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解決方案

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紅外測溫火災預警系統
2021-09-07  |  瀏覽:117
摘要: 方案背景 根據公安部消防局《中國火災統計年鑒》統計,高層建筑火災原因中電氣故障造成的火災占據所有火災總數34%,在所有火災起因中列于首位。另據統計數據分析,各種電氣火災的起因主要是由泄漏電流,相間短路和元件或電纜超負荷這三大原因引起。相間短路和元件或線纜超負荷這些起火原因最終將會返映到導體發熱一溫度升高一達到燃點而起火。這類由發熱而最終導致的電氣火災在全部電氣火災占到了66%左右的比例。 隨著科學技術的發展,紅外測溫技術由于具備非接觸測溫的能.力,對設備缺陷具有很強的診斷和預警能…

方案背景


根據公安部消防局《中國火災統計年鑒》統計,高層建筑火災原因中電氣故障造成的火災占據所有火災總數34%,在所有火災起因中列于首位。另據統計數據分析,各種電氣火災的起因主要是由泄漏電流,相間短路和元件或電纜超負荷這三大原因引起。相間短路和元件或線纜超負荷這些起火原因最終將會返映到導體發熱一溫度升高一達到燃點而起火。這類由發熱而最終導致的電氣火災在全部電氣火災占到了66%左右的比例。

隨著科學技術的發展,紅外測溫技術由于具備非接觸測溫的能.力,對設備缺陷具有很強的診斷和預警能力,迅速成為電力設備溫度監測的重要技術措施,是電氣火災預警的重要手段。目前,電力系統對電力設施表面溫度的監測都是安排工作人員定期使用手持式紅外熱像儀進行巡檢。巡檢方式下,工作人員須在規定的安全距離外將紅外熱像儀對準被測設備,調整焦距,獲得目標的溫度值,在完成上一個節點測量后再進行下一個節點的測量。人工巡檢測溫方式存在以下問題:

人工操作。 浪費人力并且溫度測量準確度人為因素影響較大

l 單點測溫。測溫點多時工作強度大

l 人工巡查,不能自動報警,存在監控真空

l 測量數據存儲在紅外熱像儀的存儲卡中,共享性差

l 人工制作報表,工作量大

因此,河北為信開發了在線式紅外成像測溫系統,為電氣火災預警提供了更邊界可靠的方式。

2、方案介紹

2.1方案簡介

紅外在線溫度診斷系統由前端監控系統、傳輸網絡、本級監控中心三個部分組成,各個系統相互銜接,層級互聯,促進高爐區域安全防范、集中管控的可視化、數字化管理。

1) 前端采集設備

前端數據采集設備為紅外熱像儀,通過紅外成像特性采集檢測點紅外輻射量分布情況,經過前端設備處理將圖像數據、溫度數據集中上傳。

2) 傳輸網絡

傳輸網絡由網絡傳輸線路、數據匯集中心、信號轉換接口和數據分發中心組成,將前端設備采集和分析的數據匯總至監控中心進行存儲和進一步的深度處理應用。突破距離、地域、環境的限制,構建起前端設備和監控中心的橋梁。

3) 監控中心

后端控制室內部署后端服務器,可集中管理前端設備,接收由前端設備上傳的溫度數據與圖像數據,實現遠程判定電纜的異常狀態等級。并可提供相關服務接口用于第三方系統對接,實現數據共享。


系統連接示意:

如果現場沒有可接入公網光纖,現場配置轉發主機、WXDK-500G裝置(需移動運行商電話流量卡)、網絡防火墻裝置,建議增加網絡防火墻保證后臺監控系統及數據安全性。

2.2設計依據


《無損檢測 紅外熱成像 1部分:系統和設備的特性》 ISO 18251-1:2017

《紅外探測器參數測試方法》 GB/T 13584-2011

《帶電設備紅外診斷應用規范 DL/T 664-2008 


2.3方案亮點

可靠性高

設備整機在+75的高低溫試驗箱內進行老化試驗及標定過程。通過現場實地勘察充分了解設備防范需求及環境情況。根據現場環境實際特點采用風冷型防護罩,可滿足惡劣環境下的運行要求,以此保證設備的耐久實

易用性高

可配置手機APP,實現隨時處理隱患,使設備巡檢變得非常便利。

擴展性高

為信具備電氣火災綜合預警解決方案能力,除紅外成像監測技術外,該平臺可實現對為信其他火災告警措施進行支持,如溫度在線監測設備,電纜光纖測溫設備,電氣火災告警設備等,可以為用戶提供綜合火災告警解決方案。


2.4系統應用場景舉例



2.5紅外成像檢測系統隱患特征

通過經驗積累,可以通過觀察紅外成像結果來分析系統隱患,以下為部分隱患的經驗總結:

設備

常見故障

圖像特征

少油開關

上觸頭座螺栓松動或或上觸頭本身接觸不良

呈現以頂部為發熱中心的熱象圖

下觸頭接觸不良

呈現以下部為發熱中心的熱象圖

上下觸頭接觸不良

呈現上下兩個熱區熱象圖

多油開關

觸頭接觸不良

呈現以箱體上部為發熱中心的熱象圖

電壓互感器

介損增大和鐵芯不良

呈現以整體過熱而上部為主的熱象圖

絕緣不良、缺油導致內部發熱

對應外部呈現-局部熱區或油位面的熱象圖

電流互感器

內部接觸不良

呈現以頂帽和一次線為中心的熱象圖

介質損耗增大

呈現整體溫升的熱象圖

移相電容器

介質損耗增大或內部放電

呈現以“肚子”上部為中心的熱象圖

耦合電容器

介質損耗增大

呈現整體過熱的熱象圖

缺油

呈現對應處--明顯油位面熱象圖

內部局部放電

呈現一局部熱區的熱象圖

氧化鋅

受潮

呈現受潮部位熱象暗淡,而其它部位熱象明亮的熱象圖

避雷器

老化

呈現整個避雷器熱象暗淡的熱象圖

高壓套管

介質損耗增大

呈現以套管整體發熱的熱象圖

內部局部放電或絕緣不良

對應部位呈現局部發熱區的熱象圖

缺油

呈現明顯油位層的熱象圖

導電桿連接不良

呈現套管頭出線端過熱的熱象圖

高壓電纜頭

密封不良、流膠、缺油受潮和干封材料老化等

呈現以分叉為中心的整體發熱的熱象圖

出線端連接不良

對應部位呈現局部過熱的熱象圖

干式變壓器

短路等缺陷

呈現以鐵芯和線圈為中心的熱象圖

油浸變壓器

鐵芯和線圈存在缺陷

呈現鐵芯和線圈為中心的熱象圖

套管項部缺油和儲油柜假油位

呈現明顯油位層的熱象圖

散熱器堵塞 ,破壞油的正常循環

呈現對應堵塞部位過熱的熱象圖


3主要產品簡介

3.1 WXDK-CW600系列紅外測溫熱成像傳感器

WXDK-CW600系列紅外測溫熱成像傳感器內置高靈敏度紅外探測器和高分辨率可見光探測器,可對場景中重要電氣設備進行全天候的實時溫度監測,探測電氣設備的溫度變化,實現精準測溫。



產品參數:

工作電源:DC9 ~24V

測量溫度范圍:-30°C^ +300°C

工作溫度范圍:-25°C^ 75°C

測量準確度:2°C中心點

紅外分辨率:80*62像素

測量精度距離:<1m (建議)

寬視場角/FOV:110° *75° /55° *35°

采集間隔:≥1s (可調)

通訊接口:RS485




4總結

河北為信紅外測溫火災預警系統可以作為火災預警的重要組成部分,為安全生產保駕護航。

 
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