點(diǎn)為世人所矚目。
ü 本安防爆,全光測(cè)量;
ü 抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫、體積小、重量輕、靈活方便等,因此其應(yīng)用范圍非常廣泛,并且特別適于惡劣和高危環(huán)境中的應(yīng)用。
ü 成功的解決了感溫預(yù)報(bào)警等隱患。
ü 防電磁感應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)。
ü 反應(yīng)敏捷、響應(yīng)快速、安全可靠。
ü 光纖光柵傳感器小巧、柔軟、便于實(shí)施。
ü 遠(yuǎn)距離、大范圍、無(wú)人值守自動(dòng)監(jiān)控。
ü 具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。
ü 它可實(shí)現(xiàn)分布傳感,即在一根光纖上根據(jù)應(yīng)用要求刻寫多個(gè)不同布拉格波長(zhǎng)的光柵,在光纖一端實(shí)現(xiàn)所有光柵信號(hào)的檢測(cè)。
ü 充分體現(xiàn)“本質(zhì)安全+可靠耐用的性能”。
3、技術(shù)優(yōu)勢(shì)
技術(shù)優(yōu)勢(shì)內(nèi)容1:無(wú)電測(cè)量技術(shù)
以往在一些危險(xiǎn)場(chǎng)合的參數(shù)測(cè)量多采用手工測(cè)量和電子測(cè)量,這里我們采用現(xiàn)場(chǎng)無(wú)電測(cè)量技術(shù),實(shí)現(xiàn)了真正的本質(zhì)安全。包括:實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換、實(shí)現(xiàn)了溫度、應(yīng)力的信號(hào)轉(zhuǎn)換、實(shí)現(xiàn)了感溫預(yù)報(bào)警監(jiān)測(cè)。
充分體現(xiàn):本質(zhì)安全+可靠耐用
技術(shù)優(yōu)勢(shì)內(nèi)容2:提出了解決安全監(jiān)測(cè)和管理的一體化方案
為了提高系統(tǒng)解決問(wèn)題的能力,較為全面的提出了安全監(jiān)測(cè)和數(shù)字化管理的解決方案。
安全監(jiān)測(cè):針對(duì)目前電力設(shè)施的隱患,重點(diǎn)解決電力電纜感溫?zé)o電監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)警系統(tǒng)??蓪?shù)據(jù)傳送至安全報(bào)警系統(tǒng),聲光和電話報(bào)警,實(shí)現(xiàn)與消防的聯(lián)動(dòng)。
數(shù)字化管理:根據(jù)各種測(cè)量參數(shù),對(duì)電力電纜溫度、安全等數(shù)據(jù)實(shí)施全面的自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)內(nèi)容3:實(shí)現(xiàn)了光纖光柵信號(hào)的傳感解調(diào)
利用可調(diào)諧法布里—珀羅腔(F—P腔)對(duì)FBG傳感器的反射波長(zhǎng)進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)光纖光柵信號(hào)的傳感解調(diào)。輸出不受光的強(qiáng)度、光纖連接和耦合損耗、光源功率等因素的影響,這是光柵傳感器的重要有點(diǎn)之一。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)內(nèi)容4:傳感器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
光纖光柵是一種新型全光纖無(wú)源器件,與普通傳感器相比,具有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)。它本質(zhì)防爆、無(wú)電傳感、化學(xué)穩(wěn)定、傳輸距離遠(yuǎn)、可用于對(duì)外界參量的測(cè)量,這種特性在傳感器領(lǐng)域中引起了革命,該技術(shù)代表了新一代傳感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。其產(chǎn)業(yè)已被國(guó)內(nèi)外*為有發(fā)展前途的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一,它以技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透能力強(qiáng)、市場(chǎng)前景廣等特點(diǎn)為世人所矚目。
二、系統(tǒng)方案參照標(biāo)準(zhǔn):
1、《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》 GB3836.1-2000
2、《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》 GB3836.2-2000
3、《線型感溫火災(zāi)探測(cè)器》 GB16280-2005
4、《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB/T 50063-2008
5、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB50166-2007
6、《消防電子產(chǎn)品檢驗(yàn)規(guī)則》 GB12978-2003
7、《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)檢驗(yàn)規(guī)范 》GB/T 22384-2008
8、《光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)信號(hào)處理器》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/LAP02—2005
9、《光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)器》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/LAP02—2005
三、系統(tǒng)介紹
電力開(kāi)關(guān)柜光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)是一種新型的溫度探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)采用新生產(chǎn)工藝,長(zhǎng)期穩(wěn)定性好,使用壽命長(zhǎng);光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)信號(hào)處理器采用的數(shù)字化解調(diào)技術(shù),具有大容量實(shí)時(shí)在線信號(hào)采集處理和自檢功能;系統(tǒng)可以綜合各種安全監(jiān)控參數(shù),進(jìn)行分析,有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故苗頭,及時(shí)安全控制,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和安全的雙重監(jiān)控功能。
從感溫火災(zāi)探測(cè)器到監(jiān)控中心感溫測(cè)量及信號(hào)傳輸全部采用光信號(hào),實(shí)現(xiàn)無(wú)電檢測(cè),本質(zhì)安全防爆。
1、技術(shù)特征:
1.1、采用光纖光柵感知溫度和位置信息進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)傳輸,實(shí)現(xiàn)無(wú)電檢測(cè),本質(zhì)安全防爆;
1.2、使用的光纖光柵作為測(cè)量單元,技術(shù),測(cè)量精度高;
1.3、光纜及光柵長(zhǎng)期工作溫度范圍達(dá)-40℃到150℃,瞬時(shí)可達(dá)200℃,應(yīng)用范圍廣;
1.4、采用分布式測(cè)量方式。測(cè)量點(diǎn)多,方式靈活;
1.5、通過(guò)系統(tǒng)硬件對(duì)溫度信息解調(diào);
1.6、高溫度點(diǎn)定位至每一個(gè)探測(cè)器;
1.7、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)方便;
1.8、通過(guò)軟件,可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定不同的預(yù)警值、火警值;
2、技術(shù)參數(shù):
系統(tǒng)具有以下技術(shù)參數(shù):
2.1、測(cè)溫范圍:-40℃—+150℃
2.2、測(cè)溫精度:±0.5℃
2.3、環(huán)境溫度:-40℃—+60℃
2.4、溫度分辨率:0.1℃
2.5、火災(zāi)報(bào)警信號(hào)輸出端子:預(yù)報(bào)警、報(bào)警、4-20mA信號(hào)
2.6、外接信號(hào)通訊協(xié)議:RS232/485,以太網(wǎng)
2.7、光纖信號(hào)大傳輸距離:≤40km
2.8、響應(yīng)時(shí)間:<1s
2.9、測(cè)量光纜通道數(shù):Max128通道
系統(tǒng)具有以下功能:
2.1可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀況,并對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警
2.2、定溫報(bào)警溫度設(shè)置:在測(cè)溫范圍內(nèi)可任意設(shè)置
2.3、報(bào)警級(jí)別設(shè)定:預(yù)警、火警2級(jí)報(bào)警
3、 工作原理:
開(kāi)關(guān)柜一旦發(fā)生火災(zāi),再進(jìn)行報(bào)警,就損失慘重,采用光纖光柵溫度定溫預(yù)報(bào)警。更多的光纖光柵感溫探測(cè)器可以并聯(lián)在一起,由一臺(tái)或多臺(tái)光纖光柵火災(zāi)感溫探測(cè)信號(hào)處理器完成信號(hào)采集和解調(diào)。
光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的基本原理是:當(dāng)由于各種不同的因素導(dǎo)致電纜上光纖光柵周圍的溫度發(fā)生變化時(shí),將導(dǎo)致光柵周期或者纖芯折射率產(chǎn)生變化,從而產(chǎn)生光柵布喇格信號(hào)的波長(zhǎng)位移Δλ,通過(guò)監(jiān)測(cè)布拉格波長(zhǎng)的變化情況,即可獲得開(kāi)關(guān)柜上光纖光柵周圍溫度的變化狀況.
簡(jiǎn)言之,光纖光柵布拉格波長(zhǎng)的變化與環(huán)境溫度的變化有著簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,通過(guò)測(cè)量光纖光柵布拉格波長(zhǎng),可以測(cè)得環(huán)境溫度。
當(dāng)溫度的變化或者溫變速率超過(guò)事先設(shè)定的某個(gè)門坎值時(shí),即可給出報(bào)警信號(hào).
由此可知,光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)采用的是數(shù)字式測(cè)量技術(shù),與傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比,具有更高的穩(wěn)定性;使用的是無(wú)電檢測(cè),因而安全性更好。
光纖光柵火災(zāi)報(bào)警器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
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3.1、光纖光柵傳感系統(tǒng):
該系統(tǒng)應(yīng)用的準(zhǔn)分布式光纖光柵傳感技術(shù),通過(guò)光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)器,將被測(cè)物體量轉(zhuǎn)變成便于記錄及再處理的光信號(hào)。由于從探測(cè)器輸出的信號(hào)為光信號(hào),所以可以直接通過(guò)光纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
3.2、光纖光柵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):
該系統(tǒng)的功能是通過(guò)放置在監(jiān)控室的光纖光柵火災(zāi)感溫探測(cè)信號(hào)處理器將光纖光柵傳感器經(jīng)光纜遠(yuǎn)程傳輸過(guò)來(lái)的光信號(hào)直接進(jìn)行解調(diào),并將報(bào)警信號(hào)傳送給火警報(bào)警控制器系統(tǒng)。
3.3、光纖通訊傳輸網(wǎng)絡(luò):
不同位置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以使用光纜直接將傳輸信號(hào)引入中心監(jiān)控室的信息處理及分析系統(tǒng)上。
3.4、信息處理及分析系統(tǒng):
該系統(tǒng)由光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)信號(hào)處理器以構(gòu)成,信號(hào)處理器系統(tǒng)功能包括系統(tǒng)的信息收集、處理、傳送分析、傳送、預(yù)警、報(bào)警功能。
四、光纖光柵測(cè)溫技術(shù)簡(jiǎn)介
1、光纖光柵探測(cè)器的發(fā)展:
光纖光柵探測(cè)器是用光纖光柵制成的一種新型光纖傳感器。光纖光柵是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種新型全光纖無(wú)源器件,利用光纖光柵制成多種傳感器如溫度、應(yīng)變、應(yīng)力、加速度、壓強(qiáng)等傳感器。不同的光纖光柵傳感器可具有不同的工作波長(zhǎng),因此可以利用波分復(fù)用技術(shù),在一根光纖級(jí)聯(lián)多個(gè)光纖光柵傳感器作分布式測(cè)量。它具有體積小、重量輕、與光纖兼容、插入損耗低、性能長(zhǎng)期穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。特別適合在易燃,易爆,和強(qiáng)電磁等惡劣環(huán)境下使用。
光纖光柵溫度傳感器是光纖傳感器中發(fā)展快的一個(gè)分支,它取代傳統(tǒng)的溫度傳感器,如電阻應(yīng)變片,與電阻應(yīng)變片相比,光纖傳感器具有體積小,重量輕,不
受電磁干擾,抗輻射,分布式測(cè)量等顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì),所以它特別適合在易燃,易爆,和強(qiáng)電磁等特殊的場(chǎng)合應(yīng)用。
2、光纖光柵測(cè)溫原理:
光柵的基本結(jié)構(gòu)為沿纖芯折射率周期性的調(diào)制(如圖1所示),所謂調(diào)制就是本來(lái)沿光纖軸線均勻分布的折射率產(chǎn)生大小起伏的變化。
A 光柵條紋周期
圖1 光柵結(jié)構(gòu)示意圖
光纖的材料為石英,由芯層和包層組成。通過(guò)對(duì)芯層摻雜,使芯層折射率n1比包層折射率n2大,形成波導(dǎo),光就可以在芯層中傳播。當(dāng)芯層折射率受到周期性調(diào)制后,即成為光柵。光柵會(huì)對(duì)入射的寬帶光進(jìn)行選擇性反射,反射一個(gè)中心波長(zhǎng)與芯層折射率調(diào)制相位相匹配的窄帶光,刺中心波長(zhǎng)為布喇格波長(zhǎng)。
如果光柵處的溫度發(fā)生變化,由于熱脹冷縮,光柵條文周期也會(huì)跟隨溫度變化,光柵布喇格波長(zhǎng)也就跟著變化。這樣通過(guò)檢測(cè)光柵反射光的波長(zhǎng)變化,就可以知道光柵出的溫度變化。
實(shí)際光纖光柵分布式傳感系統(tǒng)基本原理如圖2所示。
一根光纖上串接的多個(gè)光柵(各具有不同的光柵常數(shù)),寬帶光源所發(fā)射的寬帶光經(jīng)Y型分路器通過(guò)所有的光柵,每個(gè)光柵反射不同中心波長(zhǎng)的光,反射光經(jīng)Y型分路器的另一端口耦合進(jìn)光纖光柵感溫探測(cè)信號(hào)處理器,通過(guò)光纖光柵感溫探測(cè)信號(hào)處理器探測(cè)反射光的波長(zhǎng)及變化,就可以得到解調(diào)數(shù)據(jù),在經(jīng)過(guò)處理,就得到對(duì)應(yīng)各個(gè)光柵處環(huán)境的實(shí)際溫度。
圖2 光纖光柵分布式傳感系統(tǒng)基本原理圖
五、電力開(kāi)關(guān)柜監(jiān)測(cè)的測(cè)點(diǎn)布置及安裝實(shí)施方案
1、電力開(kāi)關(guān)柜光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)組成
光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)是由光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)器、傳輸光纜、光纖光柵火災(zāi)信號(hào)處理器組成。光纖光柵感溫探測(cè)器安裝在動(dòng)靜觸頭中,用于采集現(xiàn)場(chǎng)溫度,通過(guò)傳輸光纜將采集到的光信號(hào)傳回給光纖光柵感溫火災(zāi)信號(hào)處理器。光纖光柵感溫火災(zāi)信號(hào)處理器可進(jìn)行聲光報(bào)警,再將采集到的信號(hào)以標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的方式輸出,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)消防聯(lián)動(dòng)。
2、電力開(kāi)關(guān)柜光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)安裝
2.1總體簡(jiǎn)介:
開(kāi)關(guān)柜長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,開(kāi)關(guān)柜中的刀閘觸點(diǎn)和母線排連接處等部位因老化 或接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱。由于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)高壓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),這些發(fā)熱部位的溫度往 往無(wú)法及時(shí)監(jiān)測(cè),容易導(dǎo)致火災(zāi)事故。光纖光柵溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫 度監(jiān)測(cè),及時(shí)的提供準(zhǔn)確溫度信息,避免火災(zāi)事故的發(fā)生。
光纖光柵感溫火災(zāi)信號(hào)處理器安裝在控制室,光纖光柵感溫傳感器安放在開(kāi)關(guān)柜靠近靜觸頭銅排上,傳感器進(jìn)行并聯(lián)連接,所有分支單芯光纜與主光纜在光分路盒內(nèi)連接,主光纜另一端通過(guò)設(shè)備、通過(guò)光纖與解調(diào)器連接。如下圖
圖2 光分路盒布線圖
2.2光纖光柵感溫探測(cè)器安裝
傳感器采用粘貼方式安裝在電力開(kāi)關(guān)柜內(nèi)靠近靜觸頭銅排上。如下圖3
圖三
圖4 光纖光柵電力開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖(并聯(lián))
圖4為光纖光柵電力開(kāi)關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖,將光纖光柵傳感器安裝在開(kāi)關(guān)柜內(nèi),幾個(gè)開(kāi)關(guān)柜中的傳感器或并聯(lián)接到一根光纖上, 共用解調(diào)儀的一個(gè)通道,一般一個(gè)通道可接二十個(gè)傳感器。變電站所有傳感器串聯(lián)或并聯(lián)接成m組通過(guò)光纜連接到控制室解調(diào)儀的m個(gè)通道上,解調(diào)儀將傳感器的 波長(zhǎng)值轉(zhuǎn)換成溫度值,同時(shí)對(duì)過(guò)高的溫度值進(jìn)行報(bào)警,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信息送到供 電局的監(jiān)控計(jì)算機(jī)上。供電局根據(jù)報(bào)警的情況可判斷哪個(gè)變電站的哪個(gè)開(kāi)關(guān)柜發(fā) 生異常,并及時(shí)采取必要的措施防止火災(zāi)事故的發(fā)生??梢钥闯?,在變電站開(kāi)關(guān)柜的高電壓區(qū),系統(tǒng)*是由光纖、光纜組成的一個(gè)全光網(wǎng)絡(luò), 有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力,且不導(dǎo)電,非常適合高壓開(kāi)關(guān)柜的溫度監(jiān)測(cè),在一般情況下選用高功率光源,每通道可以并聯(lián)12個(gè)傳感器。
2.3 本方案特點(diǎn):
Ø 測(cè)溫范圍覆蓋所有的電力開(kāi)關(guān)柜。
Ø 各通道電力開(kāi)關(guān)柜與電力開(kāi)關(guān)柜之間布點(diǎn),溫度信號(hào)走不同的通 道。避免重復(fù)鋪設(shè)。
Ø 不占用維護(hù)過(guò)道,不妨礙電纜鋪設(shè)、維護(hù)。
Ø 走線整齊,便于維護(hù),布點(diǎn)合理,造價(jià)低。
Ø 針對(duì)電力開(kāi)關(guān)柜實(shí)現(xiàn)測(cè)溫、預(yù)報(bào)警、報(bào)警顯示。
Ø 可根據(jù)溫度的升高速率進(jìn)行報(bào)警,并可設(shè)定報(bào)警速率值。
Ø 高溫度點(diǎn)定位至每一個(gè)光纖光柵感溫探測(cè)器。
3、系統(tǒng)主要設(shè)備介紹:
3.1、光纖光柵感溫火災(zāi)信號(hào)處理器:
我公司的光纖光柵感溫火災(zāi)信號(hào)處理器為特別為多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的光纖光柵信號(hào)處理器。可同時(shí)對(duì)一個(gè)通道內(nèi)的溫度傳感器進(jìn)行掃描采樣。
基于傳感器查詢系統(tǒng)所采用的光纖F-P可調(diào)濾波技術(shù),為降低成本而設(shè)計(jì)——尤其適合需要使用大量傳感器的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。HO-3000型光纖光柵感溫火災(zāi)信號(hào)處理器對(duì)惡劣環(huán)境適應(yīng)良好,適合在溫度條件下的溫度長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)使用??梢詮V泛應(yīng)用于不同的變電所電力開(kāi)關(guān)柜光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)。
HO-3000型光纖光柵感溫火災(zāi)信號(hào)處理器包括光纖光柵解調(diào)器、外接端子分配器兩部分組合。
1)HO-3000型光纖光柵解調(diào)器
HO-3000型光纖光柵解調(diào)器是我公司新研制成功的高科技產(chǎn)品,適用于光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵應(yīng)力傳感器、光纖光柵應(yīng)變傳感器等各類光纖光柵傳感器的信號(hào)檢測(cè),可廣泛應(yīng)用于航天、石油化工、建筑、橋梁、電力、水利、船舶航運(yùn)、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。是光纖光柵傳感器工業(yè)化應(yīng)用與光纖光柵傳感技術(shù)研究的*設(shè)備。
光纖光柵解調(diào)器是光纖光柵感溫火災(zāi)信號(hào)處理器的核心采集單元,基于傳感器查詢系統(tǒng)所采用的光纖F-P可調(diào)濾波技術(shù),當(dāng)探頭現(xiàn)場(chǎng)溫度變化時(shí),解調(diào)數(shù)據(jù)也跟隨變化。此數(shù)據(jù)由光纖光柵解調(diào)器輸出送給工控機(jī)進(jìn)行處理。
2)HO-3000型外接端子分配器是滿足不同安裝場(chǎng)合的需要配備的外接多路輸出設(shè)備。
HO-3000型多端口輸出需求,我公司在光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)中配備了外接端子分配器設(shè)備,可以對(duì)每個(gè)通道輸出預(yù)、報(bào)警開(kāi)關(guān)信號(hào),4-20mA信號(hào)、故障信號(hào),可與消防PLC系統(tǒng)級(jí)聯(lián)信號(hào)輸出,這些信號(hào)均為無(wú)源接點(diǎn)信號(hào)。
4.2光纖光柵感溫探測(cè)器
用于電力開(kāi)關(guān)柜溫度測(cè)量
光柵感溫探測(cè)器套裝耐高溫、防爆、防腐蝕的陶瓷套管中,主要作用是加強(qiáng)對(duì)光纖光柵的保護(hù),定制鎧裝光纜和保護(hù)套的使用使光柵感溫探測(cè)器光纜線路的安裝施工能夠經(jīng)受惡劣環(huán)境。
光纖光柵感溫探測(cè)器指標(biāo):
項(xiàng) 目 | 參 數(shù) |
標(biāo)準(zhǔn)量程 | -40~+150°C(可定制量程) |
測(cè)量精度 | ±0.5℃ |
外觀尺寸 | Φ 7mm × 55mm (可定制其他尺寸) |
安裝方式 | 粘貼、固定或捆綁 |
波長(zhǎng)范圍 | 1525nm~1565nm |
反射率 | ≥80% |
尾纖種類 | 鎧裝 |
尾纖長(zhǎng)度 | 1±0.1米(可定制長(zhǎng)度) |
連接方式 | 熔接 |
封裝結(jié)構(gòu) | 專業(yè)的防腐蝕、防潮設(shè)計(jì)、耐高溫陶瓷陶瓷 |
使用壽命 | 大于10年 |
六、工程范圍
本電力開(kāi)關(guān)柜光纖光柵感溫火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的工程范圍包括全系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、參數(shù)調(diào)試、試運(yùn)行、技術(shù)培訓(xùn)、提供資料、交付使用、質(zhì)量保修等多個(gè)單元項(xiàng)目,形成一個(gè)滿足用戶要求、高可靠性的完整系統(tǒng)。
1.1、傳感器部分:包括HO-W02型光纖光柵感溫探測(cè)器、連接部件的安裝調(diào)試。
1.2、控制部分:包括HO-3000型光纖光柵感溫火災(zāi)信號(hào)處理器、通訊接口、儀表控制柜的安裝調(diào)試。
1.3、傳輸光纜、電纜敷設(shè)。
1.4、現(xiàn)場(chǎng)管線敷設(shè)。
1.5、提供系統(tǒng)安全運(yùn)行及維護(hù)的全部技術(shù)資料。
七、質(zhì)量保證計(jì)劃(高度重視質(zhì)量保證特制定本計(jì)劃)
1、項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)整體質(zhì)量保證
1.1團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)
項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度和實(shí)施質(zhì)量,以及后續(xù)的系統(tǒng)維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)都十分關(guān)鍵。因此,必須保證項(xiàng)目的按期、保質(zhì)完成,同時(shí)必須具有一定的靈活性,能夠在緊迫的時(shí)間壓力下,大限度地在時(shí)間、質(zhì)量和實(shí)施范圍上取得各方滿意的平衡。為保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行,項(xiàng)目組將充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神,在項(xiàng)目的實(shí)施全過(guò)程中積極配合,認(rèn)真完成預(yù)定的各自任務(wù)。
1.2制度化管理
我公司的ISO9001質(zhì)量保證體系經(jīng)歷了建立、培訓(xùn)、考核、內(nèi)審、管理評(píng)審等階段,通過(guò)了認(rèn)證機(jī)構(gòu)的審核,取得ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證證書。我公司以化標(biāo)準(zhǔn)的ISO9001質(zhì)量保證體系為準(zhǔn)則,結(jié)合項(xiàng)目管理與庫(kù)區(qū)項(xiàng)目實(shí)施,已形成應(yīng)用過(guò)程管理&ISO9001一體化管理體系,以制度化、規(guī)范化的管理為項(xiàng)目按期保質(zhì)地達(dá)成提供了完善的保障。
1.3設(shè)立三階段過(guò)程管理工作模式
事前進(jìn)行任務(wù)分析(目的是明確其中的關(guān)鍵技術(shù)與業(yè)務(wù)問(wèn)題,當(dāng)場(chǎng)確定解決方案),制定實(shí)施計(jì)劃并設(shè)定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
事中進(jìn)行質(zhì)量及進(jìn)度檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題馬上糾正解決,保證錯(cuò)誤不擴(kuò)散。
事后按照設(shè)定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。
1.4制定計(jì)劃、跟蹤和報(bào)告的方法
項(xiàng)目計(jì)劃的目的是為完成項(xiàng)目的工程和管理而制訂的合理的計(jì)劃。該計(jì)劃提供完成和管理項(xiàng)目活動(dòng)的基礎(chǔ),并按照集成項(xiàng)目的資源、約束和能力,闡述對(duì)集成項(xiàng)目建設(shè)雙方的約定。
項(xiàng)目跟蹤和監(jiān)控的目的是建立對(duì)實(shí)際進(jìn)展的適當(dāng)?shù)目梢曅?,使?xiàng)目經(jīng)理或者是更上層能在集成項(xiàng)目進(jìn)程明顯偏離計(jì)劃時(shí)采取有效措施。
項(xiàng)目跟蹤和監(jiān)控包括對(duì)照已文檔化的估計(jì)、約定、計(jì)劃評(píng)審和跟蹤工程完成情況和結(jié)果,當(dāng)實(shí)際結(jié)果超過(guò)《項(xiàng)目計(jì)劃》變更的閥值時(shí),基于實(shí)際的完成情況和結(jié)果調(diào)整《項(xiàng)目計(jì)劃》。
項(xiàng)目啟動(dòng)階段的已文檔化的《項(xiàng)目計(jì)劃》用作跟蹤工程活動(dòng)、傳送狀態(tài)和變更計(jì)劃的基礎(chǔ)。項(xiàng)目經(jīng)理監(jiān)控工程活動(dòng),主要通過(guò)在所選出的集成工作完成時(shí)和在所選擇的里程碑處,將實(shí)際的工程規(guī)模、工作量、成本和時(shí)間表與計(jì)劃相比較,來(lái)確定進(jìn)展情況,當(dāng)確定未實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目計(jì)劃時(shí),項(xiàng)目經(jīng)理分析實(shí)際與計(jì)劃之間產(chǎn)生差距的原因,并將采取糾正措施,項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)于自己不能處理的問(wèn)題向上一級(jí)匯總,以獲取上層的支持。項(xiàng)目過(guò)程監(jiān)控審核方案
1.5項(xiàng)目的全過(guò)程監(jiān)控
根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn),我們的項(xiàng)目管理將重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目組的前期準(zhǔn)備、過(guò)程控制、文檔控制、溝通管理、問(wèn)題報(bào)告等方面的質(zhì)量與客戶滿意度。
1.6問(wèn)題管理
在一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)程中,會(huì)碰到各種各樣的問(wèn)題,問(wèn)題管理作為項(xiàng)目管理的一個(gè)重要組成部分,是設(shè)計(jì)用來(lái)解決問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)流程。
發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
項(xiàng)目經(jīng)理通過(guò)項(xiàng)目成員所填寫的《問(wèn)題報(bào)告》了解問(wèn)題所涉及的人員、性質(zhì)、問(wèn)題的嚴(yán)重性。
復(fù)審問(wèn)題
項(xiàng)目經(jīng)理與問(wèn)題所涉及的人員溝通,以求得解決問(wèn)題的策略,如果問(wèn)題是一個(gè)很容易解決的問(wèn)題,則項(xiàng)目經(jīng)理可以馬上處理,做出結(jié)論,并記入《問(wèn)題報(bào)告》。
評(píng)估和解決問(wèn)題
對(duì)比較復(fù)雜的問(wèn)題,項(xiàng)目經(jīng)理可以一個(gè)項(xiàng)目成員對(duì)問(wèn)題做出綜合評(píng)估:?jiǎn)栴}的影響范圍是否是只在這個(gè)項(xiàng)目范圍之內(nèi)、這個(gè)問(wèn)題影響項(xiàng)目的哪一部分、解決問(wèn)題需要什么資源和多少時(shí)間、問(wèn)題的緊急程度等,并在此基礎(chǔ)上形成解決問(wèn)題的辦法。
問(wèn)題歸檔
將問(wèn)題和相應(yīng)解決辦法的文檔整理歸檔。
問(wèn)題上報(bào)機(jī)制
問(wèn)題上報(bào)機(jī)制作為整個(gè)問(wèn)題管理的有機(jī)組成部分,為了快速、有效地解決問(wèn)題,問(wèn)題上報(bào)機(jī)制將制定問(wèn)題在項(xiàng)目組織內(nèi)升級(jí)的原則,當(dāng)項(xiàng)目中遇到問(wèn)題時(shí),原則上的上報(bào)流程為:項(xiàng)目小組成員à項(xiàng)目小組組長(zhǎng)à項(xiàng)目經(jīng)理à(我公司項(xiàng)目監(jiān)理)à項(xiàng)目小組。
1.7溝通管理
項(xiàng)目中的重要決定、客戶需求都是良好、有效的溝通的結(jié)果。溝通管理的目的就是通過(guò)制定的準(zhǔn)則使項(xiàng)目中各種形式的溝通有效并達(dá)到溝通的目的,規(guī)避落入空談的風(fēng)險(xiǎn)陷阱。
項(xiàng)目溝通一般以會(huì)議為主要形式。包括一般會(huì)議、項(xiàng)目例會(huì)及例會(huì)等。
2、項(xiàng)目審核措施
在項(xiàng)目實(shí)施的整個(gè)過(guò)程中,由獨(dú)立的質(zhì)量控制組對(duì)整個(gè)項(xiàng)目生命周期內(nèi)的各個(gè)階段的項(xiàng)目流程和文檔進(jìn)行審核,保證流程得到實(shí)施。質(zhì)量控制組主要從以下幾方面進(jìn)行質(zhì)量的檢查與審核工作:
2.1項(xiàng)目日常活動(dòng)與規(guī)程的符合性檢查
質(zhì)量控制組相對(duì)獨(dú)立于項(xiàng)目組,質(zhì)量控制組一般會(huì)在兩個(gè)階段點(diǎn)之間設(shè)置若干小的跟蹤點(diǎn),來(lái)監(jiān)督項(xiàng)目的進(jìn)行情況,以便能及時(shí)反映出項(xiàng)目組中存在的問(wèn)題,并對(duì)其進(jìn)行追蹤。以避免只在階段點(diǎn)進(jìn)行檢查和審計(jì)的情況下,出現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題過(guò)于滯后的情況,保證盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、把問(wèn)題控制在小的范圍之內(nèi)的整體目標(biāo)。
2.2參與階段性評(píng)審
在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,質(zhì)量控制組根據(jù)《質(zhì)量保障計(jì)劃》中定義的相應(yīng)階段的評(píng)審內(nèi)容,檢查其階段產(chǎn)品是否按計(jì)劃進(jìn)行評(píng)審(同行評(píng)審)且輸出的內(nèi)容(如《階段評(píng)審計(jì)劃》、《評(píng)審缺陷跟蹤表》)是否完整,以證明項(xiàng)目的具體過(guò)程是否遵守有關(guān)質(zhì)量過(guò)程,從而度量過(guò)程執(zhí)行質(zhì)量;通過(guò)審計(jì)其工作產(chǎn)品的《評(píng)審報(bào)告》和《測(cè)試報(bào)告》內(nèi)容,從而度量產(chǎn)品質(zhì)量。
2.3問(wèn)題解決情況追蹤
對(duì)于評(píng)審中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和項(xiàng)目日常工作中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,質(zhì)量控制組要進(jìn)行跟蹤,直至解決。對(duì)于在項(xiàng)目組內(nèi)可以解決的問(wèn)題就在項(xiàng)目組內(nèi)部解決,對(duì)于在項(xiàng)目組內(nèi)部無(wú)法解決的問(wèn)題,或是在項(xiàng)目組中催促多次也沒(méi)有得到解決的問(wèn)題,可以利用其獨(dú)立匯報(bào)的渠道報(bào)告給高層經(jīng)理。
2.4檢查配置管理工作
質(zhì)量控制組要對(duì)項(xiàng)目過(guò)程中的配置管理工作是否按照項(xiàng)目初制定的配置管理計(jì)劃進(jìn)行監(jiān)督,包括配置管理員是否定期進(jìn)行該方面的工作、是否所有人得到的都是實(shí)施過(guò)程產(chǎn)品的有效版本。
2.5質(zhì)量控制周期性報(bào)告
質(zhì)量控制組遵照質(zhì)量控制月度報(bào)告過(guò)程,每月向項(xiàng)目管理辦公室提交《質(zhì)量控制月度報(bào)告》,報(bào)告審核結(jié)果以及對(duì)于項(xiàng)目質(zhì)量的評(píng)價(jià)。項(xiàng)目管理辦公室可以全面了解項(xiàng)目的執(zhí)行情況,并及時(shí)對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量進(jìn)行反饋。
2.6第三方監(jiān)理機(jī)制
項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,同時(shí)采用第三方監(jiān)理機(jī)制對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)督審計(jì)。第三方監(jiān)理是由客戶方選擇的獨(dú)立的驗(yàn)證和確認(rèn)機(jī)構(gòu),我公司將積極與客戶方和監(jiān)理方配合,參與各個(gè)階段的審計(jì)工作。
八售后服務(wù)
8.1 服務(wù)支持協(xié)議
我們擁有優(yōu)秀的服務(wù)支持工程師隊(duì)伍,在系統(tǒng)的使用期限內(nèi),能為您提供的支持和全心全意的服務(wù),包括在安裝現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)難題,對(duì)用戶的培訓(xùn),及各種資料的提供等等。
特別簽訂的維護(hù)/支持合同涵蓋了以下重要因素:
◆由公司任命、專門負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的工程師
◆每年公司會(huì)派專人對(duì)設(shè)備及其使用情況進(jìn)行為期4天的檢查,同時(shí)按照客戶要求,更新用戶的知識(shí)體系
◆軟件和維護(hù)體系的更新?lián)Q代
◆保持電話(周一至周五的工作時(shí)間)
◆針對(duì)用戶的疑難,進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)和解決
◆緊急狀態(tài)下的特殊服務(wù)
◆項(xiàng)目工程師到達(dá)工作現(xiàn)場(chǎng)六小時(shí)內(nèi)保證系統(tǒng)恢復(fù)正常工作(硬件設(shè)備損壞除外)
8.2 培訓(xùn)
我司會(huì)針對(duì)FBG傳感系統(tǒng)的理論,操作,運(yùn)行和維護(hù)提供的培訓(xùn)課程。
培訓(xùn)課程可在用戶所在地進(jìn)行,這對(duì)客戶來(lái)說(shuō)更加經(jīng)濟(jì)方便,而且卓有成效。
8.3 資料和信息
如有需要,我們能為所有的客戶提供額外的用戶手冊(cè)和技術(shù)指導(dǎo)。我們還能提供PDF文件形式的用戶手冊(cè)。