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高壓線(xiàn)激光防外力破壞監測預警系統(對射式)
發(fā)布時(shí)間：2016-11-11 8:32:40 編輯： 瀏覽量：2153隨著(zhù)生活和生產(chǎn)的需要，高壓線(xiàn)附近建房、鉆井、開(kāi)采、鋪路、架橋的現象已屢見(jiàn)不鮮，由于高壓線(xiàn)屬懸空、裸露的架設方式，其自身缺乏一套有效的保護及預警措施。針對這些問(wèn)題，我公司開(kāi)發(fā)的一套高壓線(xiàn)激光防外力破壞監測預警系統，起到防止外力破壞高壓電力電纜的作用。系統可實(shí)現現場(chǎng)語(yǔ)音報警、燈光報警、智能短信報警等多種報警方式。
一、實(shí)現原理
利用激光超高檢測器，在兩個(gè)高壓線(xiàn)鐵塔之間產(chǎn)生激光警戒線(xiàn)，一端發(fā)出激光束，另一端接收激光束，當兩座高壓線(xiàn)鐵塔之間沒(méi)有任何障礙物遮擋，激光接收端能正常接收到發(fā)射端發(fā)過(guò)來(lái)的激光信號，系統正常，報警控制器處于實(shí)時(shí)監視狀態(tài)，現場(chǎng)聲光報警器處于待機狀態(tài)；當兩座高壓線(xiàn)鐵塔之間有物體遮擋或通過(guò)，激光接收端不能正常接收到發(fā)射端發(fā)過(guò)來(lái)的激光信號，系統判斷有物體遮擋或通過(guò)激光安全防護區，報警控制器則立即向設定好的手機號碼發(fā)出報警短信息并啟動(dòng)現場(chǎng)的聲光報警器發(fā)出報警，實(shí)現防護功能。
二、系統組成
系統包含激光超高檢測器、智能短信報警控制器、太陽(yáng)能單晶硅電池板、太陽(yáng)能電池板控制器(即電源控制器)、蓄電池、蓄電池地埋箱、現場(chǎng)語(yǔ)言報警提示器、主機箱等。系統通過(guò)太陽(yáng)能電池板取電，它是將太陽(yáng)輻射能通過(guò)光電效應或者光化學(xué)效應直接或間接轉換成電能的裝置，節能環(huán)保。
三、主要產(chǎn)品介紹
（一）激光超高檢測器
激光超高檢測器選用本公司激光對射系列產(chǎn)品中的一款雙光束產(chǎn)品，型號為XD-B500。該款產(chǎn)品兩層對射式結構設計，長(cháng)*寬*高具體尺寸為60*80*252mm，鋁合金材質(zhì)外殼，表面烤漆處理，室外長(cháng)期使用確保不易變形不易老化，外殼防護等級IP67；底盤(pán)長(cháng)*寬*高尺寸為110*130*6mm，采用6mm厚度的鋼板做底盤(pán)確保長(cháng)期安裝不被螺絲拉彎拉變形。該款產(chǎn)品以?xún)傻兰す獠ㄩL(cháng)為650nm的可見(jiàn)光為警戒線(xiàn)，調試方便簡(jiǎn)單，基本不需要其他輔助設備即可完成調光工作。本款產(chǎn)品體積小巧，兩道光束間距小，光斑集中不易發(fā)生偏光現象，維護簡(jiǎn)單；鐵塔高空安裝不易晃動(dòng)，運行穩定。實(shí)物如下圖所示：
激光超高檢測器由激光發(fā)射機和激光接收機兩部分組成。激光發(fā)射機由激光發(fā)射器、調制激勵電源及相應的方向調整裝置組成；激光接收機由激光接收器、光電信號處理器以及相應的支撐機構組成。
a）、工作原理
在線(xiàn)塔設置激光發(fā)射機，將其發(fā)射出的定向激光束直接射向另一座線(xiàn)塔與之對應的接收機；接收機通過(guò)光電器件將接收到的光信號轉換成開(kāi)關(guān)量信號，并經(jīng)單片機處理。當確認信號正常時(shí)，報警指示燈全部熄滅，報警信號關(guān)閉，保持監視狀態(tài)；而當光束被遮斷時(shí)，則信號失常，指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)輸出報警信號，從而實(shí)現對激光光路所經(jīng)過(guò)的全路程的探測。
b）、技術(shù)指標
| 項目 | 技術(shù)指標 |
| 激光波長(cháng) | 650nm |
| 激光器壽命 | 5年 |
| 產(chǎn)品型號 | XD-B200、XD-B500、XD-B800 |
| 警戒距離 | 200米、500米、800米 |
| 警戒層次 | 兩層警戒，層間距：85mm |
| 報警方式 | 光束遮斷報警 |
| 工作電壓 | DC12V±10% |
| 工作電流 | 發(fā)射180mA,接收120mA |
| 輸出方式 | 一組繼電器常開(kāi)/常閉觸點(diǎn) 觸點(diǎn)容量：AC125V/0.5A、DC24V/2A |
| 射束發(fā)散角 | 小于3' |
| 光軸調整角度 | 水平±30° 垂直±30°(范圍可調) |
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產(chǎn)品尺寸 |
60mm(L)×80mm(W)×252mm(H) |
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底盤(pán)尺寸 |
110mm(L)×130mm(W)×6mm(H) |
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材質(zhì) |
鋁合金 |
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產(chǎn)品重量 |
3.04KG（發(fā)射端： 1.74KG，接收端： 1.3KG） |
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安裝孔尺寸 |
4個(gè)∮10孔均勻分布 |
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報警時(shí)間 |
2s±1s(1-30s可選) |
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響應時(shí)間 |
5ms-500ms(可調) |
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使用環(huán)境溫度 |
-40℃~70℃ |
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防護等級 |
IP67 |
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激光光源類(lèi)型 |
一類(lèi)安全激光光源，等級為CLASS Ⅰ |
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MTBF |
＞120000小時(shí) |
（二）智能短信報警控制器
智能短信報警控制器采集激光超高檢測器的檢測信號，并判斷現場(chǎng)是否正常，在激光檢測區域內若出現信號被遮擋的情況，控制器會(huì )依據內部配置好的功能選項輸出對應的報警信號或向用戶(hù)發(fā)送報警短信息，以提示現場(chǎng)異常，達到防護目的。其中，報警短信內容用戶(hù)可自由編輯。
a）、性能簡(jiǎn)介
工業(yè)級智能短信報警控制器是一款嵌入式遠程報警和監控終端。 本款報警控制器專(zhuān)門(mén)針對需要無(wú)人值守和遠程控制要求的監控現場(chǎng)而設計，可實(shí)現短信或 GPRS 遠程報警、遠程控制、遠程查詢(xún)等功能，廣泛應用于機房報警、基站監控、工業(yè)自動(dòng)化控制、環(huán)境監測、供水等領(lǐng)域。
◆ 應用范圍：
• PLC 遠程電腦組態(tài)軟件監控，手機短信報警，短信控制，短信查詢(xún)，手機網(wǎng)頁(yè)監控。
• 組態(tài)軟件和觸摸屏的短信報警，短信控制，短信查詢(xún)。
• 作為帶短信功能的小型可編程控制器（ PLC）單獨使用，同時(shí)實(shí)現控制邏輯和報警功能。
• 機房，冷庫溫濕度，煙霧，漏水，玻璃破碎，門(mén)禁等無(wú)線(xiàn)監控和短信報警。
• 遠程監測水塔、高位水池液位，水庫、水塔、水池液位報警至管理員手機。
• 路燈，景觀(guān)燈，城市亮化的無(wú)線(xiàn)智能控制。
◆ 具有以下特性：
• 極強的抗干擾能力和穩定性， 可直接安裝在含大功率電氣設備的電柜中。
• 具有 8 路通用輸入,可配置成數字輸入，或者模擬輸入(4~20mA/0~10V/測溫輸入)
• 具備 4 路隔離繼電器輸出。
• 2 個(gè)光電隔離 RS485 串口， 即可作為主機， 又可作為從機，能連接多種設備。支持 MODBUS、西門(mén)子 PPI、 西門(mén)子MPI、歐姆龍、三菱、臺達等常見(jiàn) PLC 通訊協(xié)議。
•系統變量、 設備特殊寄存器、 指示燈和數碼管顯示具有強大的診斷能力。
• 具有全中文操作支持，接收和發(fā)送中文信息。
• 簡(jiǎn)潔、安全的短信命令，自動(dòng)屏蔽騷擾信息。
• 使用 USB 口下載工程，方便高效。
（三）太陽(yáng)能單晶硅電池板
太陽(yáng)能電池有陽(yáng)光就可以發(fā)電，真正的綠色環(huán)保能源獨立供電，其卓越的弱光效應，即使光照不強也可以達到正常電壓輸出；鋼化玻璃壓層，保證最大機械強度；邊框采用鋁合金材料，堅固抗風(fēng)雪。因無(wú)需預埋架高輸電線(xiàn)路，廣泛應用于各種照明電器上，非常適用于鄉村、野外、海島、高速公路等偏僻地方的電子電器和照明上。
（四）太陽(yáng)能電池板控制器
本控制器通過(guò)電腦芯片對蓄電池的端電壓、放電電流、環(huán)境溫度等涉及蓄電池容量的參數進(jìn)行采樣，通過(guò)專(zhuān)用控制模型計算，實(shí)現符合蓄電池特性的放電率、溫度補償修正的高效、高準確率控制。
控制器具有短路、過(guò)載、獨特的防反接保護；以上保護均不
損壞任何部件，不燒保險；采用了串聯(lián)式PWM充電主電路，使充電回路的電壓損失較使用二極管的充電電路降低近一半，充電效率較非PWM高3%-6%，增加了用電時(shí)間；過(guò)放恢復的提升充電，正常的直充，浮充自動(dòng)控制方式使系統由更長(cháng)的使用壽命；同時(shí)具有高精度溫度補償；蓄電池充滿(mǎn)、過(guò)放自動(dòng)關(guān)斷、恢復等全功能保護措施；詳細的充電指示、蓄電池狀態(tài)、負載及各種故障指示。所有控制全部采用工業(yè)級芯片，能在寒冷、高溫、潮濕環(huán)境運行自如。同時(shí)使用了晶振定時(shí)控制，定時(shí)控制精確。利用Flash存儲器記錄各工作控制點(diǎn)，使控制點(diǎn)數字化，消除了能使控制點(diǎn)出現誤差降低準確性、可靠性的因素。
（五）蓄電池
本系統中所用到的是免維護硅能膠體蓄電池，硅能膠體蓄電池是對液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進(jìn)，其性能優(yōu)于閥控密封鉛酸蓄電池，硅能膠體蓄電池具有使用性能穩定，可靠性高，使用壽命長(cháng)，對環(huán)境溫度的適應能力（高、低溫）強，承受長(cháng)時(shí)間放電能力、循環(huán)放電能力、深度放電及大電流放電能力強，有過(guò)充電及過(guò)放電自我保護等優(yōu)點(diǎn)。
膠體電池采用凝膠狀電解質(zhì)，內部無(wú)游離液體存在，在同等體積下電解質(zhì)容量大，熱容量大，熱消散能力強，能避免一般蓄電池易產(chǎn)生熱失控現象；電解質(zhì)濃度低，對極板的腐蝕作用弱；濃度均勻，不存在電解液分層現象。使用耐腐蝕性好的特殊鉛鈣合金制成的板柵，把自放電控制在最小，室溫25℃下儲存，半年之內不用補充電。