系統(tǒng)設(shè)計(jì)
方案設(shè)計(jì)
開關(guān)柜對(duì)整個(gè)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)都有重要意義，一旦開關(guān)柜出了問(wèn)題，將影響到之后整個(gè)電網(wǎng)的用戶，直接影響到整個(gè)區(qū)域的用電，損失不可估量。為保證開關(guān)柜內(nèi)溫度的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)， 本項(xiàng)目選用高精度空間分辨率分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)對(duì)所有開關(guān)柜（內(nèi)部） 進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。將感溫探測(cè)光纜緊貼預(yù)先設(shè)計(jì)好區(qū)域，實(shí)現(xiàn)所有開關(guān)柜的連續(xù)、分布式溫度測(cè)量，無(wú)任何測(cè)量盲區(qū)。光纖測(cè)溫主機(jī)選用業(yè)界先進(jìn)的產(chǎn)品， 每個(gè)通道的測(cè)量時(shí)間約 5s，在 5s 時(shí)間內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)所有開關(guān)柜的溫度連續(xù)測(cè)量，響應(yīng)速度非常迅速，由于使用新技術(shù)，該設(shè)備具有 0.2 米的高分辨率，定位精準(zhǔn)。
測(cè)量主機(jī)放置于監(jiān)控室，測(cè)量主機(jī)內(nèi)含高性能嵌入式工控機(jī)，安裝有分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)服務(wù)端應(yīng)用軟件。測(cè)量主機(jī)通過(guò)本地 VGA 接口連接液晶顯示器實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控，用于顯示溫度分布曲線、可視化界面以及報(bào)警信息；也可以使用主機(jī)自帶以太網(wǎng)口（RJ45）將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送到遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心上位機(jī)設(shè)備。
測(cè)溫主機(jī)的用戶軟件采用先進(jìn)的基于 Web 的以太網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)，測(cè)溫主機(jī)可以方便地與客戶局域網(wǎng)無(wú)縫連接， 在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)均可快捷地訪問(wèn)測(cè)溫主機(jī)，通過(guò)操作系統(tǒng)自帶的 IE 瀏覽器即可訪問(wèn)、調(diào)取溫度數(shù)據(jù)和報(bào)警信息。
測(cè)溫主機(jī)的報(bào)警信息可以通過(guò)無(wú)源干接點(diǎn)信號(hào)輸出給火災(zāi)報(bào)警主機(jī)（如果需要），實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動(dòng)。另外，測(cè)溫主機(jī)通過(guò)外擴(kuò)短信發(fā)送模塊，可實(shí)現(xiàn)將火災(zāi)、故障報(bào)警信息通過(guò)短消息的方式發(fā)送到指定負(fù)責(zé)人的手機(jī)中測(cè)溫主機(jī)可以設(shè)置分級(jí)預(yù)警，在事故發(fā)生之前，防患未然。
系統(tǒng)組網(wǎng)
系統(tǒng)通訊
PC 與 PC 間的通信聯(lián)絡(luò)技術(shù)的使用，意味著可以在遠(yuǎn)距離控制中心重現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息，這種信息對(duì)于實(shí)現(xiàn)無(wú)人化值守的控制室是有極大幫助的。本項(xiàng)目具體配接如下：
測(cè)量主機(jī)的 VGA 接口與一臺(tái)液晶顯示器（監(jiān)控室內(nèi)）相連，用于顯示系統(tǒng)采集的溫度信息（圖、文信息）。
測(cè)量主機(jī)的 RJ45 接口可以通過(guò)交換機(jī)將測(cè)量主機(jī)接入企業(yè)局域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)用戶電腦遠(yuǎn)程查看溫度信息和報(bào)警信息。
測(cè)量主機(jī)的 LED 指示燈顯示運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)故障（光纖故障、硬件故障等）、火災(zāi)報(bào)警信息，并提供聲音信息（故障長(zhǎng)鳴、火災(zāi)間斷鳴）；
測(cè)量主機(jī)的 RS232 接口及無(wú)源干接點(diǎn)信號(hào)可連接外部設(shè)備， 如火災(zāi)報(bào)警控制器等，以實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動(dòng)控制。
功能特點(diǎn)
1） 絕緣耐壓性強(qiáng)：
在電力系統(tǒng)尤其是高壓和超高壓系統(tǒng)中使用的設(shè)備，首先要滿足絕緣耐壓的要求，即不能降低原有設(shè)備的電壓等級(jí)和安全特性，基于光在光纖中的拉曼散射特性原理的分布式測(cè)溫系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)為全光測(cè)量，并且采用二次套塑料（PVC/PVDF/LSZH/Hytrel）等材料披覆的特殊光纜完全滿足高壓開關(guān)柜內(nèi)的絕緣耐壓要求。
2） 防污閃：
在高壓開關(guān)柜這樣的有限空間內(nèi)，如何保證光纖留有足夠的爬電距離是該系統(tǒng)能否保證原有系統(tǒng)安全的一大關(guān)鍵。杭州山旭光電有限公司提供的 DTS8000 分布式光纖采用耐污性能優(yōu)良的聚氯乙烯（PVC）外套光纖進(jìn)行信號(hào)傳輸，從而保證了系統(tǒng)的安全性。DTS8000 分布式光纖利用了光纖既是感受被測(cè)量的傳感介質(zhì)，又是傳輸被測(cè)量的傳輸介質(zhì)，在高壓柜內(nèi)光纖保持完整，不進(jìn)行熔接等操作，徹底解決光纖測(cè)溫系統(tǒng)中由于光纖的接入可能存在的閃絡(luò)問(wèn)題， 保障整個(gè)光纖測(cè)溫系統(tǒng)在最惡劣的環(huán)境中也可以安全運(yùn)行。
3） 故障點(diǎn)定位精確，溫度精度高：
DTS8000 系統(tǒng)為分布式測(cè)溫，連續(xù)監(jiān)測(cè)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況任意設(shè)定報(bào)警值。實(shí)時(shí)顯示待測(cè)范圍內(nèi)任意點(diǎn)的溫度變化，更可以在發(fā)出報(bào)警時(shí)，精確定位哪一個(gè)觸頭或電纜頭發(fā)出報(bào)警，方便現(xiàn)場(chǎng)人員快速找到報(bào)警點(diǎn)；并且測(cè)量周期短，每個(gè)通道讀取數(shù)據(jù)只要幾秒鐘。
DTS8000 系統(tǒng)溫度分辨率可以達(dá)到 0.1℃，溫度精度可以達(dá)到 1℃；終端機(jī)內(nèi)的激光發(fā)射裝置每秒鐘會(huì)發(fā)射上萬(wàn)次的光脈沖，并將取樣溫度的平均值輸出到顯示系統(tǒng)，基本消除誤差。
4） 實(shí)時(shí)探測(cè)報(bào)警能力：
DTS8000 系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)是連續(xù)的，可通過(guò)定溫和差溫結(jié)合，實(shí)現(xiàn)差溫、定溫或差定溫報(bào)警結(jié)合的方式。報(bào)警控制區(qū)可編程，并可按照用戶的要求進(jìn)行分區(qū)，可針對(duì)環(huán)境變化設(shè)置 500 以上任意個(gè)不同報(bào)警控制區(qū)域。
DTS8000 系統(tǒng)對(duì)待測(cè)區(qū)域的溫度進(jìn)行 7×24 小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并定位過(guò)熱點(diǎn)，做到早期預(yù)警。提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)這個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢查查，充分的保證報(bào)警的及時(shí)性，提高了報(bào)警的可靠性和前瞻性，提高電力設(shè)備的安全性。
5） 系統(tǒng)穩(wěn)定性高：
DTS8000 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有光纖和分布式光纖測(cè)溫主機(jī)兩大主要部分組成，因此無(wú)中間環(huán)節(jié)，而測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)為全光測(cè)量，完全不受強(qiáng)電場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。.
6） 安全性：
DTS8000 系統(tǒng)具備內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄功能，可儲(chǔ)存一年及以上的歷史數(shù)據(jù)，并可把存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)調(diào)（恢復(fù)）出來(lái)；遠(yuǎn)程控制和診斷，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和診斷；如果光纖受損，DTS 系統(tǒng)可以即時(shí)定位受損點(diǎn)，并通過(guò)光纖熔接機(jī)對(duì)其進(jìn)行熔接，這對(duì)于有效的實(shí)施在線監(jiān)測(cè)是非常重要的；探測(cè)光纜本征安全，采用光信號(hào),不會(huì)與動(dòng)力電纜之間產(chǎn)生相互電磁干擾。
7） 先進(jìn)性、兼容性：
DTS8000 系統(tǒng)是電纜溫度在線監(jiān)測(cè)的最有效的手段，在國(guó)外已經(jīng)取代傳統(tǒng)的線型感溫材料，在技術(shù)上已非常成熟完善；通過(guò)采用不同的外護(hù)套材料，探測(cè)光纜可以適應(yīng)各種環(huán)境；區(qū)域長(zhǎng)度設(shè)定、報(bào)警值設(shè)定及系統(tǒng)校定均可采用Windows 2000 及以上版本軟件來(lái)完成。
DTS8000 系統(tǒng)可以通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)口、RS232 接口，向終端用戶控制系統(tǒng)（如平板 PC）提供分區(qū)、溫度及報(bào)警信息。
8） 完整性：
DTS8000 系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求采用回路配置-即光纜的兩端均連接到DTS 主機(jī)上。回路設(shè)計(jì)采用“雙端”數(shù)據(jù)處理（即如果出現(xiàn)斷路，可從回路兩端同時(shí)進(jìn)行單端測(cè)量），因此光纜上單點(diǎn)受損并不影響 DTS 系統(tǒng)在回路兩端采集數(shù)據(jù)的能力，也不會(huì)引起任何性能損失，如響應(yīng)時(shí)間，區(qū)域定位及溫度分辨率將保持不變。
9） 高可靠性：
DTS8000 系統(tǒng)無(wú)誤報(bào)、無(wú)漏報(bào)的特點(diǎn)，這是由于開關(guān)柜內(nèi)的光纖安裝完成后，壓力、應(yīng)力和應(yīng)變等基本不變，變化的只有溫度，另外，光纖加工方式采用物理加工的方式，因此，一旦產(chǎn)品完成后，除非破壞不會(huì)產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，所以分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)不需要向傳統(tǒng)的測(cè)溫系統(tǒng)那樣，定期進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，從而非常方便于維護(hù)。
系統(tǒng)實(shí)施
測(cè)溫光纖安裝
測(cè)溫光纖不但是信號(hào)的載體，還是溫度傳感器，安裝的質(zhì)量直接關(guān)系到測(cè)量的準(zhǔn)確性，因此在施工中應(yīng)特別注意其安裝工藝。
光纖如同纖細(xì)的電線，在布線時(shí)應(yīng)注意光纖在柜內(nèi)的走線路徑，要盡量避免光纖被外力損傷和設(shè)備操作時(shí)的拉傷或折斷，要充分考慮不影響柜內(nèi)設(shè)備的檢修。光纖是石英制品，在需要彎曲鋪設(shè)時(shí)只能以大于 3cm 的圓弧實(shí)現(xiàn)，否則會(huì)引起光纖損耗，影響測(cè)量精度；同時(shí)，在光纖接頭處理中，必須保持光纖熔接面的清潔，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。
（1）在安裝中找出需要精確定位的開關(guān)柜易發(fā)熱點(diǎn)等重點(diǎn)檢測(cè)部位，如電纜頭，靜觸頭，動(dòng)觸頭等。如下圖：
上圖中， 
表示開關(guān)柜中可測(cè)試的點(diǎn)， 
表示開關(guān)柜中常用監(jiān)測(cè)安裝點(diǎn)位。
（2）開關(guān)柜與柜之間采用柜內(nèi)線槽走線或預(yù)留穿線孔穿線，柜間預(yù)留段光纖與相間類似。如下左圖：
（3）有多列開關(guān)柜時(shí)，柜內(nèi)光纖敷設(shè)完成之后，最后一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)進(jìn)線和電纜溝外部光纖進(jìn)行熔接，要將光纖穿到地下電纜溝進(jìn)行熔接。將熔接好的光纜在軟管內(nèi)固定結(jié)實(shí)，然后用膠帶固定在開關(guān)柜底部。如下右圖：
