HDSW-ZN智能水位监测系统

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概述
       近年来，随着经济持续增长，城市化规模扩大建设速度加快，城市电网迅猛发展，电力电缆越来越多的应用到城市电网中，同时电缆工井日益增多。电缆工井作为电力电缆通道的重要组成部分，有着不可替代的作用，为了安装和检修方便，电缆工井内大量的存在电缆接头、电缆接地箱等重要设备。因为降水、渗水等自然原因，电缆工井容易积水；电缆接头或接地箱等重要设备长期浸泡在水中，轻则造成财产损失，重则造成安全事故，给电网的安全运行留下了很大隐患；甚至给社会公共安全带来极大的威胁。因此，电缆工井的水位监测和积水治理问题日益重要。 
       基以上原因，保定华电电气有限公司研制开发了HDSW-ZN 智能水位监测系统，该系统由现场监测装置、监控中心数据库及专用软件，以及智能报警装置组成。监测装置采用先进的技术手段，能实时监测电缆工井内的水位高度，水位正常时发送水位正常信息，出现水位超高后能够及时发送预警信息到监控主站，主站的专用软件不但能够存储分析数据，还能够实现声光报警、短信报警、电话报警、启动排水设备等功能。
       应用该系统后，可达到如下预期成果： 
       1、该系统能够实现对电缆工井内水位的实时监测，并具备三级预警功能。
       2、该系统实时监测水位异常，加强了电力设备管理中风险预测评估的能力，真正可以做到防患于未然。
       3、应用该系统，可以降低工作人员日常巡检维护的成本，提高劳动效率，提高设备的自动化率。

       系统简介
       在电缆工井底部不同的高度安装3个液位开关传感器，监测装置实时监测3个传感器的状态，同时通过GPRS无线模块实时将水位状态传输到数据监测中心，供运维人员分析。水位正常时，监测装置按照规定的时间间隔发送水位正常信息；出现水位超高后，立即发送预警信息到监控主站。监控主站根据预警信息的不同，可以实现不同水位的三级报警处理，例如：声光报警、短信报警、电话报警、启动排水设备等等。
       系统采用GPRS组网方式，没有前期组网费用，大大节省了前期建设费用。
       监测装置为低功耗设计，通过高性能锂电池供电，设计使用寿命可达3年或5年（可选）。

       系统组成
       （1） 系统由以下几部分组成：
       A液位传感器
       B监测装置，内部包含GPRS模块 
       C锂电池组
       D监控中心数据库
       E监控系统专用软件
       F报警装置

       监控系统软件介绍
       1、监控系统软件的功能特点
       （1）本项目采用GPRS通信技术，将电缆工井内水位状态上传至监控中心服务器。GPRS通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。
       （2）电缆工井水位监测预警系统是以组态软件形式为基础开发的面向电缆工井内水位状态报警的管理系统，具有良好的可扩性和适应性，满足数据规模的不断扩充及应用程序的修改。
       （3）通过友好的人机界面，使用户能够快速准确的定位到不同线路上的电缆工井。
       （4）监测系统实时显示各电缆工井水位状态，不同状态不同颜色标识，具有实时报警功能，包括水位一级、二级、三级报警，实时状态显示功能，历史事件查询功能。
       （5）具有短信报警、声光报警功能。
       2、系统部分界面
       （1）系统主界面
       树形列表：
       树形列表分为三个级别，第一级是供电公司，第二级是线路，第三级是电缆工井。
       （2）实时监控
       电缆工井中水位正常时灰色标识，水位报警时（一级、二级、三级）红色标识，点击相应标识，显示电缆工井所在位置及水位状态，以“天鹅路_002_2电缆工井”为例，正常时运行界面如下图所示。
       报警时运行界面如下图所示。
       报警窗口如下图所示：
       水位有四种状态：正常、一级报警、二级报警、三级报警。
       报警记录红色显示，解警时绿色显示。
       安装环境
       ² 海拔高度：4000米以下。
       ² 环境温度：-20℃～65℃。
       ² 相对湿度：不大于95%(无凝露)。
       ² 使用地点没有腐蚀性气体、蒸汽、导电尘埃以及爆炸性气体和破坏绝缘性气体。

       装置组成与特点
       HDSW-ZN 智能水位监测装置由智能主机、供电模块和传感器模块三部分组成。其中智能主机包含控制模块和通讯模块。
       （1）智能主机
       ①、控制模块主要完成对水位传感器信号的采集与处理功能，主要包含接口端子以及低功耗处理芯片。微处理器每秒钟采集一次水位传感器状态，当状态未发生改变时，系统每12小时通过无线模块发送一次数据，当水位传感器发生状态改变后，微处理器会在一分钟内将改变后的水位传感器状态上传到监控服务中心。接口端子部分包含控制模块与水位传感器以及通讯模块的连接端子。
       ②、通讯模块主要完成数据的无线上传功能。采用CDMA无线模块，将控制模块处理后的水位传感器状态上传到监控服务中心。
       （2）供电模块
       主要完成对系统电源的供给。系统采用锂电池供电，摆脱对现场电源的依赖，同时配合低功耗的系统设计，可使设备长时间运行。
       （3）传感器模块
       主要完成对水位的监测。模块由三个液位浮动传感器组成。当液位上升到传感器位置时，由于浮力作用使传感器开关状态闭合，将开关信号上传到控制模块分析处理。水位传感器结构简洁，体积小，适用于电缆工井等环境复杂、杂物较多场合安装。