配電室環境監測-智能監控系統

一、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、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境和安全實時監控。而配電室的環境穩定可靠（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。一旦配電室環境出現不利于變壓器正常運轉的故障時，就會影響變壓器系統運行，對配電系統的安全用電構成威脅。如果沒有相應的系統來輔助配電室管理人員，就無法時間發現配電室發生危害設備的險情，也不能及時采取避免導致損失擴大的措施，終造成損壞變壓器設備，用電安全將無法保障。

    傳統的配電室解決方案就是針對各種類電氣設備，比如環網柜、開關柜、變壓器、線路等加裝各自的在線監測裝置和報警系統，獨立的視頻監控系統，獨立的安防，獨立的門禁、水浸、氣體監控等系統，但是這些系統具有如下問題：

1) 很多數據采集設備和監測裝置沒有聯網，只能安排人員定時進行監測和控制。

2) 多數聯網的各系統之間獨立運行，形成各個子系統的監控“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控設備和監控系統時，由于各廠家監控系統不兼容，沒有統一的界面，相關人員所需使用和維護的系統數量多加復雜。

3) 多系統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同時運行，也會產生職責不清現象，增加業主的溝通時間和精力。

4) 隨著電力和能源行業的技術升級和革新，配電室內的設備和系統會加復雜，同時配電室的運行環境和設備狀態也對配電室整體管控越發顯得重要。

    配電環境安全智能監控是整個電能管理系統中的重要的一個環節，一般以低壓網中的配電房環境溫濕度、配電開關狀態、漏水/水浸、煙霧及配電房的防盜為監測對象，對配電房重要設備運行狀態的多種參數和狀態進行本地聯動控制、遠程集中監控、手機短信報警。配電室的全信息采集和監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，自主研發了安科瑞配電室監控系統平臺和智能監控終端，實現了智能開關柜柜運行監控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線測溫監測、電纜測溫監測、環境監測、有害氣體監測、安防監控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，避免運行環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境的分布式遠程管理。

    該系統采用數據采集器，支持有線與4G無線聯網，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。

    配電室智能環境監控平臺采用物聯網和大數據處理等技術，對配電室的運行環境和電力設備狀態實現在線監測，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。當監控平臺的專家系統和數據處理系統分析發現相關監測參數和狀態出現異常時，發出預警或報警等告警信息，并可遠程作出遙控等相關處理。

二、技術標準

1) 《配電室管理制度》

2) 《配電室操作規程》

3) 《電力安全生產條例》

4)《視頻安防監控系統技術要求》

三，應用場所

    廠礦企業、住宅小區、商業中心等配電室。

系統結構

四，系統目標

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

五，系統功能

5.1 通信管理

    安科瑞配電室環境監測-智能監控系統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測。

5.2 實時監測

    安科瑞智能配電室環境監控系統人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，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境監控系統具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。方式如下：

1. 監控界面彈窗告警。

2. 實時語音功能，系統能夠對所有事件發出語音告警。

3. 短信告警，可以發送告警信息短信。

5.7 歷史事件查詢

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

5.8 用戶權限管理

    為保障系統安全穩定運行，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）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、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境監控系統支持實時監視接入系統的各設備的通信狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。可在線診斷設備通信狀態，發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境監控系統可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。

圖5.2 遙控預置

圖5.3 遙控執行

六，系統模塊

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

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

6.1 環境監測

    配電室監控裝置安裝在配電房內，通過采集和傳輸技術，可以實時監測配電房內的重要場所和設備的工作環境，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。

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

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

告警功能：在監控中心對環境參量超過預設值時發出視聽告警

設備狀態檢測：系統可以實時監控配電室內各監測設備（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：環境監測數據、狀態監測數據及遠程控制數據的歷史數據查詢。

6.2 消防監測

    煙霧、溫感、明火、水位等火災消防信息的接入，聯動聲光報警器進行報警，以及通過短信方式自動通知值班維護人員。

6.3 安防監控

    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、發送提醒短信等。

6.4 無線測溫監測

    無源無線測溫產品由主機（或收發器）和傳感器兩部分組成，產品為自主研發生產。

    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控中心數據庫服務器，通過軟件分析能夠對溫度過高發出告警信息，實現溫度故障的早期預測，防患于未然。

6.5 饋線監測

    可以監視饋線回路的開關狀態、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、發送短信等聯動提醒方式。

6.6 變壓器監測

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

6.7 視頻監控

    視頻監控采用數字監控系統，實現專業監控功能。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，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、閃絡事故的發生。

6.9 門禁控制

    系統支持人員進入出去時間人員記錄，系統提供設備或網絡故障報警、非法闖入報警、門開超時報警、非法刷卡報警以及脅迫報警等。

6.10 空調節能控制

    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

    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。

    聲光報警器控制：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動。

    其它設備控制 。

七，系統特點

開放性

配電室綜合監控系統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。

統一性

配電室綜合監控系統可以實現不同站端設備的集中和管理，包括環境監測、視頻、照明、安防等的完整集中統一。

易擴展性

配電室綜合監控系統在設備增加、系統升級擴容時，僅需要完成軟件的配置即可。

易用性

從應用角度出發，系統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就能掌握系統的操作要領，能夠在實際工作中運用系統。

高可靠性

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