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        电力一体化智能井盖

        (电力)一体化智能井盖

             (国网公司-运营商-管廊专用)

        1、概述

        1.1 项目概述

        电缆隧道内敷设35kV及以上高压电缆线路,高压电缆线路担负着重要的输电任务,电力电缆是电力系统最基本的组成部分,对整个电力系统起到极其重要的作用。近年来城市化建设发展迅速,电力电缆的大规模铺设,形成了庞大的地下供电网络。由于缺乏有效的实时监控管理手段,给不法分子提供了可乘之机,移动、偷盗井盖等违法行为时有发生,同时,破坏、损坏、丢失的井盖也因无法及时获知而得不到及时修复,这样不仅影响相关电缆设备的正常工作,对电网供电可靠性造成巨大的威胁,而且丢失井盖的井口也会对道路上的车辆、行人造成极大的危害,对社会安定、安全造成了极大负面影响。为了更好的保障电网的安全运行,迫切需要采用新技术、新模式加强针对井盖的安全管理,实现电缆通道井盖的智能化管理模式。

        针对电缆隧道缺乏必要的技术防范设备和监控手段,不法分子时常通过非法打开地下隧道出入口井盖,进入隧道内盗窃电缆隧道附属设施及低压电缆,严重影响电缆的安全运行。

        根据Q/GDW0213101—2010电力隧道建设技术标准7.11条款“电缆隧道上电力井盖应加装电子锁以及集中监控设备,实现电力隧道井盖的集中控制、远程开启、非法开启报警等功能。”

           物联网智慧井盖利用最新一代NB-IoT通信技术实现井盖盘点、井盖状态监控、轨迹跟踪、防盗告警、告警联动派发工单、鉴权分配等功能,物联网智慧井盖的应用为电网供电可靠性提供了可靠的技术手段。


        2、架构设计

        2.1 设计依据

        物联网智慧井盖产品及系统的设计遵循以下标准及规范:

        《城市电力电缆线路设计技术规定》(DL/T 5221-2005) 

        《电业安全工作规程 电力线路部分》(DL 408-91) 

        《电力设备预防性试验规程》(Q/CSG 114002-2011)

        《中华人民共和国安全防范行业标准》  GA/T74-94

        《出入口控制系统工程设计规范》 GB50396-2004

        《安全防范工程技术规范》 GB50348-2004

        ANSI/NFPA 70-2011 国家电气规程  

        ANSI NEMA 工业控制设备和系统外壳  

        GB11920-98  电站电气部分集中控制装置通用条件  

        GB19577-2009  国家电气设备安全技术规范

        防止电力生产重大事故的二十五项重大要求

        《DCS电缆布线规范》

        《井下安全规程》

        GB50168-2006  电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范  

        GB50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准

        GB3836.1-2000   爆炸性气体环境用电气设备 第1部分: 通用要求

        GB3836.2-2000   爆炸性气体环境用电气设备 第2部分: 隔爆型“d”  

        GB15322.1-2003  《可燃气体探测器 1部分:测量范围为0~100%LEL的点型可燃气体探测器》

        DL/T667-1999 继电保护设备信息接口配套标准质量管理体系认证标准  

        Q/GDW317—2009 10(6)kV~500kV电缆线路技术标准

        《国家电网公司电力电缆运行维护与管理规范》

        《国家电网公司电缆通道管理规范》

        《国家电网公司电力电缆运行规程》

        《电力二次系统安全防护规定》国家电力监管委员会第5号令

        EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-79  综合布线系统设计规范

        GA/T75-94 GBJ232-92  电气装置安装工程施工及验收规范

        GA/T75-94  安全防范工程程序与要求

        DL 476—1992  电力系统实时数据通信应用层协议

        《国家电网公司关于印发电力电缆通道选型与建设指导意见的通知》

        【国家电网运检〔2014〕354号】

        2.2 系统架构

        电缆隧道的出入口井盖管理系统为电缆隧道在线监测系统中的一个子系统可独立运行也可接入电缆隧道在线监测系统统一管理,本项目只涉及电缆隧道出入口的管理故独立成单一系统运行。从现场勘查情况看,因隧道内没有现成可用于通信的光缆及供电的电源线,布线成本较高,采用物联网智慧井盖更加适用于现场环境。

            系统组网架构图如下:

         

        2.3 供电解决方案

        物联网智慧井盖供电采用专业级锂亚电池,确保供电稳定可靠,再结合NB-IoT通信方式的低功耗,平时井盖处于休眠状态,一旦发生告警或需要远程开启,仅需3秒即可激活井盖,大大节约电池耗电量,确保超强的续航能力。

        普通民用电池,包括碱性电池、锂电池,都存在自放电,也就是说,即便不用,放置几个月或几年后,电池自身的放电就会导致电池失效。因此不能选择采用普通民用电池的产品。必须选择具有极低自放电特性的特种电池,这种电池主要来自军用领域,可以放置10年以上还有70%的电量。

        2.4 通信解决方案

        物联网智慧井盖产品系列采用NB-IoT物联网技术、井盖开关报警传感器技术,是集防盗和报警于一体的高科技产品。它利用窄带物联网技术特有的信号增益高的特点,即便在手机完全没有信号的环境,依然能稳定可靠的通信,解决了井盖下方没有信号的难题。在铁盖完全紧闭的状态下仍能够收发信号,向后台定时发送状态信息。同时,它利用窄带物联网技术特有的低功耗特点,仅仅依靠电池,就能待机连续工作3-5年之久,解决的井盖下方无法供电的难题。

         

        2.5 报平安解决方案

        报平安功能是指在井盖正常期间,定期向平台发送报平安信息。这个功能能够让平台发现井盖传感器是否失效(电池耗尽或者损坏)。

        对于安装在井盖底部的传感器,在井盖关闭时,无线电信号基本上全部被铸铁井盖屏蔽,因此无法发送报平安信息,只有在井盖打开(倾斜)以后才能发送无线电信号。

        由于安装在井盖底部的传感器本身就容易损坏,而不能报平安使得传感器损坏以后平台无法知道,这样导致的后果就是很多井盖传感器实际上已经彻底丧失监控报警功能而用户完全不知道,等真正发生丢失事故时无法报警,完全失去了安装井盖传感器的意义!

        3、TL507K(电力)井盖


        智能井盖说指具备井盖状态监测、井盖身份识别、井盖开关监控、井下(物理、化学)环境监测等一项或多项功能的智能井盖,由高强度工井内盖、高安全井盖标识器、智能电子锁、安防模块、电源管理模块等部分组成。

        该产品是一款用于电力高安全智能井盖,支持多种通讯方式、多种开锁方式、多种应急方式、多种外盖检测方式的四多井盖和支持防水、防尘、防堵、防锈、防破坏的五防井盖


        ♦多种控制方式:近场蓝牙,4G\NB-IoT远程、线控开锁

        ♦多种供电方式:电池、无线感应、线缆供电

        ♦多种报警方式:井盖非法开启后,支持短信、邮件、APP推送报警

        ♦多种应急方式:无线反向供电,无接触式纯机械应急

        ♦多种通讯方式:NB-iot、4G、485线控

        ♦多重外盖检测:光照强度与超声波测距方式

        ♦多种应用场景:无源锁、有源筋

        安全可靠

        ♦支持国网芯RFID高安全井盖标识器,支持基于国密SM7算法的安全身份认证

        ♦支持国网专用高安全井盖开锁装置,实现智能井盖的身份识别、开启和关闭电子锁

        ♦锁芯空转式设计,有效防止暴力破坏

        ♦无接触式应急钥匙,应急钥匙通孔式设计,有效防止泥沙堵漏

        锁杆及五金采用316不锈特钢和304不锈钢材质,高防腐防锈性能

        ♦井盖采用保护盒一体式设计、外观简洁、防撞、防震动防冲击能力强

        ♦IP68级防水防尘

        开闭锁寿命可达1万次

        易于维护

        ♦模块化设计:

          电源模块、锁芯模块、安防模块、外盖检查模块


        主要技术参数

        物联网智慧井盖主要由盖体、锁体(锁杆)、通信控制器组成。

        井盖材质:玻璃钢

        锁芯材质:304不锈钢材料

        动作机构:微动电机

        通信方式:无线NB-IoT或4G

        供电电源:锂亚电池

        静态功耗:0.6W

        防护等级:IP68                               

        井盖尺寸:600、650、700、750、800mm(可定制) 

        承    重:36KN

        运行温度: -40 ~85℃ 

        工作湿度:5%-100% RH


        应用场景:电力公司、运营商井盖


        TL507K (管廊)电动井盖


        地下综合管廊智能井盖是我公司采用新技术,研制出的一种新型智能井盖。主要用在城市地下综合管廊方面。产品采用球墨铸铁铸造或钢板焊接成型,美观,坚固,强度高。井盖尺寸为方形1000mm*1000mm、1200mm*1200mm、圆型直径型800-1000mm等多种规格。也可以根据需要进行定制。

          电动井盖具有防水、防盗、防腐蚀功能。井盖关闭后密封良好,井盖设计有防渗漏结构,可以做到基本不漏水。防盗、防开启结构。当外部没有专用设备时,无法强行开启。本地可以手动、遥控开闭。系统还留有无线,4G、NB-IOT,手机APP等控制接口,便于接入网络。

               电动井盖按结构分为控制设备和井盖两部分,分为人体感应器,关盖感应器和开盖感应器,为控制系统的辅助部分。主要应用有三类:绿化带、人行道、车道;常用井盖按承载压力一般可以分为:125KN,250KN,400KN三种;按材料一般为钢板焊接,球墨铸铁等。控制箱:控制设备安装在管廊设备间内或室外。

        电动井盖控制功能

        ⑴、控制中心或分控中心可以远程开启/关闭;

        ⑵、现场可以使用手机APP软件(或者红外)遥控开启/关闭;


        安全防护

        井口设置异物自动探测装置:

        ⑴确保井口有人或物品出入时井盖无法启动关闭动作;

        ⑵在井盖关闭过程中检测到人或物品出入时,井盖能够立即停止关闭动作并退回,以避免人员夹伤或物品损坏。

        井盖有吊装孔,便于吊装时连接吊索,以免吊装时损毁。

         多种接口

          设备具有以太网、RS232、RS485串口,无线、4G、红外、手机APP、远程IO等多种接口。

        电气安全可靠性高

        控制箱连接到电机采用DC24V供电,这种电压对进入管廊的人员是安全可靠的,控制箱的和井盖安装是分开的。


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