通信与网络中的新型数字化、网络化传感器在工程中的应用
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2020-12-06
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通信与网络中的新型数字化、网络化传感器在工程中的应用通信与网络中的新型数字化、网络化传感器在工程中的应用
化传感器应用日益广泛，以其传统方式不可比拟的优势渐渐成为技术的趋势和主流。下面，我们结合实际应
用中的要求，浅谈一下数字化、网络化传感器的特点，供大家选型时参考。 一、应用数字化、网络化温度传
感器实现电缆沟在线监测 1． 为什么要在线监测电缆沟 电缆在日常生产、生活中随处可见，在电场、
工厂、实验室通常将大量的电缆集中在电缆沟中，以方便 布线、维护、美观。随着人们对电的依赖的增
长，电缆沟里的电缆越来越多，其火灾事故的发生几率也 相应增加。。 以电场为例，随着机组容量的
增大，自动化水平相应提高，电缆用量越来越多。一台200MW机组， 各类电缆长达200～300Km。某电
化传感器应用日益广泛，以其传统方式不可比拟的优势渐渐成为技术的趋势和主流。下面，我们结合实际应
用中的要求，浅谈一下数字化、网络化传感器的特点，供大家选型时参考。
一、应用数字化、网络化温度传感器实现电缆沟在线监测
1． 为什么要在线监测电缆沟
电缆在日常生产、生活中随处可见，在电场、工厂、实验室通常将大量的电缆集中在电缆沟中，以方便
布线、维护、美观。随着人们对电的依赖的增长，电缆沟里的电缆越来越多，其火灾事故的发生几率也
相应增加。。
以电场为例，随着机组容量的增大，自动化水平相应提高，电缆用量越来越多。一台200MW机组，
各类电缆长达200～300Km。某电厂一期工程2台500Mw超临界参数机组，电缆用量达3000Km。
火力发电厂一旦发生电缆火灾，将造成严重损失。目前在建和运行中的火力发电厂，大多仍采用易
燃电缆，因此，电缆防火问题尤为突出。
国内，据有关资料统计，近20年来，我国火电厂发生电缆火灾140多次，共市1986～1992年7年
间竟达75次。有24个电厂发生过两次及以上电缆火灾事故，个别电厂达4～6次。70%以上的电缆火灾
所造成的损失非常严重，其中2／5的火灾事故造成特大损失。1975～1985年间，因电缆着火延燃造成
的重大事故发生60起，造成真接和间接损失达50多亿元。
山西神头发电厂因电缆沟火灾烧损设备及抢修费用超过千万元。
1999年牡丹江第二发电厂因电缆沟火灾，导致全厂停电事故，直接、间接损失达近千万元。
除了电场之外，在个大厂矿、科研机构的机房、车间的电缆沟中同样存在着火灾隐患。2000年北京
高能物理所的正负电子对撞机监视机房就因电缆沟起火被迫停机，严重影响了科研工作的进行。
美国在1965～1975年统计的3285次电气火灾事故中，电线电缆火灾事故就占30.5%，直接损失约
4000万美元。
日本曾对电力、钢铁、石油化学、造纸等工厂企业调查，有78%的单位发生过电缆着火，其中危害
程度较大的事故占40％。
通过对电场事故的分析，引起电线沟内火灾发生的直接原因是电缆中间头长期运行导致老化、氧化，
接触电阻日益增大，造成的电缆头过热烧穿绝缘、最后导致电缆沟内火灾的发生。
例一： 辽宁发电厂发生过电缆头过热引起火灾，当消防人员扑灭火灾后刚要离开现场时电缆头绝
缘击穿，大火复燃，当场烧伤数人，造成群伤事故。
例二：富拉尔基电厂，试验人员查找电缆故障时，上午采用了电容击穿法进行查找，中午休息后，
电缆沟内发生了火灾，造成重大事故、如配置电缆在线监测系统完全可以避免事故。
例三：浑江电厂＃2循环水电缆中间头过热，烧损该沟内所有电缆造成被迫停机事故，据了解，上
午有人在距故障电缆中间头80多米远的竖井上已嗅到了绝缘烧焦的味道，下午七点钟引发了火灾。
例四：牡丹江第二发电厂1998年6月28日，因一台机的循环水电缆中间头过热引燃该电缆沟里的
全部电缆，造成全厂七台机(装机客量103万千瓦)被迫停机，全厂停电的恶性事故。
例五：上海供电局2001年因电缆中间头过热引起电缆隧道火灾，大面积电缆被烧损，导致市区大面
积停电事故。
综上所述，电缆沟内火灾的发生主要原因是由于动力电缆中间头发热。根据多次事故分析发现从电
缆头过热到事故的发生，其发展速度比较缓慢、时间较长通过电缆在线监测系统完全可以防止、杜绝此
类事故的发生。
吉林热电厂多年前就总结出这一经验，利用人工每天进行电缆中间头温度的巡测，根据温度的改变
而分析其运行状况，耗费大量的人力，但避免了多次事故的发生，因此说电缆沟在线监测系统对发电厂
安全运行有看非常重要的意义。
虽然大部分发电厂不惜大量资金早已进行电缆沟的防火封堵及普通消防报警装置，但是电线沟火灾
仍有发生，这些措施只能起到电线着火后减轻事故范围的作用．没有从根本上限制减少火灾的发生。进
行电缆沟在线监测才是从根本上限制电缆沟内火灾发生的有效可行的方法。
2． 传统模拟温度传感器为何不适合电缆沟测温
传统的温度测试系统的结构通常为：
每一个传感器的温度值都要经过上述环节进入系统。所以会有如下不足：
a) 需要成百上千条信号线(一个电缆沟通常要测200～300个测温点)
b) 模拟电压信号在传输过程中易损耗，影响系统精度，且传输距离较近。
c) 系统环节多，难于维护。且系统精度易受环境影响不易保证。
d) 价格昂贵。200~300点需要10~20万
3． 新技术的应用使系统更方便
随着科技的发展，数字化、网络化传感器成为了技术的趋势、市场的主流。美国DALLAS公司的DS18B20
数字化、网络化温度传感器采用独特的思路，成功的解决了数字化、网络化与成本之间的矛盾。使
建立使用方便、经济可靠的监测系统成为可能。
LTM-8000数字化温湿度环境监测系统，采用美国DALLAS公司先进的芯片科技，结合中国的现场情
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