一 方案背景

配電間主要應(yīng)用在民宅、政府單位、寫字樓、商業(yè)大廈等各個地方，為各類場所提供穩(wěn)定的市電。配電間主要包括進(jìn)線柜、計量柜、出線柜、PT柜等關(guān)鍵設(shè)備，還包括供電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施，是保障人們用電*的部分。本方案針對配電間在運(yùn)行維護(hù)中影響安全的因素，對環(huán)境、視頻、安防、門禁、消防等進(jìn)行集中一體化監(jiān)控，大大的提高了運(yùn)維效率，保證配電間的日常運(yùn)轉(zhuǎn)

二 影響配電間的安全隱患

【1】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。  

【2】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(hù)工作，沒有客觀的記錄。  

【3】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(yùn)營商的安保部門對此要負(fù)很多額外的責(zé)任。  

【4】配電房空調(diào)、排氣扇常年打開，造成運(yùn)營電費(fèi)過高。

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

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

【7】聯(lián)網(wǎng)的各系統(tǒng)之間獨立運(yùn)行，形成監(jiān)控“孤島”現(xiàn)象，無法有效的進(jìn)行管理，也達(dá)不到安全管理的效果。

【8】多系統(tǒng)并存不但增加了投資成本，后期的維護(hù)成本也大大增加，并且多個廠家的設(shè)備同時運(yùn)行，也會產(chǎn)生扯皮現(xiàn)象，浪費(fèi)業(yè)主的時間和精力。

三 系統(tǒng)架構(gòu)

3.1系統(tǒng)總體架構(gòu)

根據(jù)《配電房管理制度》、《配電房操作規(guī)程》以及《電力安全生產(chǎn)條例》等文件精神，結(jié)合我公司實際應(yīng)用案例，采用分布式和模塊化架構(gòu)，把配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)分為站端設(shè)備和軟件系統(tǒng)兩部分。

配變綜合在線監(jiān)控系統(tǒng)主要分為兩大部分，站端監(jiān)控和中心管理。

1）站端設(shè)備以HT500系列站端監(jiān)控主機(jī)為核心，能夠接入開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、變壓器傳感器或智能設(shè)備，溫濕度等環(huán)境傳感器，在線式紅外母線溫度傳感器，電纜無線測溫設(shè)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(shè)備、消防主機(jī)設(shè)備，一路門禁、8-24路燈光/空調(diào)以及風(fēng)機(jī)的控制等功能。并可以通過擴(kuò)展實現(xiàn)圖像抓拍、SF6泄露報警、消防報警等功能。

站端設(shè)備安裝在配電室，實時監(jiān)測現(xiàn)場實際環(huán)境狀態(tài)及各項參數(shù)，如視頻明火、煙霧、人員非法入侵、動物入侵、環(huán)境溫濕度、門禁、空調(diào)狀態(tài)、臭氣含量、開關(guān)柜母排溫度、開關(guān)柜內(nèi)局放等，并通過通信網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場各項參數(shù)及狀態(tài)上傳到中心管理系統(tǒng)。

2）中心管理系統(tǒng)分為硬件平臺和軟件平臺，硬件平臺包括網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、服務(wù)器、客戶機(jī)等，服務(wù)器是整個系統(tǒng)的核心，基本任務(wù)是數(shù)據(jù)的維護(hù)和數(shù)據(jù)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(tǒng)，平面顯示各站端實時情況，包括實時檢測數(shù)據(jù)曲線與歷史數(shù)據(jù)曲線等界面，直觀的描述現(xiàn)場環(huán)境狀態(tài)。

3.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計

目前，對于配電房監(jiān)控系統(tǒng)通常有以下幾種傳輸方式：

3.2.1已有以太網(wǎng)的配電房：每個配電房主機(jī)需要一個RJ45網(wǎng)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(wǎng)橋，通過光電轉(zhuǎn)換，提供以太網(wǎng)接口。

3.3.3沒有以太網(wǎng)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(yùn)營商的以太網(wǎng)或者光纖：適合于小區(qū)內(nèi)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)連接較為方便的地方。

2）租用電信運(yùn)營商的無線網(wǎng)絡(luò)：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公網(wǎng)或者組成VPN專網(wǎng)。本方案需要向運(yùn)營商繳納網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用和購買VPN服務(wù)器。

總之，通過各種技術(shù)手段，配備以太網(wǎng)為優(yōu)化和成本低的傳輸方式。

四 主要功能

4.1，變壓器運(yùn)行環(huán)境監(jiān)控和風(fēng)機(jī)聯(lián)動

通過RS485接口或者4-20m模擬量接口，接入負(fù)荷電流、油位及溫度等傳感器，實現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、溫度過高即自動打開風(fēng)機(jī)給變壓器降溫等功能。

4.2，設(shè)備溫度狀態(tài)監(jiān)測

在變配電場所內(nèi)的屏柜等設(shè)備安裝溫度傳感器，并設(shè)置告警閥值，實時監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境溫度，避免溫度過高帶來的故障和損失。

4.3，安防監(jiān)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(shè)備，實現(xiàn)對配電房的安防監(jiān)控和入侵報警。

4.4，環(huán)境監(jiān)控：

實現(xiàn)對室內(nèi)溫度、漏水、濕度、煙霧等環(huán)境量的監(jiān)測和報警。

4.5，SF6/O2監(jiān)測、報警和通風(fēng)聯(lián)動

通過接入RS485接口的SF6和O2傳感器，實現(xiàn)室內(nèi)SF6和O2的濃度監(jiān)測，超過設(shè)置閥值自動報警，并且可以聯(lián)動風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。

4.6，門禁控制

通過刷卡實現(xiàn)對門鎖的控制，也可以實現(xiàn)中心開門、臨時*開門等一系列功能。并且能夠?qū)崿F(xiàn)非法開門報警、開門超時報警、安防聯(lián)動和消防聯(lián)動等功能。

4.7，電纜線纜溫度無線監(jiān)測

通過在電纜及電纜接頭上安裝連續(xù)測量溫度的探頭，每臺設(shè)備可安裝8~16個探頭，對電纜、電纜頭的運(yùn)行狀態(tài)實時進(jìn)行監(jiān)測,并把測量結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，通過軟件分析能夠提前確定電纜的早期過熱現(xiàn)象，實現(xiàn)電纜故障的早期預(yù)測，防患于未然

4.8，開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測

支持開關(guān)柜中開關(guān)觸點的溫度監(jiān)測，無線測溫探頭將測量數(shù)據(jù)傳輸給在線測溫監(jiān)測系統(tǒng)，開關(guān)柜在線測溫監(jiān)測系統(tǒng)主機(jī)通過RS485、無線與智能監(jiān)控主機(jī)通信，將數(shù)據(jù)上送到主站監(jiān)控中心服務(wù)器，實時監(jiān)測與預(yù)警。

4.9，開關(guān)柜帶電負(fù)載監(jiān)測

通過監(jiān)控主機(jī)數(shù)據(jù)采集，支持實時顯示高壓開關(guān)柜帶電數(shù)據(jù)指標(biāo)，掌握開關(guān)柜的運(yùn)行情況，主站軟件平臺中，支持實時顯示開關(guān)柜，配電柜等一次設(shè)備的電壓，電流等負(fù)載遙測數(shù)據(jù)，并可支持設(shè)置上下限的預(yù)警值，實現(xiàn)聲光 、語音、短信、視頻畫面等多種聯(lián)動提醒方式。

4.10，設(shè)備控制功能：

可以實現(xiàn)燈光、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、給排水的本地、遠(yuǎn)程控制，聯(lián)動控制以及定時開關(guān)等功能。

4.11，視頻聯(lián)動：

通過另外安裝的視頻監(jiān)控設(shè)備，實現(xiàn)以上各種報警以及保護(hù)開關(guān)（刀閘）和視頻的聯(lián)動功能，并可以進(jìn)行聯(lián)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(wù)器上，可避免前端被破壞而造成的錄像丟失。

五 關(guān)鍵技術(shù)

5.1，智能識別算法及預(yù)警技術(shù)
基于模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)化計算等理論與方法，結(jié)合魯棒控制、自適應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制等現(xiàn)代控制理論。通過對前端各種傳感器數(shù)據(jù)的集中采集分析，能夠在站端實現(xiàn)消防、安防、電纜火災(zāi)、配電、變壓器、儀表等設(shè)備的預(yù)警，實現(xiàn)對變配電場所、基站等場所的監(jiān)測、預(yù)警和自動控制。

5.2，多元異構(gòu)數(shù)據(jù)處理技術(shù)

變配電場所內(nèi)多元異構(gòu)感知數(shù)據(jù)的智能處理，實現(xiàn)對采用不同描述語言的變配電場所內(nèi)監(jiān)控對象元數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的智能融合?；诟怕式y(tǒng)計、回歸分析和卡爾曼濾波等方法實現(xiàn)對變配電場所內(nèi)多模態(tài)數(shù)據(jù)，從時空相關(guān)性去除錯誤和冗余數(shù)據(jù)，并在特征層和語意層提取有效信息。

5.3，嵌入式組件架構(gòu)技術(shù)
跨平臺嵌入式組件架構(gòu)技術(shù)，支持多種操作系統(tǒng)和CPU平臺；劃分組件，面向接口開發(fā)，提高開發(fā)效率；組件重用，實現(xiàn)積木式的系統(tǒng)開發(fā)方法；提供各種強(qiáng)大的子系統(tǒng)，以不斷豐富產(chǎn)品特性；支持RPC，可以實現(xiàn)分布式應(yīng)用。

5.4，傳感器技術(shù)實現(xiàn)區(qū)域狀態(tài)感知和信息上報

系統(tǒng)將重要場所和設(shè)備的工作環(huán)境（如：溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體、含氧量、風(fēng)速風(fēng)向、煙霧、明火等等）全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制，當(dāng)出現(xiàn)異常時，可及時顯示、報警，并實時上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

5.5，變配電場所內(nèi)環(huán)境信息與動力設(shè)備聯(lián)動控制技術(shù)

系統(tǒng)把變配電場所內(nèi)環(huán)境，視頻，通風(fēng)，除濕機(jī)，空調(diào)控制參數(shù)等監(jiān)控量在系統(tǒng)上進(jìn)行一體化顯示和控制。通過設(shè)置變配電場所內(nèi)環(huán)境信息以及安防消防信息與動力設(shè)備以及視頻設(shè)備的聯(lián)動規(guī)則，實現(xiàn)當(dāng)溫度超*自動打開空調(diào)制冷，當(dāng)濕度超*自動打開除濕機(jī)除濕，當(dāng)電纜溝水位超*，自動打開水泵排水，當(dāng)電力設(shè)備運(yùn)行異常時自動聯(lián)動視頻設(shè)備拍照錄像并將報警信息實時上傳至監(jiān)控中心。

5.6，定制告警分析策略

告警分析策略的核心是監(jiān)控人員對于變配電場所巡檢運(yùn)行經(jīng)驗的總結(jié)，把監(jiān)控人員對于電網(wǎng)運(yùn)行中的事故或異常的判斷和處理的過程，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓问竭M(jìn)行表達(dá)，并轉(zhuǎn)化為一條條告警分析規(guī)則，固化在系統(tǒng)模塊中。

六 監(jiān)測內(nèi)容