（電力）一體化智能井蓋

     (國網(wǎng)公司-運營商-管廊專用）

1、概述

1.1 項目概述

電纜隧道內(nèi)敷設(shè)有35kV及以上高壓電纜線路，高壓電纜線路擔(dān)負著重要的輸電任務(wù)，電力電纜是電力系統(tǒng)最基本的組成部分，對整個電力系統(tǒng)起到極其重要的作用。近年來城市化建設(shè)發(fā)展迅速，電力電纜的大規(guī)模鋪設(shè)，形成了龐大的地下供電網(wǎng)絡(luò)。由于缺乏有效的實時監(jiān)控管理手段，給不法分子提供了可乘之機，移動、偷盜井蓋等違法行為時有發(fā)生，同時，破壞、損壞、丟失的井蓋也因無法及時獲知而得不到及時修復(fù)，這樣不僅影響相關(guān)電纜設(shè)備的正常工作，對電網(wǎng)供電可靠性造成巨大的威脅，而且丟失井蓋的井口也會對道路上的車輛、行人造成極大的危害，對社會安定、安全造成了極大負面影響。為了更好的保障電網(wǎng)的安全運行，迫切需要采用新技術(shù)、新模式加強針對井蓋的安全管理，實現(xiàn)電纜通道井蓋的智能化管理模式。

針對電纜隧道缺乏必要的技術(shù)防范設(shè)備和監(jiān)控手段，不法分子時常通過非法打開地下隧道出入口井蓋，進入隧道內(nèi)盜竊電纜隧道附屬設(shè)施及低壓電纜，嚴(yán)重影響電纜的安全運行。

根據(jù)Q/GDW0213101—2010電力隧道建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第7.11條款“電纜隧道上電力井蓋應(yīng)加裝電子鎖以及集中監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)電力隧道井蓋的集中控制、遠程開啟、非法開啟報警等功能�！�

   物聯(lián)網(wǎng)智慧井蓋利用最新一代NB-IoT通信技術(shù)實現(xiàn)井蓋盤點、井蓋狀態(tài)監(jiān)控、軌跡跟蹤、防盜告警、告警聯(lián)動派發(fā)工單、鑒權(quán)分配等功能，物聯(lián)網(wǎng)智慧井蓋的應(yīng)用為電網(wǎng)供電可靠性提供了可靠的技術(shù)手段。

2、架構(gòu)設(shè)計

2.1 設(shè)計依據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)智慧井蓋產(chǎn)品及系統(tǒng)的設(shè)計遵循以下標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范：

《城市電力電纜線路設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（DL/T 5221-2005） 

《電業(yè)安全工作規(guī)程 電力線路部分》（DL 408-91） 

《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》(Q/CSG 114002-2011)

《中華人民共和國安全防范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》  GA/T74-94

《出入口控制系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》 GB50396-2004

《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》 GB50348-2004

ANSI/NFPA 70-2011 國家電氣規(guī)程  

ANSI NEMA 工業(yè)控制設(shè)備和系統(tǒng)外殼  

GB11920-98  電站電氣部分集中控制裝置通用條件  

GB19577-2009  國家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范

防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重大要求

《DCS電纜布線規(guī)范》

《井下安全規(guī)程》

GB50168-2006  電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范  

GB50150-2006 電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)

GB3836.1-2000   爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第1部分： 通用要求

GB3836.2-2000   爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第2部分： 隔爆型“d”  

GB15322.1-2003  《可燃氣體探測器 第1部分：測量范圍為0～100%LEL的點型可燃氣體探測器》

DL/T667-1999 繼電保護設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系認證標(biāo)準(zhǔn)  

Q/GDW317—2009 10（6）kV～500kV電纜線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

《國家電網(wǎng)公司電力電纜運行維護與管理規(guī)范》

《國家電網(wǎng)公司電纜通道管理規(guī)范》

《國家電網(wǎng)公司電力電纜運行規(guī)程》

《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》國家電力監(jiān)管委員會第5號令

EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-79  綜合布線系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

GA/T75-94 GBJ232-92  電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范

GA/T75-94  安全防范工程程序與要求

DL 476—1992  電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議

《國家電網(wǎng)公司關(guān)于印發(fā)電力電纜通道選型與建設(shè)指導(dǎo)意見的通知》

【國家電網(wǎng)運檢〔2014〕354號】

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

電纜隧道的出入口井蓋管理系統(tǒng)為電纜隧道在線監(jiān)測系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)可獨立運行也可接入電纜隧道在線監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)一管理，本項目只涉及電纜隧道出入口的管理故獨立成單一系統(tǒng)運行。從現(xiàn)場勘查情況看，因隧道內(nèi)沒有現(xiàn)成可用于通信的光纜及供電的電源線，布線成本較高，采用物聯(lián)網(wǎng)智慧井蓋更加適用于現(xiàn)場環(huán)境。

    系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)圖如下：

 

2.3 供電解決方案

物聯(lián)網(wǎng)智慧井蓋供電采用專業(yè)級鋰亞電池，確保供電穩(wěn)定可靠，再結(jié)合NB-IoT通信方式的低功耗，平時井蓋處于休眠狀態(tài)，一旦發(fā)生告警或需要遠程開啟，僅需3秒即可激活井蓋，大大節(jié)約電池耗電量，確保超強的續(xù)航能力。

普通民用電池，包括堿性電池、鋰電池，都存在自放電，也就是說，即便不用，放置幾個月或幾年后，電池自身的放電就會導(dǎo)致電池失效。因此不能選擇采用普通民用電池的產(chǎn)品。必須選擇具有極低自放電特性的特種電池，這種電池主要來自軍用領(lǐng)域，可以放置10年以上還有70%的電量。

2.4 通信解決方案

物聯(lián)網(wǎng)智慧井蓋產(chǎn)品系列采用NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、井蓋開關(guān)報警傳感器技術(shù)，是集防盜和報警于一體的高科技產(chǎn)品。它利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特有的信號增益高的特點，即便在手機完全沒有信號的環(huán)境，依然能穩(wěn)定可靠的通信，解決了井蓋下方?jīng)]有信號的難題。在鐵蓋完全緊閉的狀態(tài)下仍能夠收發(fā)信號，向后臺定時發(fā)送狀態(tài)信息。同時，它利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特有的低功耗特點，僅僅依靠電池，就能待機連續(xù)工作3-5年之久，解決的井蓋下方無法供電的難題。

 

2.5 報平安解決方案

報平安功能是指在井蓋正常期間，定期向平臺發(fā)送報平安信息。這個功能能夠讓平臺發(fā)現(xiàn)井蓋傳感器是否失效（電池耗盡或者損壞）。

對于安裝在井蓋底部的傳感器，在井蓋關(guān)閉時，無線電信號基本上全部被鑄鐵井蓋屏蔽，因此無法發(fā)送報平安信息，只有在井蓋打開（傾斜）以后才能發(fā)送無線電信號。

由于安裝在井蓋底部的傳感器本身就容易損壞，而不能報平安使得傳感器損壞以后平臺無法知道，這樣導(dǎo)致的后果就是很多井蓋傳感器實際上已經(jīng)徹底喪失監(jiān)控報警功能而用戶完全不知道，等真正發(fā)生丟失事故時無法報警，完全失去了安裝井蓋傳感器的意義！

3、TL507K（電力）智能井蓋

智能井蓋說指具備井蓋狀態(tài)監(jiān)測、井蓋身份識別、井蓋開關(guān)監(jiān)控、井下（物理、化學(xué)）環(huán)境監(jiān)測等一項或多項功能的智能井蓋，由高強度工井內(nèi)蓋、高安全井蓋標(biāo)識器、智能電子鎖、安防模塊、電源管理模塊等部分組成。

該產(chǎn)品是一款用于電力高安全智能井蓋，支持多種通訊方式、多種開鎖方式、多種應(yīng)急方式、多種外蓋檢測方式的四多井蓋和支持防水、防塵、防堵、防銹、防破壞的五防井蓋。

♦多種控制方式：近場藍牙，4G\NB-IoT遠程、線控開鎖

♦多種供電方式：電池、無線感應(yīng)、線纜供電

♦多種報警方式：井蓋非法開啟后，支持短信、郵件、APP推送報警

♦多種應(yīng)急方式：無線反向供電，無接觸式純機械應(yīng)急

♦多種通訊方式：NB-iot、4G、485線控

♦多重外蓋檢測：光照強度與超聲波測距方式

♦多種應(yīng)用場景：無源鎖、有源筋

♦安全可靠

♦支持國網(wǎng)芯RFID高安全井蓋標(biāo)識器，支持基于國密SM7算法的安全身份認證

♦支持國網(wǎng)專用高安全井蓋開鎖裝置,實現(xiàn)智能井蓋的身份識別、開啟和關(guān)閉電子鎖

♦鎖芯空轉(zhuǎn)式設(shè)計，有效防止暴力破壞

♦無接觸式應(yīng)急鑰匙，應(yīng)急鑰匙通孔式設(shè)計，有效防止泥沙堵漏

♦鎖桿及五金采用316不銹特鋼和304不銹鋼材質(zhì)，高防腐防銹性能

♦井蓋采用保護盒一體式設(shè)計、外觀簡潔、防撞、防震動防沖擊能力強

♦IP68級防水防塵

♦開閉鎖壽命可達1萬次

易于維護

♦模塊化設(shè)計：

  電源模塊、鎖芯模塊、安防模塊、外蓋檢查模塊

主要技術(shù)參數(shù)

物聯(lián)網(wǎng)智慧井蓋主要由蓋體、鎖體（鎖桿）、通信控制器組成。

井蓋材質(zhì)：玻璃鋼

鎖芯材質(zhì)：304不銹鋼材料

動作機構(gòu)：微動電機

通信方式：無線NB-IoT或4G

供電電源：鋰亞電池

靜態(tài)功耗：0.6W

防護等級：IP68                               

井蓋尺寸：600、650、700、750、800mm(可定制) 

承    重：36KN

運行溫度： -40 ～85℃ 

工作濕度：5%-100% RH

應(yīng)用場景：電力公司、運營商井蓋

TL507K （管廊）電動井蓋

地下綜合管廊智能井蓋是我公司采用新技術(shù)，研制出的一種新型智能井蓋。主要用在城市地下綜合管廊方面。產(chǎn)品采用球墨鑄鐵鑄造或鋼板焊接成型，美觀，堅固，強度高。井蓋尺寸為方形1000mm*1000mm、1200mm*1200mm、圓型直徑型800-1000mm等多種規(guī)格。也可以根據(jù)需要進行定制。

　　電動井蓋具有防水、防盜、防腐蝕功能。井蓋關(guān)閉后密封良好，井蓋設(shè)計有防滲漏結(jié)構(gòu)，可以做到基本不漏水。防盜、防開啟結(jié)構(gòu)。當(dāng)外部沒有專用設(shè)備時，無法強行開啟。本地可以手動、遙控開閉。系統(tǒng)還留有無線，4G、NB-IOT，手機APP等控制接口，便于接入網(wǎng)絡(luò)。

       電動井蓋按結(jié)構(gòu)分為控制設(shè)備和井蓋兩部分，分為人體感應(yīng)器，關(guān)蓋感應(yīng)器和開蓋感應(yīng)器，為控制系統(tǒng)的輔助部分。主要應(yīng)用有三類：綠化帶、人行道、車道；常用井蓋按承載壓力一般可以分為：125KN，250KN，400KN三種；按材料一般為鋼板焊接，球墨鑄鐵等�？刂葡洌嚎刂圃O(shè)備安裝在管廊設(shè)備間內(nèi)或室外。

電動井蓋控制功能

⑴、控制中心或分控中心可以遠程開啟/關(guān)閉；

⑵、現(xiàn)場可以使用手機APP軟件（或者紅外）遙控開啟/關(guān)閉；

安全防護

井口設(shè)置異物自動探測裝置：

⑴確保井口有人或物品出入時井蓋無法啟動關(guān)閉動作；

⑵在井蓋關(guān)閉過程中檢測到人或物品出入時，井蓋能夠立即停止關(guān)閉動作并退回，以避免人員夾傷或物品損壞。

井蓋有吊裝孔，便于吊裝時連接吊索，以免吊裝時損毀。

■ 多種接口

　　設(shè)備具有以太網(wǎng)、RS232、RS485串口，無線、4G、紅外、手機APP、遠程IO等多種接口。

電氣安全可靠性高

控制箱連接到電機采用DC24V供電，這種電壓對進入管廊的人員是安全可靠的，控制箱的和井蓋安裝是分開的。