智能配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

1 簡介

目前，國內(nèi)建有數(shù)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(diào)、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(guān)重要。一旦配電室環(huán)境出現(xiàn)不利于變壓器正常運轉(zhuǎn)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(gòu)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(xiàn)配電室發(fā)生危害設(shè)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(shè)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(shè)備，比如環(huán)網(wǎng)柜、開關(guān)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(shù)據(jù)采集設(shè)備和監(jiān)測裝置沒有聯(lián)網(wǎng)，只能安排人員定時進行監(jiān)測和控制。

2) 多數(shù)聯(lián)網(wǎng)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(xiàn)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(shè)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(guān)人員所需使用和維護的系統(tǒng)數(shù)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(shè)備和系統(tǒng)同時運行，也會產(chǎn)生職責不清現(xiàn)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(shù)升級和革新，配電室內(nèi)的設(shè)備和系統(tǒng)會更加復雜，同時配電室的運行環(huán)境和設(shè)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(wǎng)中的配電房環(huán)境溫濕度、配電開關(guān)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(shè)備運行狀態(tài)的多種參數(shù)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(jù)配電室實際情況，結(jié)合多年的變電站和配電室的運行管理的經(jīng)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(xiàn)了智能開關(guān)柜柜運行監(jiān)控、高壓開關(guān)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(diào)控制等功能。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，實現(xiàn)動力環(huán)境you化，避免運行環(huán)境的失控導致配電設(shè)備運行故障，保證維護人員安全，延長設(shè)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(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。

該系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)采集器，支持有線與4G無線聯(lián)網(wǎng)，可靠性高且配置靈活，可根據(jù)實際需要隨時增加功能。并且設(shè)備配備觸摸顯示屏方便用戶現(xiàn)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(wǎng)和大數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，對配電室的運行環(huán)境和電力設(shè)備狀態(tài)實現(xiàn)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(wǎng)的運行可靠性。當監(jiān)控平臺的專家系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)相關(guān)監(jiān)測參數(shù)和狀態(tài)出現(xiàn)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(guān)處理。

2 技術(shù)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(chǎn)條例》

4) 《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)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(nèi)各設(shè)備運行參數(shù)，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(jié)構(gòu)設(shè)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(zhì)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(nèi)的通信設(shè)備進行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。

圖5.1 實時數(shù)據(jù)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(shè)備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，如溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體等。實時顯示有關(guān)故障、告警等信息。

5.3 數(shù)據(jù)查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)。

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(nèi)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)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?qū)ε潆娛覝囟?、濕度、有害氣體、設(shè)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?qū)λ惺录l(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?qū)Ξa(chǎn)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(quán)限管理

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

5.9 網(wǎng)絡(luò)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(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?？稍诰€診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)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(nèi)的設(shè)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(wǎng)技術(shù)的集成應用，實現(xiàn)配電室內(nèi)環(huán)境的全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。以網(wǎng)絡(luò)通信為核心，完成站端音視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)以及安全防范等數(shù)據(jù)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(shè)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(nèi)，通過采集和傳輸技術(shù)，可以實時監(jiān)測配電房內(nèi)的重要場所和設(shè)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(xiàn)異常時，可及時顯示、，并可通過通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)平臺。

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

數(shù)據(jù)查詢：環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)及遠程控制數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)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(guān)設(shè)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(chǎn)品由主機（或收發(fā)器）和傳感器兩部分組成，產(chǎn)品為研發(fā)生產(chǎn)。

主要應用在高低壓開關(guān)柜內(nèi)母排搭接點，斷路器觸頭、電纜接頭、大電流設(shè)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(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務器，通過軟件分析能夠?qū)囟冗^高發(fā)出告警信息，實現(xiàn)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(guān)狀態(tài)、溫度、電壓、電流、功率、功率因數(shù)、有功、無功、諧波、電能量采集等。支持設(shè)置上下限的告警值，實現(xiàn)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(shè)置上下限的告警值，實現(xiàn)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(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)專業(yè)監(jiān)控功能。支持?？抵髁饔脖P錄像機和數(shù)字高清攝像機系列產(chǎn)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(nèi)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(diào)節(jié)，可有效防止因低溫、高溫造成的設(shè)備故障以及受潮或結(jié)露引起的爬電、閃絡(luò)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(shè)備或網(wǎng)絡(luò)故障、非法闖入、門開超時、非法刷卡以及脅迫等。

6.10 空調(diào)節(jié)能控制

可以控制空調(diào)開機、關(guān)機、升溫、降溫等，并能夠直接調(diào)整空調(diào)的溫度值。

6.11 燈光控制系統(tǒng)

可以控制燈光的關(guān)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(guān)閉，避免擾民。

風機控制：實現(xiàn)對主、副新風機的智能控制。

除濕機控制：室內(nèi)除濕機控制以及與濕度聯(lián)動。

其它設(shè)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?qū)ο陆尤氩煌瑥S家/品牌的站端設(shè)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(xiàn)不同站端設(shè)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(shè)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(lǐng)，能夠在實際工作中運用系統(tǒng)。

高可靠性

配電房是配網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的重要基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)，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。