配電房環網柜箱變臺區綜合監控系統

一 方案背景

配電間主要應用在民宅、政府單位、寫字樓、商業大廈等各個地方，為各類場所提供穩定的市電。配電間主要包括進線柜、計量柜、出線柜、PT柜等關鍵設備，還包括供電系統、制冷系統、消防系統、監控系統等基礎設施，是保障人們用電*的部分。本方案針對配電間在運行維護中影響安全的因素，對環境、視頻、安防、門禁、消防等進行集中一體化監控，大大的提高了運維效率，保證配電間的日常運轉

二 影響配電間的安全隱患

【1】電力設備盜竊案頻頻發生，盜竊發生無法報警、監控、記錄。  

【2】維修維保人員巡檢過程無法規范化監督管理，何時、何人、多長時間完成維護工作，沒有客觀的記錄。  

【3】沒有配電房門禁控制系統，在無人值守時出了問題無法及時發現，運營商的安保部門對此要負很多額外的責任。  

【4】配電房空調、排氣扇常年打開，造成運營電費過高。

【5】環境沒有監控，出現水浸、起火等無法及時處理。

【6】很多裝置沒有聯網，只是在本地監測和控制；

【7】聯網的各系統之間獨立運行，形成監控“孤島”現象，無法有效的進行管理，也達不到安全管理的效果。

【8】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同時運行，也會產生扯皮現象，浪費業主的時間和精力。

三 系統架構

3.1系統總體架構

根據《配電房管理制度》、《配電房操作規程》以及《電力安全生產條例》等文件精神，結合我公司實際應用案例，采用分布式和模塊化架構，把配電房綜合監控系統分為站端設備和軟件系統兩部分。

配變綜合在線監控系統主要分為兩大部分，站端監控和中心管理。

1）站端設備以HT500系列站端監控主機為核心，能夠接入開關柜、環網柜、變壓器傳感器或智能設備，溫濕度等環境傳感器，在線式紅外母線溫度傳感器，電纜無線測溫設備，SF6和O2傳感器，H2S傳感器以及O3傳感器。對射/紅外等安防設備、消防主機設備，一路門禁、8-24路燈光/空調以及風機的控制等功能。并可以通過擴展實現圖像抓拍、SF6泄露報警、消防報警等功能。

站端設備安裝在配電室，實時監測現場實際環境狀態及各項參數，如視頻明火、煙霧、人員非法入侵、動物入侵、環境溫濕度、門禁、空調狀態、臭氣含量、開關柜母排溫度、開關柜內局放等，并通過通信網絡將現場各項參數及狀態上傳到中心管理系統。

2）中心管理系統分為硬件平臺和軟件平臺，硬件平臺包括網絡通訊設備、服務器、客戶機等，服務器是整個系統的核心，基本任務是數據的維護和數據的處理。軟件平臺主要功能包括集中采集、管理各個站端系統，平面顯示各站端實時情況，包括實時檢測數據曲線與歷史數據曲線等界面，直觀的描述現場環境狀態。

3.2網絡拓撲設計

目前，對于配電房監控系統通常有以下幾種傳輸方式：

3.2.1已有以太網的配電房：每個配電房主機需要一個RJ45網口和一個IP地址即可。

3.2.2僅有2M光纖接口：配置一臺2M--以太網橋，通過光電轉換，提供以太網接口。

3.3.3沒有以太網和光纖的配電房：可以選擇如下兩種方式：

1）就近租用電信運營商的以太網或者光纖：適合于小區內運營商網絡連接較為方便的地方。

2）租用電信運營商的無線網絡：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公網或者組成VPN專網。本方案需要向運營商繳納網絡使用費用和購買VPN服務器。

總之，通過各種技術手段，配備以太網為優化和成本低的傳輸方式。

四 主要功能

4.1，變壓器運行環境監控和風機聯動

通過RS485接口或者4-20m模擬量接口，接入負荷電流、油位及溫度等傳感器，實現運行狀態監測、溫度過高即自動打開風機給變壓器降溫等功能。

4.2，設備溫度狀態監測

在變配電場所內的屏柜等設備安裝溫度傳感器，并設置告警閥值，實時監測設備的運行環境溫度，避免溫度過高帶來的故障和損失。

4.3，安防監控

可以接入紅外傳感器、周界對射、震動傳感器、電子圍欄等安防設備，實現對配電房的安防監控和入侵報警。

4.4，環境監控：

實現對室內溫度、漏水、濕度、煙霧等環境量的監測和報警。

4.5，SF6/O2監測、報警和通風聯動

通過接入RS485接口的SF6和O2傳感器，實現室內SF6和O2的濃度監測，超過設置閥值自動報警，并且可以聯動風機進行通風。

4.6，門禁控制

通過刷卡實現對門鎖的控制，也可以實現中心開門、臨時*開門等一系列功能。并且能夠實現非法開門報警、開門超時報警、安防聯動和消防聯動等功能。

4.7，電纜線纜溫度無線監測

通過在電纜及電纜接頭上安裝連續測量溫度的探頭，每臺設備可安裝8~16個探頭，對電纜、電纜頭的運行狀態實時進行監測,并把測量結果通過無線網絡上傳到監控中心數據庫服務器，通過軟件分析能夠提前確定電纜的早期過熱現象，實現電纜故障的早期預測，防患于未然

4.8，開關柜觸頭溫度監測

支持開關柜中開關觸點的溫度監測，無線測溫探頭將測量數據傳輸給在線測溫監測系統，開關柜在線測溫監測系統主機通過RS485、無線與智能監控主機通信，將數據上送到主站監控中心服務器，實時監測與預警。

4.9，開關柜帶電負載監測

通過監控主機數據采集，支持實時顯示高壓開關柜帶電數據指標，掌握開關柜的運行情況，主站軟件平臺中，支持實時顯示開關柜，配電柜等一次設備的電壓，電流等負載遙測數據，并可支持設置上下限的預警值，實現聲光 、語音、短信、視頻畫面等多種聯動提醒方式。

4.10，設備控制功能：

可以實現燈光、風機、空調、給排水的本地、遠程控制，聯動控制以及定時開關等功能。

4.11，視頻聯動：

通過另外安裝的視頻監控設備，實現以上各種報警以及保護開關（刀閘）和視頻的聯動功能，并可以進行聯動抓拍照片和視頻，記錄查詢等。抓拍錄像實時上傳在中心服務器上，可避免前端被破壞而造成的錄像丟失。

五 關鍵技術

5.1，智能識別算法及預警技術
基于模糊邏輯、神經網絡和進化計算等理論與方法，結合魯棒控制、自適應控制、變結構控制等現代控制理論。通過對前端各種傳感器數據的集中采集分析，能夠在站端實現消防、安防、電纜火災、配電、變壓器、儀表等設備的預警，實現對變配電場所、基站等場所的監測、預警和自動控制。

5.2，多元異構數據處理技術

變配電場所內多元異構感知數據的智能處理，實現對采用不同描述語言的變配電場所內監控對象元數據進行有效的智能融合。基于概率統計、回歸分析和卡爾曼濾波等方法實現對變配電場所內多模態數據，從時空相關性去除錯誤和冗余數據，并在特征層和語意層提取有效信息。

5.3，嵌入式組件架構技術
跨平臺嵌入式組件架構技術，支持多種操作系統和CPU平臺；劃分組件，面向接口開發，提高開發效率；組件重用，實現積木式的系統開發方法；提供各種強大的子系統，以不斷豐富產品特性；支持RPC，可以實現分布式應用。

5.4，傳感器技術實現區域狀態感知和信息上報

系統將重要場所和設備的工作環境（如：溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體、含氧量、風速風向、煙霧、明火等等）全天候狀態監視和智能控制，當出現異常時，可及時顯示、報警，并實時上傳至遠程監控中心。

5.5，變配電場所內環境信息與動力設備聯動控制技術

系統把變配電場所內環境，視頻，通風，除濕機，空調控制參數等監控量在系統上進行一體化顯示和控制。通過設置變配電場所內環境信息以及安防消防信息與動力設備以及視頻設備的聯動規則，實現當溫度超*自動打開空調制冷，當濕度超*自動打開除濕機除濕，當電纜溝水位超*，自動打開水泵排水，當電力設備運行異常時自動聯動視頻設備拍照錄像并將報警信息實時上傳至監控中心。

5.6，定制告警分析策略

告警分析策略的核心是監控人員對于變配電場所巡檢運行經驗的總結，把監控人員對于電網運行中的事故或異常的判斷和處理的過程，通過嚴謹的邏輯形式進行表達，并轉化為一條條告警分析規則，固化在系統模塊中。

六 監測內容