1、淺談配電房智能監(jiān)控管理

隨著中國建設(shè)智能電網(wǎng)進程的加快，作為智能電網(wǎng)重要基礎(chǔ)的配電網(wǎng)自動化建設(shè)也被提上日程。據(jù)預(yù)測，在智能電網(wǎng)的投資構(gòu)成上，配電自動化將占40%左右，在2014年～2016年將是行業(yè)需求的“井噴時期”到2020年總投資規(guī)模將超過1500億元。

但由于變配電場所分布的地理位置過于分散，且配電網(wǎng)的自動化水平有待提高,單純依靠人力來對變配電場所進行巡檢,不僅增加了巡檢人員的工作量,并且無法及時發(fā)現(xiàn)其潛在的各類故障(如設(shè)備發(fā)熱、絕緣故障、機械故障等)。

未對配電房有效的監(jiān)控管理以下問題已經(jīng)凸顯：  

電力設(shè)備盜竊案頻頻發(fā)生，盜竊發(fā)生無法報警、監(jiān)控、記錄，導(dǎo)致犯罪分子逍遙法外。  

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

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

配電房空調(diào)、排氣扇常年打開，造成運營電費過高。

環(huán)境沒有監(jiān)控，出現(xiàn)水浸、起火等無法及時處理。

很多裝置沒有聯(lián)網(wǎng)，只是在本地監(jiān)測和控制；

各系統(tǒng)之間獨立運行，無法有效的進行管理，達不到安全管理的效果。

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)備同時運行，也會產(chǎn)生扯皮現(xiàn)象，浪費業(yè)主的時間和精力。

2、為什么需要使用配電房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)這套方案？

現(xiàn)代社會對電力的依存度越來越大，傳統(tǒng)粗放、低效的能源利用方式已不能滿足當前需求，需要更有效更合理的能源供應(yīng)。如何實現(xiàn)電網(wǎng)可靠、經(jīng)濟、綠色的目標是電力行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，也是民眾較為關(guān)注的問題，而在工業(yè)領(lǐng)域，用電，節(jié)能環(huán)保，有效利用更是成了企業(yè)關(guān)心的問題。一個優(yōu)質(zhì)的配電房成了企業(yè)用電的必然選擇。那配電房智能監(jiān)控是怎樣實現(xiàn)的呢?

電科恒鈦配電房遠程輔助監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)變壓器監(jiān)測；智能環(huán)網(wǎng)柜DTU運行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜、分支箱帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控；母線測溫檢測，電纜測溫監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安防監(jiān)控、采暖通風、燈光、風機、除濕機遠程控制等功能；智能門禁管理、實時視頻監(jiān)控功能。

系統(tǒng)實現(xiàn)變配電場所的設(shè)備以及設(shè)備運行的環(huán)境信息等數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，實現(xiàn)設(shè)備運行以及設(shè)備運行環(huán)境優(yōu)化，避免設(shè)備運行故障以及運行環(huán)境的失控導(dǎo)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，減少配電房粗放式管理導(dǎo)致成本過高，同樣實現(xiàn)變配電場所全天候分布式遠程管理。提高電力公司運維管理的水平，為社會，為電力事業(yè)創(chuàng)造更多的社會價值。

同時系統(tǒng)將分散的巡檢檢查變?yōu)榧斜O(jiān)控降低了人工成本，大幅度減少了值班人員的勞動強度，同時提高了防竊電預(yù)警能力，大幅度實現(xiàn)了節(jié)能減排和減員增效的社會效益。

3、配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的組成

主要由四部分構(gòu)成;感知層、傳輸層、應(yīng)用層、終端層。配電房遠程輔助監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實時和歷史記錄保留2年以上。系統(tǒng)可以標準和設(shè)定文件格式隨時調(diào)用和打印上述歷史數(shù)據(jù)。

1）感知層，包括智能數(shù)據(jù)采集終端、視頻攝像機、軌道機器人、外圍傳感器和輸出控制設(shè)備等。

①實現(xiàn)對開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、母排搭接處、開關(guān)觸頭、電纜中間接頭等部位實時溫度監(jiān)測；

②通過接入紅外和超聲波探測、煙霧探測、門禁設(shè)備模塊，配合視頻監(jiān)控、智能移動機器人等視頻設(shè)備，實現(xiàn)人員進出監(jiān)測、火災(zāi)報警、門禁管理、裝備安全監(jiān)控；

③通過對電壓、溫度、濕度、電纜溝積水等參數(shù)的監(jiān)測，配合對照明燈光、水泵、風機、除濕器進行聯(lián)動控制，實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境狀態(tài)的管理；

④根據(jù)主站下發(fā)的命令或根據(jù)主控數(shù)據(jù)采集單元檢測到的閾值信號完成相應(yīng)控制任務(wù)例如控制警號、風機、水泵、照明、智能空調(diào)遙控器等；

⑤視頻攝像機輔助完成對現(xiàn)場的環(huán)境和安全防范的監(jiān)控，實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境和現(xiàn)場安全的遠程巡檢；

2）傳輸層，包括智能聚合網(wǎng)關(guān)設(shè)備、無線連接設(shè)備、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)等;

3）應(yīng)用層，主要是配電房各供配電和設(shè)備監(jiān)控管理平臺，負責檢測、管理及分析感知層獲取的整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實時數(shù)據(jù);

4）終端層，是指智能手機、電腦、PC機等，可及時獲取系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備實時運行數(shù)據(jù)及故障報警信息

4、配電房監(jiān)控典型配置方案

4.1　視頻監(jiān)控及巡檢子系統(tǒng)

配電房大門及周界、進線區(qū)域、主變壓器區(qū)域，宜配置室外球形攝像機或槍式攝像機；每所宜配置一臺室外全景攝像機，用于監(jiān)控配電房全景；高壓室、控制室、通信室等場所，宜配置室內(nèi)球形攝像機或?qū)к壥窖矙z攝像機；紅外熱成像攝像機可以具備 24h 監(jiān)視配電房主導(dǎo)流回路設(shè)備的能力。

4.2　安全防范及門禁子系統(tǒng)

在配電房圍墻四周設(shè)置紅外對射、脈沖電子圍欄等周界入侵監(jiān)測設(shè)備；控制室、高壓室、通信室等出入口配置紅外雙鑒探測器；配電房入口大門、高壓室、控制室、通信室大門應(yīng)配置門禁，門禁具備權(quán)限管理功能，支持內(nèi)部應(yīng)急解鎖；所內(nèi)玻璃窗戶配置玻璃破碎探測器。

4.3　環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)

在配電房室高壓室、控制室等重要設(shè)備間配置溫度傳感器、濕度傳感器或組合型溫濕度傳感器；在含有 SF6 氣體設(shè)備的高壓配電室及電纜夾層內(nèi)配置 SF6 探測器，且 SF6 探測器低位布置；電纜井/溝等易積水區(qū)域配置水浸傳感器。

4.4　火災(zāi)報警子系統(tǒng)

火災(zāi)報警子系統(tǒng)包括火災(zāi)報警控制器、感溫感煙探測器、聲光報警器以及手動報警按鈕等。火災(zāi)探測區(qū)域按獨立房間劃分，有高壓室、控制室以及通信機械室等。根據(jù)區(qū)域的不同，可配置不同類型和原理的探測器或探測器組合。

4.5　動力照明控制子系統(tǒng)

動力照明控制子系統(tǒng)包括對配電房內(nèi)空調(diào)、燈光、風機、水泵等設(shè)備的控制回路及控制器，可分組、點對點實現(xiàn)遠程/本地控制。

4.6 巡檢機器人子系統(tǒng)

智能軌道巡檢機器人是通過預(yù)先設(shè)置多個監(jiān)測點，從不同角度對全站設(shè)備進行掃描，采集全站設(shè)備的溫度。實現(xiàn)電力表記的自動識別與數(shù)據(jù)統(tǒng)計；狀態(tài)燈、開關(guān)柄位置、箱門開閉狀態(tài)的識別。

5、智能配電房監(jiān)控需要用到哪些設(shè)備

1）無線測溫

HT-TNCW-02B無源無線測溫主機可管理240個無線探頭、無源探頭采用新型軟磁合金帶進行CT取電，不需要外接電源，掛載高精度溫度探頭和無線發(fā)射器。

測溫主機具有RS485 數(shù)據(jù)輸出接口，使用工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的MODBUS 協(xié)議。               

接收主機                               測溫探頭

2）三相四線智能電量儀

電量儀測量三相四線的相電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、基波功率、諧波功率、有功電度、無功電度等電參數(shù)。

3)多路交流/直流電壓、電流測量儀

測量饋線回路電壓、電流。交流電壓量程10V~500VAC；直流電壓量程1V~500VDC，精度等級均為0.2%FS,隔離電壓>2500V.

4)開關(guān)柜及其內(nèi)部高壓設(shè)備局部放電在線監(jiān)測

通過UHF傳感器采集高壓開關(guān)柜內(nèi)高頻脈沖電流信號，通過對信號高頻分量分析來確定開關(guān)柜內(nèi)是否有放電以及放電的嚴重程度。

   局放主機                             局放探頭

5)智能新風機

采用多級過濾、配置初效/G4/F8/離子凈化裝置、潔凈新風引入，保持室內(nèi)正壓，保持室內(nèi)高潔凈度。低噪音離心風機，控制更合理。即插型過濾器設(shè)計、強力消音降噪材料、機組全鋼板設(shè)計。新風機支持RS485級聯(lián)，使用工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的MODBUS 協(xié)議。

6)蓄電池在線監(jiān)測

采集蓄電池的單體電壓、溫度、內(nèi)阻等參數(shù)，實現(xiàn)蓄電池組的遠程在線監(jiān)測。

7)溫濕度傳感器

HT3020-AQ（OEM）溫濕度傳感器采用瑞士高精度溫度探頭，帶RS485 數(shù)據(jù)輸出接口，使用工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的MODBUS 協(xié)議，實現(xiàn)長距離傳輸，多點同時檢測。

8)空調(diào)控制器

空調(diào)控制器是智能學習型控制器，可支持市場上99%的空調(diào)型號的遙控器碼值學習與存儲。支持空調(diào)來電自啟動，空調(diào)掉電后來電自啟動，并自動設(shè)置空調(diào)掉電前狀態(tài)，不需監(jiān)控主機干預(yù)。

9)IEC61850通信服務(wù)器

IEC61850通信服務(wù)器上行協(xié)議支持IEC61850-8-1，下行協(xié)議支持MODBUS-RTU、MODBUS- ASCII、MODBUS-TCP等，并可根據(jù)用戶需求靈活開發(fā)相應(yīng)設(shè)備協(xié)議。

10)燈光風機控制器

燈光控制器作為連接主機的控制模塊，可以通過通斷電的方式來控制燈光、加熱器以及220V供電的風機。

11)智能軌道巡檢機器人

智能軌道巡檢機器人監(jiān)測系統(tǒng)主要由巡檢機器人、運載軌道系統(tǒng)、通訊及電源系統(tǒng)、監(jiān)控平臺等組成