智能配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

1 簡介

目前，國內建有數量眾多、分布較廣的各電壓等級的配電室，為企業(yè)、居民提供安全可靠的電力能源供應。配電室一般都采取無人值守，定時巡查制度，這樣既浪費人力物力也無法做到對配電室的環(huán)境和安全實時監(jiān)控。而配電室的環(huán)境穩(wěn)定可靠（空調、新風機、溫濕度、漏水、消防、保安、門禁等）對變壓器的正常運行至關重要。一旦配電室環(huán)境出現不利于變壓器正常運轉的故障時，會影響變壓器系統(tǒng)運行，對配電系統(tǒng)的安全用電構成威脅。如果沒有相應的系統(tǒng)來輔助配電室管理人員，無法時間發(fā)現配電室發(fā)生危害設備的險情，也不能及時采取避免導致?lián)p失擴大的措施，終造成損壞變壓器設備，用電安全將無法保障。

傳統(tǒng)的配電室解決方案是針對各種類電氣設備，比如環(huán)網柜、開關柜、變壓器、線路等加裝各自的在線監(jiān)測裝置和系統(tǒng)，獨立的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，獨立的安防，獨立的門禁、水浸、氣體監(jiān)控等系統(tǒng)，但是這些系統(tǒng)具有如下問題：

1) 很多數據采集設備和監(jiān)測裝置沒有聯(lián)網，只能安排人員定時進行監(jiān)測和控制。

2) 多數聯(lián)網的各系統(tǒng)之間獨立運行，形成各個子系統(tǒng)的監(jiān)控“孤島”現象，無法有效的進行信息交互管理，也達不到安全管理的實際效果。當配電室采用多個廠家的監(jiān)控設備和監(jiān)控系統(tǒng)時，由于各廠家監(jiān)控系統(tǒng)不兼容，沒有統(tǒng)一的界面，相關人員所需使用和維護的系統(tǒng)數量更多更加復雜。

3) 多系統(tǒng)并存不但增加了投資成本，后期的維護成本也大大增加，并且多個廠家的設備和系統(tǒng)同時運行，也會產生職責不清現象，增加業(yè)主的溝通時間和精力。

4) 隨著電力和能源行業(yè)的技術升級和革新，配電室內的設備和系統(tǒng)會更加復雜，同時配電室的運行環(huán)境和設備狀態(tài)也對配電室整體管控越發(fā)顯得重要。

配電環(huán)境安全智能監(jiān)控是整個電能管理系統(tǒng)中的重要的一個環(huán)節(jié)，一般以低壓網中的配電房環(huán)境溫濕度、配電開關狀態(tài)、漏水/水浸、煙霧及配電房的防盜為監(jiān)測對象，對配電房重要設備運行狀態(tài)的多種參數和狀態(tài)進行本地聯(lián)動控制、遠程集中監(jiān)控、手機短信。配電室的全信息采集和監(jiān)控對配電室自動化運行管理、檢修維護、防災預警、安全防護、電力需求管理等應用具有重大意義。

安科瑞電氣股份有限公司根據配電室實際情況，結合多年的變電站和配電室的運行管理的經驗，研發(fā)了安科瑞配電室監(jiān)控系統(tǒng)平臺和智能監(jiān)控終端，實現了智能開關柜柜運行監(jiān)控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現動力環(huán)境各數據的檢測與設備控制，實現動力環(huán)境you化，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同樣實現配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。

該系統(tǒng)采用數據采集器，支持有線與4G無線聯(lián)網，可靠性高且配置靈活，可根據實際需要隨時增加功能。并且設備配備觸摸顯示屏方便用戶現場查看和操作。

配電室智能環(huán)境監(jiān)控平臺采用物聯(lián)網和大數據處理等技術，對配電室的運行環(huán)境和電力設備狀態(tài)實現在線監(jiān)測，可以提升配電室的運行可靠性，從而有效提升了整個配電網的運行可靠性。當監(jiān)控平臺的專家系統(tǒng)和數據處理系統(tǒng)分析發(fā)現相關監(jiān)測參數和狀態(tài)出現異常時，發(fā)出預警或等告警信息，并可遠程作出遙控等相關處理。

2 技術標準

1) 《配電室管理制度》

2) 《配電室操作規(guī)程》

3) 《電力安全生產條例》

4) 《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術要求》

3 應用場所

廠礦企業(yè)、住宅小區(qū)、商業(yè)中心等配電室。

4 系統(tǒng)目標

配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測配電室內各設備運行參數，提供高度穩(wěn)定可靠的監(jiān)控信息資源。節(jié)省配電室環(huán)境監(jiān)控運行管理費用，達到短期投資長期受益的目的。確保提高監(jiān)測環(huán)境管理工作效率并提供安全舒適的工作環(huán)境。系統(tǒng)軟/硬件均采用模塊化結構設計，適應發(fā)展需要，做到具有可擴展性、可變性，適應環(huán)境的變化和工作性質的多樣化。

5 系統(tǒng)功能

5.1 通信管理

安科瑞智能配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數據的實時監(jiān)測。

圖5.1 實時數據監(jiān)測

5.2 實時監(jiān)測

安科瑞智能配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數信息，如溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體等。實時顯示有關故障、告警等信息。

5.3 數據查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室個設備的運行數據。

5.4 曲線查詢

在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體等曲線。

5.5 運行報表

查詢配電室內設備的運行數據報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

5.6 實時告警

安科瑞智能配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。告警fang式如下：

1. 監(jiān)控界面彈窗告警。

2. 實時語音功能，系統(tǒng)能夠對所有事件發(fā)出語音告警。

3. 短信告警，可以向手ji號ma發(fā)送告警信息短信。

5.7 歷史事件查詢

安科瑞智能配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。

5.8 用戶權限管理

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

5.9 網絡拓撲圖

安科瑞智能配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構。可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

5.10 遙控操作

安科瑞智能配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。

6 系統(tǒng)模塊

配電室智能環(huán)境監(jiān)控管理系統(tǒng)以智能控制為核心，通過物聯(lián)網技術的集成應用，實現配電室內環(huán)境的全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。以網絡通信為核心，完成站端音視頻、環(huán)境數據以及安全防范等數據的采集和監(jiān)控。

系統(tǒng)把環(huán)境、視頻、通風、照明、安全防范、消防、一次設備輔助監(jiān)控等所有監(jiān)控量在系統(tǒng)主界面上進行一體化顯示和控制，避免各系統(tǒng)孤立顯示和控制。系統(tǒng)監(jiān)控可提供視頻監(jiān)控和圖表監(jiān)控兩種監(jiān)控模式。

6.1 環(huán)境監(jiān)測

配電室監(jiān)控裝置安裝在配電房內，通過采集和傳輸技術，可以實時監(jiān)測配電房內的重要場所和設備的工作環(huán)境，如溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體(SF₆，H₂S，NO，CO，O₃，TVOC)、煙霧、噪聲等。

當檢測到環(huán)境量出現異常時，可及時顯示、，并可通過通信網絡將數據上傳至系統(tǒng)平臺。

站端設備包含各種傳感器（溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體等）。系統(tǒng)平臺可以直觀的顯示出被監(jiān)測量的大小或狀態(tài)，以及被監(jiān)測量的實時值或各種故障發(fā)生的情況。

告警功能：在監(jiān)控中心對環(huán)境參量超過預設值時發(fā)出視聽告警，在監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面上閃爍顯示，同時可以提供警示燈、音箱、語音、短信通知等多種告警fang式。

設備狀態(tài)檢測：系統(tǒng)可以實時監(jiān)控配電室內各監(jiān)測設備（傳感器）以及通信線路，自動診斷設備及鏈路故障，并實時顯示在界面上。

數據查詢：環(huán)境監(jiān)測數據、狀態(tài)監(jiān)測數據及遠程控制數據的歷史數據查詢。

6.2 消防監(jiān)測

煙霧、溫感、明火、水位等火災消防信息的接入，聯(lián)動聲光器進行，以及通過短信方式自動通知值班維護人員。

6.3 安防監(jiān)控

紅外雙鑒、紅外對射、震動、門禁等安防相關設備接入 ，并可實時播放告警語音、發(fā)送提醒短信等。

6.4 無線測溫監(jiān)測

無源無線測溫產品由主機（或收發(fā)器）和傳感器兩部分組成，產品為研發(fā)生產。

主要應用在高低壓開關柜內母排搭接點，斷路器觸頭、電纜接頭、大電流設備等電氣連接點和其他易過熱點等位置的溫度檢測，并把測量結果通過網絡上傳到監(jiān)控中心數據庫服務器，通過軟件分析能夠對溫度過高發(fā)出告警信息，實現溫度故障的早期預測，防患于未然。

6.5 饋線監(jiān)測

可以監(jiān)視饋線回路的開關狀態(tài)、溫度、電壓、電流、功率、功率因數、有功、無功、諧波、電能量采集等。支持設置上下限的告警值，實現語音播放、發(fā)送短信等聯(lián)動提醒方式。

6.6 變壓器監(jiān)測

變壓器三相繞組溫度檢測、風機運行狀態(tài)、震動檢測。支持設置上下限的告警值，實現語音播放、發(fā)送短信等聯(lián)動提醒方式。

6.7 視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控采用數字監(jiān)控系統(tǒng)，實現專業(yè)監(jiān)控功能。支持海康主流硬盤錄像機和數字高清攝像機系列產品。

6.8 溫濕度控制

WHD系列溫濕度控制器運用傳感器檢測柜內的溫度與濕度值，并通過控制外接的風扇與加熱器對溫度與濕度值進行調節(jié)，可有效防止因低溫、高溫造成的設備故障以及受潮或結露引起的爬電、閃絡事故的發(fā)生。

6.9 門禁控制

系統(tǒng)支持人員進入出去時間人員記錄，系統(tǒng)提供設備或網絡故障、非法闖入、門開超時、非法刷卡以及脅迫等。

6.10 空調節(jié)能控制

可以控制空調開機、關機、升溫、降溫等，并能夠直接調整空調的溫度值。

6.11 燈光控制系統(tǒng)

可以控制燈光的關閉和打開。

6.12  其它控制功能

水泵控制。

加熱器控制。

聲光器控制：遠程控制啟動和關閉，避免擾民。

風機控制：實現對主、副新風機的智能控制。

除濕機控制：室內除濕機控制以及與濕度聯(lián)動。

其它設備控制 。

7 系統(tǒng)特點

開放性

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠對下接入不同廠家/品牌的站端設備、傳感器、控制器、攝像頭等。

統(tǒng)一性

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以實現不同站端設備的集中和管理，包括環(huán)境監(jiān)測、視頻、照明、安防等的完整集中統(tǒng)一。

易擴展性

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在設備增加、系統(tǒng)升級擴容時，僅需要完成軟件的配置即可。

易用性

從應用角度出發(fā)，系統(tǒng)平臺的功能符合實際需要，有良好的可操作性，運維人員通過簡單的培訓能掌握系統(tǒng)的操作要領，能夠在實際工作中運用系統(tǒng)。

高可靠性

配電房是配網結構中的重要基礎場所，智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)也是長期處于運行狀態(tài)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性顯得尤為重要。局部故障不影響整個監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作。采用模塊化結構，便于故障排除和替換。監(jiān)控系統(tǒng)具備處理同時發(fā)生的多個事件的能力。