智能电缆隧道运行监测预警系统设计

电缆隧道是电力系统的重要组成部分,主要负责电能的传输和分配。伴随着我国电网规模的不断扩大,电能输送的稳定性和安全性成为人们关注的焦点。随着电缆隧道的规模扩大,其运维检修工作难度日益增加,为有效确保电能输送质量,需要借助信息技术,实现对电缆隧道运行状态的实时监测,从而保障电缆线路的稳定运行。鉴于此,本文对电缆隧道运行监测预警系统的设计进行深入分析,试图为其提供行之有效的可行性建议。

超长电力电缆隧道冬季温度分布特征及通风节能潜力

为了解冬季通风时隧道内的换热情况和节能潜力,对冬季室外气温为4~12℃时超长通风区间特高压电力隧道内的温度分布特征进行数值模拟研究。采用ANSYS Fluent 19.2软件,通过用户自定义程序完成电力隧道全长的模拟。对冬季隧道的传热特征和通风节能潜力进行分析,定义并给出了冬季能实现最大节能效果的临界通风量。结果表明:具有超长通风区间的电力隧道存在通过降低通风量从而实现节能的潜力;冬季电力隧道前段土壤放热、后段土壤吸热,土壤放热量占比受室外气温影响,而土壤吸热量占比受室外空气温度和通风量影响;冬季室外气温越低,临界通风量越小,通风节能潜力越大,当冬季室外气温为4~12℃时,最大可能节能率为91%。

高压电缆隧道内广域极差异常故障检测方法

高压电缆运行在电缆隧道环境中,需要工作人员进行周期性巡视以发现异常故障。为了提高工作效率,及时发现不良工况,提出了一种基于广域极差的机器视觉跟踪成像异常故障检测方法。该方法能够利用广域极差在复杂背景和光照条件下极高对比度和稳定性的特性,快速准确地定位和跟踪电缆隧道内异常积水情况,并通过机器视觉构图技术,生成高质量的积水图像。通过仿真试验和现场试验验证了所提出方法的有效性。仿真试验结果表明,该方法能够在不同视角和距离下实现隧道内积水目标稳定跟踪和清晰成像,且具有较高的识别率和跟踪率。现场试验结果表明,该方法能够在实际变电所环境中自动完成电缆隧道内积水故障检测任务,且具有较高的准确率。

钢厂电缆隧道水喷雾灭火系统设计及优化

为实现对某钢企电缆隧道中水喷雾自动喷水灭火系统的参数优化设计,对水喷雾灭火系统中喷头雾化角大小、间距及喷雾流量展开数值模拟,最终确定水喷雾灭火系统的最佳灭火系统参数为:水供给强度13 L(/min·m^(2)),下喷喷头雾化角120°,喷头间距为1 m,侧喷喷头雾化角90°,喷头间距为1.7 m,工作压力0.34 MPa,喷雾流量30 L/min。

电缆隧道热环境动态监测及通风对除湿效果影响的实验研究

本文通过对夏季上海市某电缆隧道的一通风区间进行实地测试,分析了电缆隧道内的温湿度分布规律,结果发现,由于土壤传递热量的功能差,自送风井11的地下1层至地下4层设备间的平均温度依次降低,从而使空气中所能容纳水蒸气的能力降低,导致地下4层设备间的相对湿度高达97%,存在严重的凝露现象;送风井与电缆隧道连接部位的温湿度分布极不稳定,且电缆隧道入口段0~180 m存在凝露区域,空气相对湿度95%~100%,对隧道内的电子设备极具危害性;电缆隧道越靠近排风井位置,温湿度分布越稳定。此外,对现有的机械通风除湿效果进行验证,启动风机对电缆隧道内进行机械通风后,电缆隧道壁面温度下降约2℃,电缆隧道凝露区域的空气相对湿度下降约30%~40%,验证了通过机械通风方式对电缆隧道内除湿的有效性。

基于无线Mesh网络的电缆隧道无线通信组技术分析

本文对基于无线Mesh网络电缆隧道无线通讯组技术特点,存在问题及优化对策进行分析。讨论了电缆隧道内无线Mesh网络无线通信覆盖,节点间通信特性及隧道环境等因素对其产生的影响。对这一技术在网络稳定性和可靠性,数据传输效率及能耗管理和设备寿命等方面存在的挑战进行了深入剖析。提出通过优化网络架构,数据传输及能耗管理来改善无线Mesh网络电缆隧道应用效果并保证通信稳定,高效,低功耗。

电缆隧道早期火情识别技术的有效性模拟技术研究

电缆隧道是市政基础设施的有机部分,其优势在于可集中布置和管理电力与通信等领域管线设备,且对地面活动影响较小。由于被埋藏于地下,在火灾情势下的救援难度较大,经济损失与人员伤亡易失控。因此,为探究电缆隧道早期火情的识别机理,有必要对其中的早期火情识别与探测进行模拟分析和研究。以实际项目中常见的T型电缆隧道为分析对象,对不同探测系统的有效性进行模拟。根据火源位置、气流速度等参数差异,对所设计5种工况进行分析,并对隧道电缆在不同工况下的温度和燃烧率进行模拟仿真。结果表明:合理敷设和间距能够降低电缆隧道火灾的温度和燃烧率;温度与烟气浓度临界值出现于交叉点处,在两端方向出现突变;若气流速度低于0.95 m/s,探测器预警失效。

新型数字式线型感温探测器及电缆隧道火灾适应性研究

为了解决传统线型感温电缆在电缆隧道中无法对火灾进行有效定位和精确预警等问题,研发一种新型数字式线型感温探测器。在传统感温电缆的技术基础上,分布式插入消防芯片,与原有热敏材料结合,进行火源定位和数据处理;应用多源数据融合及自适应算法,考虑环境影响,整合多类数据,实现精准预警;升级输出预警方式,可用多设备观测沿缆的实时温度、温度云图。对产品进行技术指标检定合格后,参考国家标准和电缆隧道环境,进行了小火源性能测试、差温报警性能测试、沸水试验测试。结果表明,该探测器符合国家标准,且在湿热环境下运行稳定,可靠性较强。

深度残差网络下的电缆隧道低压故障检测

针对数据梯度消失导致电缆隧道低压故障检测结果精度不高的问题,提出了一种基于深度残差网络的电缆隧道低压故障检测方法。该方法对电缆隧道低压回路电流进行分析,建立深度残差网络,通过初始化学习得到线路电流故障特征值,并在权重层中引入激活函数,结合传递梯度进行特征重构,有效避免了梯度消失问题,输出信号特征,通过过零率判别得出故障检测结果。实验结果表明:应用所提方法得出的故障检测结果表现出的高频系数衰减比值图像呈现均值变化且较为密集,检测结果精度较高,满足了电缆隧道低压回路的现实运维需求。

暗挖隧道对近接电缆隧道影响的数值计算研究

针对地铁暗挖隧道施工对电缆隧道衬砌结构造成的裂损病害问题,运用有限差分软件模拟暗挖隧道正交下穿电缆隧道不同工况,提取并拟合电缆隧道的沉降值作为位移载荷,用ABAQUS有限元软件建立荷载-结构模型,将位移荷载加载到采用内聚力模型本构的衬砌结构上来模拟裂缝萌生与发展.得到结果如下:暗挖隧道正交下穿电缆隧道工况下,电缆隧道二次衬砌底板主要受到拉应力的影响最大,电缆隧道衬砌底板裂缝起裂、扩展时产生的最大应力与隧道之间的垂直距离(净距)、电缆隧道的断面尺寸有关;暗挖隧道正交下穿电缆隧道工况下,对电缆隧道产生的裂缝几何特征进行了分析,裂缝的宽度、长度、深度同电缆隧道断面尺寸、净距成线性关系.

排桩基坑施工对暗挖电缆隧道的扰动影响研究

通过三维有限差分仿真计算,分析了排桩基坑水平变形与地表沉降、邻近电缆隧道的变形和受力影响,在此基础上研究了坑隧间距对电缆隧道的变形及安全性的影响。研究结果表明:基坑开挖后有隧道一侧地表沉降小于无隧道一侧;电缆隧道结构的纵向受力是影响结构安全的主要因素,纵向拉应力最大位置位于远离基坑侧墙脚;坑隧间距与电缆隧道安全系数呈非线性递增关系。

电缆隧道机械化施工的环境污染控制技术研究与实践

针对电缆隧道机械化施工对污染治理的特殊需求,深入开展污染控制关键技术研究,形成了全过程控制策略及集成环保设备。施工粉尘通过“掘进面喷洒除尘+混合式通风降尘+废气湿法除尘”路径,有效降低隧道内空气及排放气体的颗粒物和可能存在的有毒有害气体浓度;施工废水及除尘废水通过“加药凝聚+强制泥水分离”路径,实现废水回用与达标排放;地面施工噪声通过“消声+吸声+隔声”的组合方式,实现噪声达标。现场应用结果表明,集成化环保设备的昼间和夜间噪声为61 dB(A)与55 dB(A),废水悬浮物质量浓度为20 mg/L,废气颗粒物质量浓度为40 mg/m^(3),优于现行标准要求,能为绿色施工、改变工程印象、提高社会声誉等奠定坚实的基础。

电缆隧道分布式光纤测温装置安装预算定额研究

现有电力建设预算定额缺少电缆隧道分布式光纤测温装置的计价依据,本文依托郑州圃田220千伏电缆隧道监控工程,系统研究分布式光纤测温装置工作原理和设备安装工艺流程,对安装过程各个工序的人工、材料、机械消耗量进行现场调研与实测,编制得到分布式光纤测温装置安装预算定额,与相似定额对比,补充定额更加贴近工程实际,具有良好的适用性。

基于全场景应用的智慧电缆隧道监控预警平台

本文基于某智慧电缆线路建设项目,阐述智慧电缆隧道监控预警平台的技术方案和实现过程。依据“集中监控+立体巡检”输电监控模式,采用智慧监控研判与风险防控策略,该平台可以实现电缆线路的实时监控和动态维护,实时监测线路运行的温度,并且可以在监控环境状况,发现异常时进行预警,减少人工巡视的工作强度,在节约电力企业运营成本的同时提升电缆线路的维护效率。鉴于此,本文对基于全场景应用的智慧电缆隧道监控预警平台设计进行详细分析。

顶管法穿河电缆隧道渗漏原因检测及处理措施研究

某220 kV电缆隧道穿越京杭大运河,该电缆隧道采用顶管法施工,建成运行至今出现了较为严重的渗漏水现象。根据现场检测成果,3段隧道管节共排查接缝185环,渗漏接缝共134条,其中滴渗接缝12环,表面潮湿接缝122环。根据管节接缝结构和渗漏特征,对管节接缝接触面内部空腔和接触面微孔隙进行钻孔灌浆处理,灌浆材料采用遇水膨胀型聚氨酯类浆材。对完成灌浆处理的管节接缝进行渗漏排查、钻孔压水和钻孔取芯检查,灌后外观观测各管节接缝均不渗水,接缝内部腐烂木板、锈蚀缝面等部位均充填灌浆材料胶体,灌浆处理效果明显。

输电电缆隧道结构技术监督体系

按电缆隧道设计、施工和运维的技术规范,参照电力技术监督的流程,结合隧道结构检测经验,介绍了电缆隧道结构的常见病害缺陷,构建了输电电缆隧道结构技术监督体系,明确了输电电缆隧道结构技术监督的对象、时机、检查形式,详细阐述了资料检查、现场检查的内容和要点,为电缆隧道技术监督提供了指导。

河北石家庄公司:建成全场景智慧运维电缆隧道

2024年1月15日,国网河北石家庄供电公司电缆运检中心员工通过电缆隧道综合监测平台,15 min远程完成110 kV建华变电站电缆隧道巡检工作。日前,该公司完成110 kV建华变电站电缆隧道综合监测技术改造项目验收,实现高压电缆隧道的远程自主多场景巡检。110 kV建华站电缆隧道全长2.8 km,国网石家庄供电公司在前期试点建设的基础上,充分融合数字孪生、边缘物联代理、AI算法等先进数智技术,对隧道内2回110 kV电缆线路开展图像、接地环流、局放、气体、水位、外力破坏、烟感、温湿度等13类132套数字化、智能化在线监测设备优化完善。

高压电缆隧道巡检机器人路径规划与应用

为控制高压电缆隧道巡检机器人路径规划与实际路径点位误差,研究高压电缆隧道巡检机器人路径规划与应用。引进椭圆的一般曲线方程,建立一个隧道巡检椭圆方程,用于初步描述隧道的几何形状和特征,为后续的机器人路径规划提供基础。借助ASUS Xtion PRO Live相机对高压电缆隧道进行拍摄和录像,将图像录入计算机。结合隧道的几何数据和录入的图像,在计算机中对高压电缆隧道的障碍区域进行建模。使用模糊控制和最优路线规划技术,对机器人的运动进行控制,确保机器人能够在高压电缆隧道内有效巡检,保证隧道内电缆的安全运行,完成规划设计。实例应用表明:该设计方法在高压电缆隧道巡检机器人作业中的应用效果良好,能够按照规范进行机器人路径的规划,同时提高机器人在隧道中的环切巡检作业精度,保障隧道内高压电缆隧道运行的安全性。

电缆隧道巡检机器人研究

电缆隧道由于安全及消防要求,需要定期进行巡检,长期以来采用人工巡检的方式,不仅效率低而且容易发生漏检,并且隧道内的有毒气体等对人员安全构成极大的威胁。采用隧道巡检机器人可以做到全天候无缝隙隧道巡检,检测可燃气体如甲烷、二氧化碳等的含量,获取设备运行情况信息。

感烟探测器在电缆隧道中的应用及改进方法

介绍了常用的感烟探测器在电缆隧道内的使用情况,以及感烟探测器灵敏度的设定及标定方式,研究了感烟探测器在日常工程使用中误报警的原因,并提出了使用区域加热降湿法和双波长光电感烟探测器,可有效降低感烟探测器的误报率。该研究对感烟探测器在实际工程中的应用具有一定的参考价值。