（電力）一體化智能井蓋

     (國網公司-運營商-管廊專用）

1、概述

1.1 項目概述

電纜隧道內敷設有35kV及以上高壓電纜線路，高壓電纜線路擔負著重要的輸電任務，電力電纜是電力系統最基本的組成部分，對整個電力系統起到極其重要的作用。近年來城市化建設發展迅速，電力電纜的大規模鋪設，形成了龐大的地下供電網絡。由于缺乏有效的實時監控管理手段，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，這樣不僅影響相關電纜設備的正常工作，對電網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的安全運行，迫切需要采用新技術、新模式加強針對井蓋的安全管理，實現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防范設備和監控手段，不法分子時常通過非法打開地下隧道出入口井蓋，進入隧道內盜竊電纜隧道附屬設施及低壓電纜，嚴重影響電纜的安全運行。

根據Q/GDW0213101—2010電力隧道建設技術標準第7.11條款“電纜隧道上電力井蓋應加裝電子鎖以及集中監控設備，實現電力隧道井蓋的集中控制、遠程開啟、非法開啟報警等功能。”

   物聯網智慧井蓋利用最新一代NB-IoT通信技術實現井蓋盤點、井蓋狀態監控、軌跡跟蹤、防盜告警、告警聯動派發工單、鑒權分配等功能，物聯網智慧井蓋的應用為電網供電可靠性提供了可靠的技術手段。

2、架構設計

2.1 設計依據

物聯網智慧井蓋產品及系統的設計遵循以下標準及規范：

《城市電力電纜線路設計技術規定》（DL/T 5221-2005） 

《電業安全工作規程 電力線路部分》（DL 408-91） 

《電力設備預防性試驗規程》(Q/CSG 114002-2011)

《中華人民共和國安全防范行業標準》  GA/T74-94

《出入口控制系統工程設計規范》 GB50396-2004

《安全防范工程技術規范》 GB50348-2004

ANSI/NFPA 70-2011 國家電氣規程  

ANSI NEMA 工業控制設備和系統外殼  

GB11920-98  電站電氣部分集中控制裝置通用條件  

GB19577-2009  國家電氣設備安全技術規范

防止電力生產重大事故的二十五項重大要求

《DCS電纜布線規范》

《井下安全規程》

GB50168-2006  電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范  

GB50150-2006 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準

GB3836.1-2000   爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部分： 通用要求

GB3836.2-2000   爆炸性氣體環境用電氣設備 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 繼電保護設備信息接口配套標準質量管理體系認證標準  

Q/GDW317—2009 10（6）kV～500kV電纜線路技術標準

《國家電網公司電力電纜運行維護與管理規范》

《國家電網公司電纜通道管理規范》

《國家電網公司電力電纜運行規程》

《電力二次系統安全防護規定》國家電力監管委員會第5號令

EIA/ITA568A、ISO/IEC11801、CECS72-79  綜合布線系統設計規范

GA/T75-94 GBJ232-92  電氣裝置安裝工程施工及驗收規范

GA/T75-94  安全防范工程程序與要求

DL 476—1992  電力系統實時數據通信應用層協議

《國家電網公司關于印發電力電纜通道選型與建設指導意見的通知》

【國家電網運檢〔2014〕354號】

2.2 系統架構

電纜隧道的出入口井蓋管理系統為電纜隧道在線監測系統中的一個子系統可獨立運行也可接入電纜隧道在線監測系統統一管理，本項目只涉及電纜隧道出入口的管理故獨立成單一系統運行。從現場勘查情況看，因隧道內沒有現成可用于通信的光纜及供電的電源線，布線成本較高，采用物聯網智慧井蓋更加適用于現場環境。

    系統組網架構圖如下：

 

2.3 供電解決方案

物聯網智慧井蓋供電采用專業級鋰亞電池，確保供電穩定可靠，再結合NB-IoT通信方式的低功耗，平時井蓋處于休眠狀態，一旦發生告警或需要遠程開啟，僅需3秒即可激活井蓋，大大節約電池耗電量，確保超強的續航能力。

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致電池失效。因此不能選擇采用普通民用電池的產品。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

物聯網智慧井蓋產品系列采用NB-IoT物聯網技術、井蓋開關報警傳感器技術，是集防盜和報警于一體的高科技產品。它利用窄帶物聯網技術特有的信號增益高的特點，即便在手機完全沒有信號的環境，依然能穩定可靠的通信，解決了井蓋下方沒有信號的難題。在鐵蓋完全緊閉的狀態下仍能夠收發信號，向后臺定時發送狀態信息。同時，它利用窄帶物聯網技術特有的低功耗特點，僅僅依靠電池，就能待機連續工作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，定期向平臺發送報平安信息。這個功能能夠讓平臺發現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，在井蓋關閉時，無線電信號基本上全部被鑄鐵井蓋屏蔽，因此無法發送報平安信息，只有在井蓋打開（傾斜）以后才能發送無線電信號。

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，這樣導致的后果就是很多井蓋傳感器實際上已經徹底喪失監控報警功能而用戶完全不知道，等真正發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監測、井蓋身份識別、井蓋開關監控、井下（物理、化學）環境監測等一項或多項功能的智能井蓋，由高強度工井內蓋、高安全井蓋標識器、智能電子鎖、安防模塊、電源管理模塊等部分組成。

該產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、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

♦多種應急方式：無線反向供電，無接觸式純機械應急

♦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

♦多種應用場景：無源鎖、有源筋

♦安全可靠

♦支持國網芯RFID高安全井蓋標識器，支持基于國密SM7算法的安全身份認證

♦支持國網專用高安全井蓋開鎖裝置,實現智能井蓋的身份識別、開啟和關閉電子鎖

♦鎖芯空轉式設計，有效防止暴力破壞

♦無接觸式應急鑰匙，應急鑰匙通孔式設計，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，高防腐防銹性能

♦井蓋采用保護盒一體式設計、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

♦模塊化設計：

  電源模塊、鎖芯模塊、安防模塊、外蓋檢查模塊

主要技術參數

物聯網智慧井蓋主要由蓋體、鎖體（鎖桿）、通信控制器組成。

井蓋材質：玻璃鋼

鎖芯材質：304不銹鋼材料

動作機構：微動電機

通信方式：無線NB-IoT或4G

供電電源：鋰亞電池

靜態功耗：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，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等多種規格。也可以根據需要進行定制。

　　電動井蓋具有防水、防盜、防腐蝕功能。井蓋關閉后密封良好，井蓋設計有防滲漏結構，可以做到基本不漏水。防盜、防開啟結構。當外部沒有專用設備時，無法強行開啟。本地可以手動、遙控開閉。系統還留有無線，4G、NB-IOT，手機APP等控制接口，便于接入網絡。

       電動井蓋按結構分為控制設備和井蓋兩部分，分為人體感應器，關蓋感應器和開蓋感應器，為控制系統的輔助部分。主要應用有三類：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。控制箱：控制設備安裝在管廊設備間內或室外。

電動井蓋控制功能

⑴、控制中心或分控中心可以遠程開啟/關閉；

⑵、現場可以使用手機APP軟件（或者紅外）遙控開啟/關閉；

安全防護

井口設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閉動作；

⑵在井蓋關閉過程中檢測到人或物品出入時，井蓋能夠立即停止關閉動作并退回，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

　　設備具有以太網、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。