铁路电力系统设施管理方案
行业背景与客户需求
l 为实现对企业资产进行定位和跟踪。
l 资产全面可视和信息实时更新。
l 使资产管理更加高效和精细化。
l 实时了解资产设备状态,避免事故和隐患。
方案概述
1. 铁路沿线井地下线缆和管道系统
(1)提升地下电缆查找效率和检修时确保准确识辨电缆,提高供电故障应急处理能力。
(2)实现地下电缆信息化管理,地下电缆资料信息完整建档,便于掌握电缆资源分布情况,为建设新地下电缆提供可靠的依据。
(3)非开挖方式查找地下电缆,降低开挖事故率,降低维修成本有利于人员安全及地下电缆设施安全隐患排查
2. 线路线缆扎带式发光标签系统
巡检人员手持超高频探测终端,对捆绑了轧带式发光标签的线缆进行探测识别,获取线缆的各项数字信息并上传至控制端显示。
通过发光标签LED灯的多种闪烁提示方式,可实现对线缆的精确定位查找和数字化管理。
3. 铁路电缆在线监测系统
铠装线缆监测器利用传输线阻抗匹配原理,通过发射特定信号在电缆中传输,检测反射回来的信号,定位故障点位置,从而监测发现铠装线缆完好情况,如出现破损立刻进行预警。
4.铁路线路杆塔远距硬质标签系统
为实现铁路线路输配电杆塔维护工作的智能信息化;及时发现线路存在的隐患包括线路走廊的安全距离,线路和杆塔的异常情况等;协助实时记录线路及附属设施的状态和运行数据
系统架构
1.铁路沿线井地下线缆和管道系统
本系统综合了当今流行的RFID射频识别、近场通讯(NFC)、移动互联等几大技术,主要用来对电力电缆进行安全可靠标识,随时获取电力电缆的准确分布,实现对电力电缆的快速查找和准确识别,达到动态高效管理电力电缆的目的。系统采用B/S结构,方便各级部门进行浏览查看。
(1)实现智能化管理,维护信息归档有利于实现科学管理地下电缆,提高服务质量;减少维护人员的投入,降低企业人力成本,提升企业业绩。
(2)通过对电缆数据资料和维护检修信息的挖掘分析,可以了解地下电缆的运行情况,有助于智能电网的实现。
巡检人员手持低频探测终端,对埋设在地下管线的低频电子标识器(柱型或球型)进行探测,身份识别,结合卫星定位完成信息采集与分析并通过网络上传到控制中心。
2.线路线缆扎带式发光标签系统
采用超高频RFID射频识别技术,各种线缆介质环境下使用。
标签具有适应不同环境的多种适应能力,可根据需要精确定位点亮标签的LED灯。
3.铁路电缆在线监测系统
主要特点:
发射信号在探头线圈激励出交变磁场,使电缆导体感应出交变电流,电流沿着导体传播;接收是发射的逆过程;
非侵入式,抱箍式安装;
发射接收一体;
集成温度、振动传感器;
铠装电缆监测器
监测器主机配合监测器一同使用,作为通讯传输的枢纽,将监测数据实时反馈到监测系统。
主要特点:
主机安装在地面,通过线缆和探头连接;
太阳能存储、供电;
NB-IOT/4G通信接入云端,如果数据不能上云,可以Lora接入局域网;
主机包括无线通信、系统控制、数据存储、算法、伪随机序列发生器、高速数模、模数转换、发射激励,接收放大等模块。
检测方案
对铁路上的输电电缆进行实时在线监控管理,包括绝缘层破损(泄漏、闪络性)和导体破损(短路、断路、不良)、高温等;
电缆安装在高架桥或埋于地下,安装方式是在水泥槽里边埋好蜂窜管,每根管里穿过一条电缆;
包括10KV和27.5KV单相或三相电缆,单相电流为3-6A,最高为10A,三相通常在10A左右,最高为20A;
每段电缆长度为800-1500米;
监测频次:一般每月一到两次。
监测原理
利用传输线阻抗匹配原理,既电信号在电缆中传输时遇到阻抗不匹配的点(绝缘破损或导体破损点)会发生反射,通过发射特定信号在电缆中传输,检测反射回来的信号,通过计算信号的飞行时间定位故障点位置;
特定信号用扩展频谱的伪随机序列,功率谱密度接近或等于噪声,不影响电缆中原有的信号,同时抗干扰;
接收信号与延迟的入射信号进行相关运算,检测出反射信号,通过计算反射信号的飞行时间,计算故障点;
对反射信号特征定性定量分析,对故障进行识别;
两个探头安装在同一个检测点,相距一定的距离,比如1米,用于判定故障点所在的方向。
4.铁路线路杆塔远距硬质标签系统
智能化远距电子标签采用超高频RFID射频识别技术,可使用在全国各地范围内,内置于标识牌支架中,安装在输电杆塔上3-10米高的位置。
可满足巡检人员手持终端15米远(柔性标签)或23米远(硬质标签)以上距离稳定识别。作为电缆线路ID身份标志,记录电缆及线路属性信息(如电压、线路、位置、铺设日期、施工单位等),以帮助日后对电缆的精准定位、查找,为信息化管理打下坚实的基础。
远距硬质电子标签内置于标识牌支架中,安装在输电杆塔上3-10米高位置
巡检方案
巡检人员通过手持终端,可自动或手动向后台监控中心发送位置、时间、故障类型,设备编号等信息。
监控中心系统对接收到的信息进行读取和存储,并自动存入数据库服务器,同时通过内网向巡检人员发布检修任务。
监控终端借助RFID系统在软件上实时显示巡检状态,故障点,故障类型,处理情况,历史时段和巡检路线等。
杆塔安装的RFID标签具有国密安全技术,约束工作人员必须到位巡检,方可取得RFID识别码。
巡线员通过GPS全球定位系统对所巡视杆塔的经纬度作好定位,与原先输入的数据对比看是否吻合,同时将信息记录在手持终端,可在巡检完成后通过CDMA/GPRS网络将信息传到服务器进行对比分析。如此及时发现线路运行中的异常情况,以便在最短时间内进行处理,有效促进线路巡视工作质量的提高,杜绝漏检和不到位检查。