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新疆鋁業公司綜合動力車間六氟化硫氣體在線監測研究方案
來源：正瑞電子
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發布日期：2023-08-04
1、現場需求
新疆鋁業有限公司綜合科動力車間一二期GIS開關站，需要安裝六氟化硫氣體在線監測裝置2套。實現以下功能要求：
1.1 人體紅外感應及語音提示功能：當作業人員要進入開關站前，紅外感應器動作，主機會發出提示語音。
1.2 聯動風機功能：系統可在自動或手動狀態下，通過主機控制風機啟停,以保證開關站按需要通風。
1.3 溫度、濕度檢測和顯示功能：對所在區域的溫濕度進行實時檢測，并由主機讀取，顯示溫濕度值。
1.4 六氟化硫氣體、氧氣濃度檢測和顯示功能：六氟化硫氣體含量檢測采用紅外檢測，氧氣采用自然擴散方式檢測氣體濃度，各傳感器連續檢測并由主機讀取和顯示開關站內各監測點處六氟化硫、氧氣濃度，當六氟化硫濃度超過1000ppm、氧含量低于19.5%時，報警并顯示數值，同時啟動風機直至室內濃度恢復正常，同時與后臺監控軟件實現各監測點位及其他相關信息的實時傳輸。
1.5 聲光報警及顯示功能：當開關站內六氟化硫、氧氣含量超限時，發出高頻報警聲和紅色燈光閃爍，同時室外開關站進口處LED顯示屏顯示異常結果；
2、方案設計
2.1系統原理圖
2.2 采用設備介紹
2.2.1 監控主機
ZRDH2001X監控主機主要功能是完成數據采集、數據顯示、數據存儲、發送控制指令、報警指示、數據上傳、軟硬復位等。主機配備操作面板與顯示界面，具有靈活的人機交流功能。
l 簡易人機操作界面；
l 存儲和查詢告警及歷史數據；
l 告警、運行指示燈指示；
l 告警語音提示；
l 800×600的8寸觸摸液晶屏顯示；
l 雙RS485總線接口，便于組網。
l 多種報警信號輸出，輸出接點功率：240V/1A
l 可接入控制聲光報警器和人體紅外感應裝置。
l 循環采集、分析處理各氣體探頭的信息及數據；
l 主機尺寸（mm）：400*300*110
l 主機安裝方式：壁掛式。
l 風機啟動：氧含量≤18%時或SF6氣體濃度≥1000ppm時，自動啟動風機，每次啟動時間15min，也可手動控制或強制啟動風機。
2.2.2 SF6、O2氣體變送器
對環境中SF6氣體的定量檢測功能（運用激光檢測技術，檢測性能不受環境影響），對氧氣含量進行檢測，并通過總線上傳到監控主機；
SF6氣體檢測精度<2%，檢測分辨率為1PPM；SF6濃度超限報警點；1000PPM或者根據要求自由設定，線性度＜5%FS，O2濃度檢測范圍：1～25%，缺氧報警點：18%，線性度＜1%FS
2.2.3 溫濕度變送器
采集室內溫濕度，通過總線上傳到監控主機；
溫度顯示范圍：－30～+85℃
濕度顯示范圍：0~100%
2.2.4 風機控制器
風機控制器接收SF6泄露監控報警主機命令，控制風機啟停，也可手動控制風機啟停，如果現場已經有手動風機控制箱，可以通過交流接觸器控制接點或點動輸出接點控接入手動風機控制箱控制風機。
風機控制器尺寸（mm）：300*200*100；
2.2.5 手動風機控制箱
風機可通過SF6監控主機發送命令給風機控制器，風機控制器再發送開關信號給手動風機控制箱來控制，也可以通過風機純手動控制箱進行手動啟?？刂?，風機手動控制箱在主機操作不起作用時，可通過風機控制器手動按鈕實現遠程控制。
2.2.6 LED顯示屏
通過總線與主機連接，顯示SF6氧氣含量是否正常，當有人靠近時語音播報，氧含量過低或SF6濃度超限時發出聲光報警信號；
外形尺寸：長高厚 88*20*8cm
固定方式：兩端耳朵固定
電源接口：220V電源輸入
通信接口：RS485通信接口與主機通信
2.2.7 后臺監控軟件
ZRMSCADA SF6泄漏監控軟件通過網絡或串口采集SF6主機SF6含量、氧氣含量、溫濕度、風機狀態，報警狀態數據并組態畫面顯示，并可遠程控制風機啟停。
3、現場安裝要求
3.1 一期開關站共22個間隔，每個間隔配備1個SF?/O?探測器，并在室內電纜溝的兩側及中間位置各配備1個SF?/O?探測器，共計25個SF?/O?探測器，開關站內配備1個溫濕度傳感器，溫濕度探頭安裝在室內遠離熱源和濕源且氣流比較平穩的地方；開關站入口處（室外）分別放置自動風機控制器1個、SF?監控主機1套、外置LED顯示屏1套、報警燈1個。風機純手動控制箱可安裝再室內；二期開關站與一期開關站配置相同；裝置安裝完成后需提供具體的點位圖紙（電子版、紙板各一份），并使用1.6m*1.2m亞克力材質的標識牌懸掛在一期和二期開關站內；
3.2 一二期開關站內現有風機各18臺（單個風機參數：電壓：AC380V，功率：550W，頻率：50HZ），18臺風機的連接方式為串聯。系統需實現： 風機可通過主機控制，也可以通過風機純手動控制箱進行手動啟?？刂?，風機手動控制箱需滿足主機操作不起作用時，可實現控制。
柜體要求1.5mm厚不銹鋼材質，柜體應有明顯的標識并滿足防水、防塵要求（防護等級IP54），柜體內配備自動溫度控制裝置，滿足冬季零下40度的低溫，外置LED顯示屏、報警燈及人體紅外感應裝置安裝在開關站的室外進口處,報警燈及人體紅外感應裝置需安裝防雨罩，防雨罩材質要求為不銹鋼材質；
3.3 監控主機及風機手動控制箱電源線及設備其他輔助接線，需使用KBG穿線管進行防護并固定在墻體上，施工長度60米，墻體需開洞兩處，施工完成后將墻體恢復；其他線纜敷設均在深度為1.2m的電纜溝內；
3.4 監控主機需配置成套的后臺監控軟件，并提供開關量信號輸出至集控中心繼電保護室內，通訊的搭建需敷設光纖及電纜，一期開關站至集控中心共計300米，二期開關站至集控中心共計300米，合計600米；通訊網絡的搭建及電纜敷設全部由乙方負責；
3.5 原六氟化硫氣體在線監測設備拆除的具體施工要求：
3.6 一期開關站將原SF?在線監測設備1套拆除，其中包含1個主機、1個分析模塊，1個取樣模塊，1個風機控制器，1個風機手動控制箱，電源線50米，取樣管150米；
3.7 二期開關站將原SF?在線監測設備1套拆除，其中包含1個主機、1個分析模塊，1個取樣模塊，1個風機控制器，1個風機手動控制箱，電源線70米，取樣管150米；
3.8 以上需拆除的設備及附件根據甲方要求妥善放置；
3.9 本工程乙方需要根據相關規范的要求，就工程中存在（除以上涉及內容外） 的其它問題進行完善。
3.10 工程結束后，需要施工方出具配件合格證、各個傳感器的檢測檢驗證書。
3.11 所用的材料及零部件（或元器件）均符合有關規范的要求，且是新的和優質的，并能滿足當地環境條件的要求。外購配套件選用優質、節能、先進的產品，并有生產許可證及產品檢驗合格證，不得采用國家頒布的淘汰產品。
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