配電工程中智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的必要性

一 項(xiàng)目背景

無(wú)人值班是配電工程發(fā)展的一種新型的管理配電室的模式，要達(dá)到真正意義上的無(wú)人值班，就必須完善配電室內(nèi)的對(duì)各種電氣裝置的監(jiān)控和保護(hù)，防止其室內(nèi)泄漏SF6氣體、并對(duì)其溫濕度、通風(fēng)情況以及相關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)和收集。如果環(huán)境監(jiān)控裝置的運(yùn)行過(guò)程存在缺陷，就會(huì)造成配電室發(fā)生安全事故或是出現(xiàn)安全隱患。例如泄漏SF6，這種氣體無(wú)色無(wú)味，比重大于空氣，而發(fā)生時(shí)又不易被察覺(jué)，并且會(huì)造成嚴(yán)重的缺氧情況，甚至?xí)：Φ饺藗兊纳眢w健康和生命安全，從而發(fā)生不可避免的惡性事故。而在配電室內(nèi)安裝智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)，就能夠?qū)ζ洵h(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，并且還會(huì)提高電力現(xiàn)場(chǎng)的管理和控制的水平，從而更大程度的確保人們的人生安全。

二 配電工程中智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

以十千伏的配電站所設(shè)置的面積為十五米乘以七米的配電室為例，對(duì)其進(jìn)行緊湊的空間布置。首先在其入口處設(shè)立一個(gè)獨(dú)立的三米乘以二點(diǎn)六米的監(jiān)控室，然后在其室內(nèi)安裝自動(dòng)化配電設(shè)備DTU以及監(jiān)控屏幕，同時(shí)還需配備一個(gè)空調(diào)，以實(shí)現(xiàn)集成數(shù)據(jù)信息以及整合各個(gè)系統(tǒng)，使得各個(gè)系統(tǒng)之間能夠有機(jī)的進(jìn)行聯(lián)動(dòng)和配合使用。這個(gè)系統(tǒng)會(huì)對(duì)各個(gè)裝置所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集記錄，同時(shí)還會(huì)分析其運(yùn)行的環(huán)境狀態(tài)，使得工作人員能夠?qū)ζ溆幸粋€(gè)準(zhǔn)確的了解和把握，以便及時(shí)覺(jué)察到安全隱患。當(dāng)出現(xiàn)泄漏SF6時(shí)，獨(dú)立的監(jiān)控室就會(huì)對(duì)其進(jìn)行隔離，同時(shí)工作人員也會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)這一狀況，并對(duì)其進(jìn)行處理。

三 配電工程智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

電科恒鈦智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用屏柜式tip3000型變(配)電智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)屏柜主機(jī)安裝在開(kāi)關(guān)室內(nèi)DTU屏柜、直流屏柜旁邊，開(kāi)關(guān)室設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)布置有防盜變送器、煙霧變送器、門禁控制器、照明控制、視頻攝像機(jī)、氧氣變送器、臭氧變送器、環(huán)境監(jiān)測(cè)、溫濕度變送器、空調(diào)控制器、除濕器控制器、水泵控制器、風(fēng)機(jī)控制器等。

變送器工作電源由主機(jī)接線端子直接輸出,變送器與主機(jī)的通訊是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)RS-485總線、網(wǎng)絡(luò)方式傳輸。同時(shí)，還可在開(kāi)關(guān)室入口處可放置警燈，監(jiān)控屏柜主機(jī)與警燈、各處空調(diào)、除濕機(jī)、風(fēng)機(jī)通過(guò)電纜相連。如果現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生缺氧時(shí)，有人非法闖入時(shí)、火災(zāi)發(fā)生時(shí)、水位超、臭氧超標(biāo)時(shí)、變送器自動(dòng)檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)的煙霧量、氧氣含量、臭氧量、溫度值等環(huán)境數(shù)據(jù)的變化，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線傳遞給系統(tǒng)主機(jī)。

智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三大部分，感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

1）感知層包括各種感知傳感器（環(huán)境感知、設(shè)備感知、圖像感知）、配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控裝置。感知層安裝在各個(gè)開(kāi)關(guān)站、配電房、環(huán)網(wǎng)箱內(nèi)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境狀態(tài)及各項(xiàng)參數(shù)，如明火、煙霧、人員非法入侵、動(dòng)物入侵、電纜溝進(jìn)水、環(huán)境溫濕度、門禁管理、空調(diào)控制、SF6濃度、O2含量、除濕機(jī)控制、開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電纜接點(diǎn)溫度、開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局放監(jiān)測(cè)等。

2）網(wǎng)絡(luò)層主要由接入網(wǎng)關(guān)組成，電力物聯(lián)網(wǎng)感知的數(shù)據(jù)既可以通過(guò)APN/4G專網(wǎng)/光纖網(wǎng)絡(luò)上傳。

3）應(yīng)用層主要由各類系統(tǒng)主站及各類數(shù)據(jù)、應(yīng)用服務(wù)組成，主要用于從接入網(wǎng)關(guān)接收傳感器采集上傳的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行抽取、分析、展示等處理工作，共同構(gòu)成一個(gè)完整的智能電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)一體化信息平臺(tái)系統(tǒng)。

1、設(shè)備監(jiān)控

1）變壓器監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)變壓器繞組溫度、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。支持設(shè)置上下限的告警值.

2）開(kāi)關(guān)柜母線測(cè)溫：檢測(cè)母線電壓的溫度

3）開(kāi)關(guān)柜局放：檢測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜柜的局放

4）低壓柜監(jiān)測(cè)：檢測(cè)低壓柜的智能電表，監(jiān)測(cè)電壓、電流、功率等電參數(shù)

2、 環(huán)境監(jiān)控

1）溫濕度監(jiān)控：監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度、濕度

2）水位探測(cè)：監(jiān)測(cè)水位值

3）漏水檢測(cè)：監(jiān)測(cè)環(huán)境的漏水情況

4）SF6、O2監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)六氟化硫、氧氣濃度

5）臭氧監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)臭氧濃度

6）甲烷監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)甲烷濃度

7）空調(diào)監(jiān)控：監(jiān)測(cè)空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，遠(yuǎn)程控制開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)操作等

8）除濕機(jī)監(jiān)控：監(jiān)測(cè)除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，環(huán)境濕度值，以及遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)機(jī)等

9）風(fēng)機(jī)控制：通過(guò)溫度值自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制風(fēng)機(jī)的啟停

10）水泵控制：通過(guò)水位值自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制水泵的啟停

11）照明控制：監(jiān)控?zé)艄庹彰鳡顟B(tài)、遠(yuǎn)程控制燈光照明

12）新風(fēng)機(jī)控制：監(jiān)測(cè)新風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)新風(fēng)機(jī)啟停

3、安全防范

1）煙霧探測(cè)：監(jiān)測(cè)環(huán)境煙感狀態(tài)

2）消防監(jiān)控：消防控制箱的干接點(diǎn)火警信號(hào)狀態(tài)

3）紅外探測(cè)：監(jiān)測(cè)環(huán)境的人員出入狀態(tài)

4）溫感探測(cè)：監(jiān)測(cè)環(huán)境的火警狀態(tài)

5）明火探測(cè)：監(jiān)測(cè)環(huán)境的明火狀態(tài)

6）門禁監(jiān)控：監(jiān)控門禁人員出入記錄，可支持刷卡、密碼、指紋、人臉等多方式，支持遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)門

4、視頻監(jiān)控

1）紅外熱成像：將輻射轉(zhuǎn)化為清晰的熱圖像，從圖像中可以讀出溫度值。

2）半球攝像機(jī)：通過(guò)視頻圖像監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況

3）球機(jī)攝像機(jī)：通過(guò)視頻圖像監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，可進(jìn)行云臺(tái)控制

4）槍機(jī)攝像機(jī)：通過(guò)視頻圖像監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況

5）NVR設(shè)備：對(duì)視頻錄像進(jìn)行存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)

6）硬盤：對(duì)視頻錄像進(jìn)行存儲(chǔ)

5、機(jī)器人巡檢

1）AI軌道巡檢機(jī)器人：具有智能手動(dòng)、自動(dòng)巡檢、智能識(shí)別各類儀器讀數(shù)，準(zhǔn)確分析煙霧、溫濕度等環(huán)境信息， 24小時(shí)不間斷巡檢等功能

2）軟件平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道式巡檢機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制

五 配電工程智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施方案

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)屬于軟硬件高度一體化的解決方案，建設(shè)與實(shí)施支持多種方案選擇，具體如下：

1）存量站點(diǎn)，技術(shù)改造：針對(duì)存量開(kāi)閉所，配電房，通過(guò)技術(shù)改造，保護(hù)用戶投資成本；完善站端系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一運(yùn)維。

2）新建站點(diǎn)，擴(kuò)展升級(jí)：針對(duì)新建的開(kāi)閉所，配電房站點(diǎn)，可根據(jù)現(xiàn)有站端系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范，實(shí)施構(gòu)建無(wú)人值守巡檢模式。

3）子站廠商，兼容接入：針對(duì)第三方廠商實(shí)施的開(kāi)閉所站點(diǎn)巡檢系統(tǒng)，評(píng)估系統(tǒng)構(gòu)成后，可通過(guò)擴(kuò)展兼容的方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入。

六 配電工程智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施細(xì)則

a) 溫濕度傳感器75平米以內(nèi)配2個(gè)，75-100平米配3個(gè)，100平米以上配4個(gè)，安裝在配電柜運(yùn)行區(qū)的背面或側(cè)面，據(jù)地1m左右，盡量避開(kāi)空調(diào)出風(fēng)口；

b) SF6傳感器根據(jù)需求配置在易發(fā)生SF6泄露的地方，一般安裝在柜子后面的墻壁上，據(jù)地10-20cm；

c) 水浸傳感器在配電室電纜溝進(jìn)出線的地方各配1只，探針距溝底1-5cm，檢測(cè)器在蓋板下5cm處，如果是地下配電室，則傳感器裝在進(jìn)口墻壁上，探針距地面1-5cm，檢測(cè)器距地面1m以上；

d) 煙霧傳感器是吸頂安裝，一般在柜子上方安裝，每排10面柜子左右的話配3個(gè)左右；

e) 控制子系統(tǒng)中空調(diào)遙控器就近安裝在空調(diào)旁邊，照明、排風(fēng)、水泵的控制接點(diǎn)連線至對(duì)應(yīng)控制器處；

f) 門禁系統(tǒng)包含門禁控制器、讀卡器、磁力鎖、開(kāi)門按鈕，讀卡器安裝在門外，距離地面1.2-1.4m處，開(kāi)門按鈕安裝于門內(nèi)距離地面1.2-1.4m處；磁力鎖一般安裝于門框中間位置；

g) 雙鑒探測(cè)器在每個(gè)配電房門口配置1只，安裝于門內(nèi)側(cè)的墻壁上，距離地面高度2m左右；

h) 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)包括攝像機(jī)和硬盤錄像機(jī)，錄像機(jī)放在屏柜內(nèi)，攝像頭根據(jù)配電房布局自由配置，槍機(jī)一般用來(lái)監(jiān)視門口的人員出入情況，球機(jī)則大多數(shù)用來(lái)監(jiān)視全景，安裝的話一般都是距地2m左右；

i) 監(jiān)控系統(tǒng)屏一般每個(gè)配電房配置一面，按國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，門軸在左側(cè)，安裝在高壓柜、直流屏或自動(dòng)化終端旁，并與其保持同一高度。