电力井智能井盖，智能电缆井盖板

泛在电力物联网——智能电缆井盖你见过吗？日期：2020-12-16 作者：Ethan Li 来源：Excelpoint《智慧城市》《智能电网》《泛在电力物联网》……近年来，新概念相继提出，由于相互影响，在一些试点城市，高压电缆线路已开始由架空转地下，建设进展迅速。高新老区和新区改造需要在地下铺设电缆，每隔50m至100m覆盖智能网络。井盖保障城市安全，释放城市空间资源。

电力智能井盖产品定义及终端功能

产品定义： 智能井盖监控系统可检测井盖丢失智能井盖监控系统采用当前先进的无线通信技术和电源技术来监控井盖状态以及水位、温度等。我们不断收集井下环境信息，清除有害气体等，并存储它们。和远传。将井盖开启、井盖检查纳入统一维护管理系统，建立报警处理机制，并在电子地图上显示井盖位置状态和报警详情。一旦发生盗窃或损坏，救生员可以迅速到达现场并迅速解决任何安全隐患。

电力井盖监控终端特点：

入侵报警：实时监控井盖开启及损坏情况

环境监测：地下O2浓度有毒气体如CO、H2S.

状态管理：远程控制或钥匙开关井盖

通过通信协议接口实现与其他系统的互联

基于物联网的设备完整生命周期管理

Ethan Lee 是—— Excel Point 的工程师，该公司是一家技术分销商，与Analog Devices 合作了30 多年，从传感(iSensor MEMS) 和采集（模数转换器）转向数字隔离通信接口(iCoupler) . 我们介绍了Analog Devices 的IC，范围包括，代表性的小型智能应用“电力智能井盖”采用了电源系统（ADI Power by Linear）。

典型产品信号链

图1 电力智能井盖的典型信号链

系统技术要求

系统电源：24Vdc（范围16V至36V）在线电源系统（还需要备用电源系统或锂电池电源系统）

井盖倾斜检测：阈值报警，误差1~2

·气体检测精度：~5%

通讯方式：隔离RS-232/485总线通讯，速率115200bps，2G/4G/NB-IOT无线

静态功耗：0.02W

报警响应时间：10S

免维护期限：1年以上

电源系统- ADI Power by Linear

供电方式为在线24Vdc电源Vin=16至36V，因为该电源需要操作大功率机械操作开关，同时还需要保证矿后断电时系统的手动安全下降。使用。备用电源为6-8颗锂离子（25.2V满/29.4V满）串联充电。

成功的设计用例：LTC4020 高电压降压-升压兼容MPPT 太阳能充电功能+ LTC4416 用于外部路径管理的高可靠性设计解决方案。

图2 LTC4020应用框图和特性。

此外，我们还有一整套电源解决方案可供参考，包括反激式LT8302隔离电源解决方案、LT860X多通道同步整流DC/DC以及采用静音切换技术的LT8609S、LTC8645S和LTC8650S。

ADI MEMS G传感器在倾斜角度检测中的应用

成功的设计用例：超低功耗3 轴MEMS 加速度计ADXL362 可确保整个机器的静态功耗。

对于3轴G-SENOR倾斜角度测量设计，请参考ADI官网完整的应用笔记AN1057。

井下气体检测

该系统通常需要检测四种气体：O2、CO、CO2、H2S 和常规辅助量。检测误差精度约为5%，不算太严重。目前客户设计方案仍然是添加电化学气体。传感器和放大器（例如ADA4528和AD623）TIA信号调理、MCU之后的片上ADC采集的解决方案。

Ethan Li推荐了ADI公司2019年发布的基于气体检测的电化学传感器解决方案的平台级产品——ADuCM355。

ADuCM355具有高集成度、高精度、高安全可靠性、小尺寸、低功耗等特点，使其在基于电化学传感器的气体传感应用中具有显着优势，部分客户已开始实施评估。更多信息请参考ADI官网电路笔记CN0425和CN0429。

隔离通讯接口

通讯方式：隔离RS-232/485总线通讯，功能隔离2500Vdc，通讯速率115200bps，2G/4G/NB-IOT无线。

成功的设计用例：隔离式RS-232、ADM3251E、隔离式RS-485、低成本ADM2483、带isoPower 的ADM2587E。与传统的光耦合器隔离和电容隔离相比，ADI iCoupler的专利磁隔离技术极其稳健，具有很强的抗干扰能力。新一代磁分离编解码技术在原有解码的基础上进行升级，集成度高，设计简单，抗干扰性进一步提高。

磁耦合技术聚酰亚胺绝缘

单端“1脉冲、2脉冲”编码架构

差分键控架构

Ethan表示，ADI可以提供iSensor+单工艺+iCoupler+ADI power by Linear的完整产品解决方案。此外，Excelpoint实建公司与山东地区客户合作提供设计支持，拥有成功的设计和使用经验，并已投入量产。随着城市发展和普及电气化物联网的大力推动，电力智能井盖产品的功能将不断增强。未来，我们预计在Analog Devices 产品和客户解决方案的设计方面将进行更全面、更深入的合作。

关于亚太地区领先的授权零部件分销商实建——

时建是一家综合解决方案提供商，为亚洲电子制造商提供优质服务，包括原始设备制造商（OEM）、原始设备制造商（ODM）、电子制造服务提供商（EMS）管理服务、零部件、工程设计和供应链。

时健与供应商和电子制造商密切合作，紧跟新技术和趋势，并帮助我们的客户将这些尖端技术融入到他们的产品中。集团在新加坡、中国和越南设有研发中心，拥有专业的研发团队不断开发新的解决方案，帮助客户提高成本效益、缩短上市时间。时健开发的完整解决方案和参考设计可应用于工业、无线通信、消费电子等领域。

实健是一家在新加坡主板上市的公司。该公司总部位于新加坡，拥有约750 名员工。其足迹已拓展至亚太地区40多个城市和地区，包括新加坡、马来西亚、泰国和越南。中国、印度、印度尼西亚、菲律宾、澳大利亚等10多个国家。实建集团2019年营收突破9.7亿美元。 1993年，时健在香港设立地区总部，——时健系统（香港）有限公司，正式开始在中国的业务拓展。目前，时健在国内拥有10余家分公司及办事处，覆盖国内主要大中城市。时健凭借专业的研发团队、一流的现场应用支持和丰富的市场经验，确立了中国行业的领先地位。

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