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1、中原特钢股份公司35KV开关柜测温系统实施方案深圳市安捷工业光电有限公司二零年五月一、系统设备介绍1. 1 AT501点式光纤测温预警系统简介AT501点式光纤测温预警系统是深圳市安捷工业光电有限公司针对开关柜、刀闸开 关、变压器等高压电力设备因绝缘老化或接触不良所引发故障和火灾的早期预测而设计的， 因为光纤具有电绝缘、本征安全、不受电磁干扰等特性，光纤传感器的探头可以直接安装 在被测点上，通过监测开关触头、开关柜的实时温度来预测可能发生的故障，防止电气火 灾的发生。AT501点式光纤测温预警系统由AT501M监控主机、AT501D光纤测温仪、ATS-100将传感器送来的光 信号解调为温度数
2、值，实现对被监测部 位的温度测量将被监测部位的温 度信息转换为光信 号，并传送给 AT501D光纤传感器、上位监控机和人机交互软件等部分组成:采集、接收来自AT501D的温度、 报警和故障数据，通过以太网送 入上层管理系统;通过继电器（干 接点）把报警信息送入火灾报警 系统1.2系统结构图电力公司集 中监控系统客户端*- 111光纤网1.3 AT501D光纤测温仪AT501D光纤测温仪（测温式电气火灾探测器）是专门 为保障发电厂、变电站和钢厂的高压电力设备（安全运行设 计的。当这些关键设备使用时间过长、过载、绝缘老化或接 触不良时，均会产生局部过热现象，通过实时监测设备内多点的温度，就能预测可
3、能发生 的故障，有效防止事故的发生。AT501D光纤测温仪实时接收光纤传感器送来的携带有温度信息的光信号，并把其解 调为温度数值，实现对被监测部位的温度测量。当实际测量值大于报警设定值时发出报警 信号。它们具有温度显示、报警设置、声光报警和故障诊断等功能，它们既可单机独立工 作，也可多台组网使用，适用于各种规模的应用需求。主要技术指标性能指标AT501D测温范围-30L150C测温精度0.5C探头数量9个(ATS-100)响应时间2S通讯接口以太网输入电源DC 24V/AC 220V功耗5W工作环境温度-20C60C，相对湿度 95%重量1.5Kg外形尺寸130mm(L) x 204mm(W)
4、 x 49mm(H)1.4测温原理1、光源发出一束光脉冲，通过耦合器调制后射入光纤传感器中;2、光纤传感器反射回一束特定波长的光信号，该信号携带有被测点的温度因子;3、信号处理电路对该光信号进行分析、计算后得出被测点的实际温度。1.5 ATS-100光纤传感器ATS-100光纤传感器的探头尺寸极小（业内最小），可直接安装在被测点上，测温准 确，响应迅速；其尾纤选用柔软、坚固的特制光纤，它具有传输带宽高、信号稳定、抗电 磁干扰、抗挠曲、抗冲击强度高和连接快捷等优点；尾纤护套的材质是聚四氟乙烯，它具有耐高温、耐老化、耐腐蚀、高绝缘、不粘附等 特性，可适应高压、高温、强电磁等恶劣的使用环境。主要性能
5、指标测温范围：-40150C尺寸：5mm*5mm*20mm探头材质：导热陶瓷尾纤长度：3-30M尾纤接口抗拉强度：不大于40N光纤接头：LC/PC光纤接头产品优势同传统的电传感器相比，光纤传感器具有以下优势：1、可以实现多路多点的温度监测，适合大规模温度点的监测；2、测量精度和分辨率高；3、传感量检测及传输均为光信号，不受电磁干扰及核辐射的影响；4、环境适应性好，可长期用于高温、高湿及存在化学侵蚀等的恶劣环境;5、重量轻，体积小，安装使用方便；1.6 AT501M监控主机AT501M监控主机（电气火灾监控设备）是AT501D光纤测温仪上级管理设备，可对AT501D进行数据浏览、系统设置、报警设
6、置等远程监控和操作。AT501M监控主机可同时监控管理64台AT501D，可以对系统上所有监控点的工作 状态进行监测，采用黄、绿、红三种不同的颜色分别表示监控节点故障（不在线）通讯及 测量参数正常、监控点报警等状态。AT501M监控主机实时采集以太网上所有AT501D上的温度、报警、故障等数据， 并通过以太网接口送入上层管理系统或是MIS、SCADA、DCS等管理系统；当有火灾发 生时，还可以把每个测温点的火灾报警信号通过继电器节点送入消防火灾报警系统。性能指标AT501M负载能力可挂接64台AT501D光纤测温仪（共576个测点）响应时间V10S通讯接口LAN, CAN总线，以太网报警输出1
7、6路继电器（干接点），24V, 1A输入电源AC220V 或 DC24V功耗V20W重量5Kg工作环境温度-20C60C，相对湿度V 95%外形尺寸44.5mm(H) X 440mm(W) X 272mm(D)安装方式标准19”，1U上架机箱二、解决方案：2.1监控范围：中原特钢公司35KV变电站中4面开关柜的开关静触头和电缆接头。2.2系统配置：1、在监控室配置1套AT501点式光纤测温预警系统，具体配置如下:包含1台AT501M 监控主机、4台AT501D光纤测温仪和36支光纤传感器，监测4面开关柜，具体情况如 下：监测每面开关柜的上静触头（A、B、C三相）、下静触头（A、B、C三相）和电
8、缆接 头（A、B、C三相）等9点，共计9个测点，35KV开关柜室4面开关柜合计36个测点， 分别通过CAN总线将被测温度数据传输至监控室，实现监控室实时监控；2、在监控室布置一套上位监控计算机，实时监测触点温度变化，当触点实际温度超过设定值或是有火灾发生时，系统将发出超温报警信号或火灾报警信号。系统简图如下:监控系统配置表:序号设备名称型号/规格数量监控室1部分（可承担公司后续所有点式测温系统加装共享）1点式光纤监控主机AT501M1台2上位监控管理软件AgiSerV2.6.01套3系统工作站工控机+显示器+打印机1套4报警输出单兀16路继电器（干接点）1台5机柜2260*800*600 （高
9、*宽*深）1台控制室1部分6光纤测温仪AT501D（9 点）4台7点式光纤传感器ATS-10036支8传感器卡具固定传感器专用24个9通讯电缆三芯，带屏蔽60米10显示面板AT501P4个11安装辅材扎带、固定座、胶水等1批三、系统功能与特点1、实时监测开关柜内的开关触点温度。2、界面友好，可显示现场设备模拟图，当发生报警时在图上相应位置进行报警提示。3、能显示每个触点温度情况、实时曲线、历史曲线。可方便查询任一时段历史数据。4、报警数据可在软件中设置，可设置多个温度值超限报警以及温度变化率超限报警。5、系统可记录一年内各测温区历史信息，可方便的查询、打印历史数据报表。6、系统有自检功能，可实
10、时监测自身运行情况并输出故障报警声光信号。7、系统具有良好的数据传输性能、抗电磁干扰性、抗浪涌电压、能够在潮湿、高温 及粉尘较多的环境下稳定可靠运行。8、系统可与中心控制室计算机联网。点式光纤在线温度监测系统中的光纤传感器不带电，抗射频和抗电磁干扰，防燃、防 爆、抗腐蚀，耐电离辐射和强电磁场，能在有害环境中安全运行。系统具有自标定、自校 准和自检功能，在光纤受损时不仅可继续工作，还可以检测出断点位置。其运行和控制是 通过计算机实现的，可将报警区域、传感器配置图等事先输入计算机，可自动或手动实施 显示、打印、存储、报警区域、故障性质、温度的传播方向、升温速率和温度分布情况等。 并可结合到自动控制
11、和远程控制系统中运行。四、监测数据管理软件系统4.1监测软件系统本软件为用户提供一个简便、实用、高效的工程平台，可实现用户的各种监测功能。1、监测软件系统的特点：实用性组态范围极其广阔，从数据库组态到工况图形组态到报表组态，都可方便地实现。通过 组态工作，绝大多数过程监测场合的方案及功能需求都可实现。高效性该软件采用了国际上先进的组态思想,，在工况图形和报表的生成过程中，采用所见即 所得方式，直接描绘出所需的报表及图形形态。方便性该软件为基于MS-Windows界面，用户可利用鼠标，通过菜单操作，对话框的使用、 窗口操作、工具箱操作、图符的拾取等标准的Windows操作方式，操作极为方便。本软
12、 件的界面为全汉字提示，方便中国用户。2、软件的基本功能：数据库组态用来定义各项数据，在线运行软件中的信号采集与转换、报警、显示等任务依赖这部 分数据运行。图形组态图形组态工具软件可方便地绘制出应用系统所需的各种总貌图、流程图和工况图。图 形组态软件可灵活地生成多种动态显示方式。报表组态报表组态负责提供图形化的报表生成软件，提供静态制表和动态打印功能。报表的组态过 程采用所见即所得方式，可方便地生成汉字的班报、日报、月报、年报及其它统计报表。4.2实时监测系统(1) ：监测软件在监测主计算机上运行，运行人员通过鼠标跟踪球点击即可完成所有操作 功能，并能方便、快捷地调用各种CRT画面和启动打印记
13、录；(2) :操作人员可通过键盘操作进行参数设置和修改;(3) :模拟画面:(4) :实时趋势曲线画面显示：显示前状态下实测工艺曲线。(5) :系统的打印一律实行脱机打印，即打印的同时不影响系统的其它操作:：自动打印：报警打印，报表打印。b:请求打印：历史趋势打印，实时趋势打印。c：定时制表：时报表，班报表，日报表，月报表。(6) :各种一览显示：测点一览显示、当前报警一览显示(7) :系统维护处理：a：操作参数在线调整b：软件使用权限设置c：系统情况查询管理d：系统数据文件管理4.3系统软件可靠性措施1 .系统的可靠性中，软件占很大的比例，因为软件故障，特别是系统死机带来的危害 是最大的，因
14、此我们所采用的系统软件，整个开发过程按正向设计进行。实时多任务操作 系统自行设计和编写，确保整个系统中没有不清楚的部分。资源分配留出很大裕度。整个 软件经过严格测试，确保系统不死机，不出故障。对所有接关系严格定义，且均设立非 法进入和退出的处理措施。2 .系统迅速排除故障所采取的措施系统本身是可修复性系统，工作环境恶劣，且长期的不停机运行，因此，故障是难免 的。这就要求在设计系统时应尽量减少修复时间，以保证系统故障影响最小。本系统具有非常强的自诊断能力。所有模件均周期性地进行自诊断。五、施工工艺5.1施工原则根据现场实际情况，本着实事求是的原则，按照甲方的要求，集中力量保重点、保工 期，在人力
15、、物力、机具上应做到保证。组织内部各工种平行作业，以达到相互之间相互 配合，确保按期完成。桥架管线敷设及穿线工作，按施工图做好线缆对线、编号和包扎及记录工作，便于系 统设备的联接及今后的维护和管理。器材安装按每个系统各自进行，注意避免施工中因忙乱丢失或损坏器材。预先做好各种主机设备、电缆插头的压制和预制连接件等场外准备工作，以便为设备 安装作好充足准备，为设备安装及调试节约时间。5.2施工组织为确保工程顺利实施，本公司将选配技术精良、工程经验丰富并富有较强工作责任心 的技术人员组成专门的项目组，在实施过程中，公司将根据工程进度计划定期检查项目组 的工作进度与工作质量，以保证系统安全可靠和整个工
16、程按期竣工，同时，公司还将要求 技术人员经常与用户探讨有关实施过程中的细节问题，最大限度满足用户的要求。5.3设备安装1. 监控计算机和AT501M监控主机的安装本系统的分站监控计算机和AT501M监控主机安装在变电站控制室的监控柜内，并在 集控总站设置一台监控计算机进行远程监控。2. AT501D光纤测温仪的安装AT501D光纤测温仪安装在环网柜前面上部的仪表盘后壁上，以方便日后的检修。3. 点式光纤传感器的安装a、在开关柜触头上的安装环网柜的主要发热点位于静触头和动触头的接合部位，但此部位处于绝缘套筒的保护 之下，里面的空间非常狭小。为了更准确的测温触头的发热温度，我司的光纤传感头的设 计
17、尺寸为5mm,可以从套筒后部沿汇流排伸入套筒内部，并专门针对静触头设计了耐高温、 高绝缘的安装卡具，可以将传感头牢牢的固定在静触头上。用卡箍固定传感二=一二二/ 器时先将传感头固定在传感器固定槽里.然/定位固定螺丝卜传感器固定槽后把卡箍连同传感头一起卡到静触头的圆柱体上。安装时把卡箍安装在静触头与汇流排的接合部位，与动触头保 持安全距离。b、在开关柜电缆接头处的安装采用专用航空硅胶将传感器粘贴在电缆接头处后采用专用扎带捆绑固定。完成传感器的安装后，用绝缘扎带将尾纤扎在与静触头后部连接的铜排上，以防止万 一传感器脱落时搭到相邻的触点上。关于绝缘和防爬电我司点式光纤传感器的尾纤护套是用高绝缘、耐腐
18、蚀的聚四氟乙烯制作而成，这种高 分子材料的结晶熔点是327C，可长期在-195C+250C范围内使用，它具有：耐高温-使用温度达250C耐低温-具有良好的机械韧性，即使温度下降到T96C也可保持5%伸长率。耐气候-有塑料最佳的老化寿命。放置野外，遭受风吹雨打也永不变质。高绝缘-最优良的绝缘性能，介电性能几乎与温度、频率的变化无关。高润滑-是固体材料中摩擦系数最低者，作为机械零件使用无需润滑剂。不粘附-有固体材料中最小表面张力，不粘附任何物质。耐腐蚀-对大多数化学药品和溶剂表现出惰性，能耐强酸、强碱和各种有机溶液。正因为此我司的点式光纤传感器具有了高绝缘、耐腐蚀、防尘、防污染、防爬电等 优异的性
19、能。4. 柜内走线：为了不影响柜内的电气分布，以及日后对柜内的检修，柜内电缆和尾纤要尽量沿着柜 体角落走线，或是跟柜内二次线捆扎在一起。5. 通讯光缆的敷设从监控室到现场环网柜的通讯光缆均走弱电桥架，并根据现场情况布设PVC管或钢管。六、项目管理目标保证措施6.1质量保证措施I. 工程质量是千秋大业、百年大计，在任何情况下，都不能忽视工程质量，公司建 立以项目经理为首的质量保证体系，工程质量受工程师的直接监督。II. 设立工程协调例会制。根据工程实施的进度，由双方项目组共同召开工程协调会 议，具体部署工程实施计划、责任分工、工期进度安排、工作总结、以及就专业 问题具体协商等。III. X程验收
20、签制。在工程进展过程中，分阶段向业主提交工程进度资料，得到业主 的签字认可批准后，方可进行下一步工作。在整个工程调试完工后，由业主组织 相关部门和我公司共同验收测试，各项指标合格后，方可签收。IV. 建立质量岗位责任制，项目经理对工程质量负全责，专业工程师对本专业的工程 技术质量负责任，质量员负责日常的质检、监督、验收，质量指标的控制，施工 员负责本专业的质量监控。入现场的产品保证一定是合格产品。建立设备材料进场验收报验制度。设备材料 进场后先由甲乙双方联合参加内部验收，验收合格后方可投入工程使用。VI.做好产品保护工作。一方面对材料库中的合格材料进行专人妥善保管，另一方面 是对安装后交工使用
21、前的产品进行有效的保护。VII.加强技术质量的事先控制。施工员、质量员及时做好技术质量的交底工作，及时 发现质量问题隐患。对易犯的质量通病，要反复向班组宣讲，做到防患于未然。VIII在工程管理上，我们利用严格的管理制度，对施工工艺严格控制，严把质量验收 关，一切按国际和行业规范进行。最终保证从设备到系统的可靠性。6.2工期保证措施1. 保证人员的配置。按施工组织设计的要求，组成项目管理班子，人员及时到位， 选派优秀项目经理主管工程施工。2. 保证资金及时到位。业主方除根据合同要求及时支付工程款外，在业主资金不能 及时到位的情况下，调用公司资金，保证材料。3. 保证材料的及时供货。必须与业主密切
22、协作配合，履行正常的材料进场验收认可 手续，保质保量的及时供应材料。4. 保证足够的施工劳动力，并且根据现场的施工情况及时、灵活的增加劳动力，选 派技术精、能力强，能打硬仗的施工班组和技术骨干到本工程中。5. 保证施工机具的供应，保证施工机具的状态良好，投入现场即能发挥作用。6. 根据工程的进展情况，合理安排好加班点，如果有必要将进行24小时的连续施 工，做到歇人不歇工。6.3安全保证措施1. 建立岗前培训制度，无论新老工人，进入现场前，先进行安全培训和安全考试， 考试合格方能上岗。2. 特种作业人员，必须按规定持特种工作操作证上岗，无证不上岗。3. 建立施工现场安全、消防、文明生产管理规章制
23、度。4. 建立安全交底制度。施工员在安排下达任务的同时有书面和口头安全交底。5. 建立班组安全活动制度。每周班组进行一次安全例会或活动日，结合班组的生产 实际，排除事故隐患，提出改进措施，安全员有针对性的对安全知识进行宣传七、售后技术支持服务工程验收通过后，一年内系统免费保修。在保修期内，除人为因素及不可抗拒因素 外，提供免费维修。若因人为因素损坏，须按价承担费用。保修期满后，我公司还将负责 长期维修服务，收取配件成本费及维修工时费，如用户有特殊要求，另行协议。7.1电话支持服务服务热线号码以深圳安捷提供的号码为准（包括电话和传真号码），如有更改，深圳 安捷至少提前三天以书面形式（含传真）通知
24、用户。用户在维护设备过程中，出现由于设备引起的技术故障，可通过电话或传真的方式与 深圳安捷联系，并提供故障的详细情况、服务请求时间、联系人和联系电话等。深圳安捷工业光电拥有由技术工程师组成的电话支持小组，响应用户的服务请求，协 助并指导用户解决问题。深圳安捷工业光电提供每周7天、每天24小时的电话支持服务。7.2现场支持服务深圳安捷工业光电在接到用户的技术支持服务请求后，如果不能通过电话支持服务解 决问题，将委派技术工程师赴现场协助用户排除故障。根据故障对用户业务造成的影响，将故障划分为四种级别，划分界定如下：一级故障：主要指设备在运行中出现系统瘫痪或服务中断，导致设备的基本功能不能实现 或全
25、面退化的故障。二级故障：主要指设备在运行中出现的故障具有潜在的系统瘫痪或服务中断的危险，并可 能导致设备的基本功能不能实现或全面退化。三级故障：指设备在运行中出现的直接影响服务，导致系统性能或服务部分退化的故障。 四级故障：主要指设备在运行中出现的，断续或间接地影响系统功能和服务的故障。深圳安捷对应每级故障，确定不同的现场响应时间。故障级别现场响应时间一级故障24小时之内二级故障48小时之内三级故障3天之内四级故障1周之内7.3设备维修及投诉1. 设备维修服务用户将故障器件通过邮寄或其它方式送达深圳安捷工业光电后，公司承诺在15天内 将故障板件修复，并以邮寄或其它方式返回给用户。2. 设备更换
26、服务保修期内，凡属设备自然故障或者设备质量原因造成损坏，深圳安捷工业光电按用户 通知及时免费予以更换。凡属用户操作失误、机房条件（包括但不限于：电压、温度、湿度等）恶劣，不符合 相关标准而造成设备损坏，更换费用由用户承担。保修期外的设备损坏，需要更换硬件，更换费用由用户承担。深圳安捷工业光电建立专门的备件仓库，缩短了设备更换的时间。3. 区域经理服务深圳安捷工业光电在用户所在区域内安排固定的技术支持人员作为区域经理，负责服 务项目的落实和用户问题的管理，不定期的对用户网络运行情况进行巡检。区域经理运用 长期为用户提供服务所积累的经验，可简便高效地处理用户的问题。4. 投诉受理服务深圳安捷工业光电有专人负责受理用户对服务质量的投诉。我们保证所有用户的投诉 在一周内得到处理，并把处理结果及时反馈给客户。深圳市安捷工业光电有限公司2011年5月21日
