配电室综合环境辅助监控 安科瑞Acrel-2000E/B

1 简介

　　目前，国内建有数量众多、分布较广的各电压等级的配电室，为企业、居民提供安全可靠的电力能源供应。配电室一般都采取无人值守，定时巡查制度，这样既浪费人力物力也无法做到对配电室的环境和安全实时监控。而配电室的环境稳定可靠（空调、新风机、温湿度、漏水、消防、保安、门禁等）对变压器的正常运行至关重要。一旦配电室环境出现不利于变压器正常运转的故障时，就会影响变压器系统运行，对配电系统的安全用电构成威胁。如果没有相应的系统来辅助配电室管理人员，就无法及时发现配电室发生危害设备的险情，也不能及时采取避免导致损失扩大的措施，*终造成损坏变压器设备，用电安全将无法保障。

　　传统的配电室解决方案就是针对各种类电气设备，比如环网柜、开关柜、变压器、线路等加装各自的在线监测装置和报警系统，独立的视频监控系统，独立的安防，独立的门禁、水浸、气体监控等系统，但是这些系统具有如下问题：

　　1) 很多数据采集设备和监测装置没有联网，只能安排人员定时进行监测和控制。

　　2) 多数联网的各系统之间独立运行，形成各个子系统的监控“孤岛”现象，无法进行信息交互管理，也达不到安全管理的实际效果。当配电室采用多个厂家的监控设备和监控系统时，由于各厂家监控系统不兼容，没有统一的界面，相关人员所需使用和维护的系统数量更多更加复杂。

　　3) 多系统并存不但增加了投资成本，后期的维护成本也大大增加，并且多个厂家的设备和系统同时运行，也会产生职责不清现象，增加业主的沟通时间和精力。

　　4) 随着电力和能源行业的技术升级和革新，配电室内的设备和系统会更加复杂，同时配电室的运行环境和设备状态也对配电室整体管控越发显得重要。

　　配电环境安全智能监控是整个电能管理系统中的重要的一个环节，一般以低压网中的配电房环境温湿度、配电开关状态、漏水/水浸、烟雾及配电房的防盗为监测对象，对配电房重要设备运行状态的多种参数和状态进行本地联动控制、远程集中监控、手机短信报警。配电室的全信息采集和监控对配电室自动化运行管理、检修维护、防灾预警、安全防护、电力需求管理等应用具有重大意义。

　　安科瑞电气股份有限公司根据配电室实际情况，结合多年的变电站和配电室的运行管理的经验，自主研发了安科瑞配电室监控系统平台和智能监控终端，实现了智能开关柜柜运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温监测、电缆测温监测、环境监测、有害气体监测、安防监控、采暖通风、门禁、灯光、风机、除湿机、空调控制等功能。实现动力环境各数据的检测与设备控制，实现动力环境优化，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员安全，延长设备使用寿命，减少配电室粗放式管理导致成本过高，同样实现配电动力环境的分布式远程管理。

　　该系统采用专用数据采集器，支持有线与4G无线联网，可靠性高且配置灵活，可根据实际需要随时增加功能。并且设备配备触摸显示屏方便用户现场查看和操作。

　　配电室智能环境监控平台采用物联网和大数据处理等技术，对配电室的运行环境和电力设备状态实现在线监测，可以提升配电室的运行可靠性，从而提升了整个配电网的运行可靠性。当监控平台的专家系统和数据处理系统分析发现相关监测参数和状态出现异常时，发出预警或报警等告警信息，并可远程作出遥控等相关处理。

　　2 技术标准

　　1) 《配电室管理制度》

　　2) 《配电室操作规程》

　　3) 《电力安全生产条例》

　　4) 《视频安防监控系统技术要求》

　　3 应用场所

　　厂矿企业、住宅小区、商业中心等配电室。

　　4 系统目标

　　配电室环境监控系统实时监测配电室内各设备运行参数，提供高度稳定可靠的监控信息资源。节省配电室环境监控运行管理费用，达到短期投资长期受益的目的。确保提高监测环境管理工作效率并提供安全的工作环境。系统软/硬件均采用模块化结构设计，适应发展需要，做到具有可扩展性、可变性，适应环境的变化和工作性质的多样化。

　　5 系统功能

　　5.1 通信管理

　　安科瑞智能配电室环境监控系统可以完成对整个配电室范围内的通信设备进行管理、添加、删除、控制和数据的实时监测。

　　图5.1 实时数据监测

　　5.2 实时监测

　　安科瑞智能配电室环境监控系统人机界面友好，能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，如温度、湿度、漏水/水浸、水位、有害气体等。实时显示有关故障、告警等信息。

　　5.3 数据查询

　　在人机界面中，可以直接查看配电室个设备的运行数据。

　　5.4 曲线查询

　　在曲线查询界面，可以直接查看遥测参量曲线，包括温度、湿度、水位、有害气体等曲线。

　　5.5 运行报表

　　查询配电室内设备的运行数据报表，包括日报表、月报表、年报表和查询报表等。

　　5.6 实时告警

　　安科瑞智能配电室环境监控系统具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。告警方式如下：

　　1. 监控界面弹窗告警。

　　2. 实时语音功能，系统能够对所有事件发出语音告警。

　　3. 短信告警，可以向指定发送告警信息短信。

　　5.7 历史事件查询

　　安科瑞智能配电室环境监控系统能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。

　　5.8 用户权限管理

　　为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

　　5.9 网络拓扑图

　　安科瑞智能配电室环境监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构。可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

　　5.10 遥控操作

　　安科瑞智能配电室环境监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

　　6 系统模块

　　配电室智能环境监控管理系统以智能控制为核心，通过物联网技术的集成应用，实现配电室内环境的全天候状态监视和智能控制。以网络通信为核心，完成站端音视频、环境数据以及安全防范等数据的采集和监控。

　　系统把环境、视频、通风、照明、安全防范、消防、一次设备辅助监控等所有监控量在系统主界面上进行一体化显示和控制，避免各系统孤立显示和控制。系统监控可提供视频监控和图表监控两种监控模式。

　　6.1 环境监测

　　配电室监控装置安装在配电房内，通过采集和传输技术，可以实时监测配电房内的重要场所和设备的工作环境，如温度、湿度、漏水/水浸、水位、有害气体(SF6，H2S，NO，CO，O3，TVOC)、烟雾、噪声等。

　　当检测到环境量出现异常时，可及时显示、报警，并可通过通信网络将数据上传至系统平台。

　　站端设备包含各种传感器（温度、湿度、漏水、水位、有害气体等）。系统平台可以直观的显示出被监测量的大小或状态，以及被监测量的实时值或各种故障发生的情况。

　　告警功能：在监控中心对环境参量超过预设值时发出视听告警，在监控系统的人机界面上闪烁显示，同时可以提供警示灯、报警音箱、语音、短信通知等多种告警方式。

　　设备状态检测：系统可以实时监控配电室内各监测设备（传感器）以及通信线路，自动诊断设备及链路故障，并实时显示在界面上。

　　数据查询：环境监测数据、状态监测数据及远程控制数据的历史数据查询。

　　6.2 消防监测

　　烟雾、温感、明火、水位等火灾消防信息的接入，联动声光报警器进行报警，以及通过短信方式自动通知值班维护人员。

　　6.3 安防监控

　　红外双鉴、红外对射、震动、门禁等安防相关设备接入 ，并可实时播放告警语音、发送提醒短信等。

　　6.4 无线测温监测

　　无源无线测温产品由主机（或收发器）和传感器两部分组成，产品为自主研发生产。

　　主要应用在高低压开关柜内母排搭接点，断路器触头、电缆接头、大电流设备等电气连接点和其他易过热点等位置的温度检测，并把测量结果通过网络上传到监控中心数据库服务器，通过软件分析能够对温度过高发出告警信息，实现温度故障的早期预测，防患于未然。

　　6.5 馈线监测

　　可以监视馈线回路的开关状态、温度、电压、电流、功率、功率因数、有功、无功、谐波、电能量采集等。支持设置上下限的告警值，实现语音播放、发送短信等联动提醒方式。

　　6.6 变压器监测

　　变压器三相绕组温度检测、风机运行状态、震动检测。支持设置上下限的告警值，实现语音播放、发送短信等联动提醒方式。

　　6.7 视频监控

　　视频监控采用数字监控系统，实现监控功能。支持海康主流硬盘录像机和数字高清摄像机系列产品。

　　6.8 温湿度控制

　　WHD系列温湿度控制器运用传感器检测柜内的温度与湿度值，并通过控制外接的风扇与加热器对温度与湿度值进行调节，可防止因低温、高温造成的设备故障以及受潮或结露引起的爬电、闪络事故的发生。

　　6.9 门禁控制

　　系统支持人员进入出去时间人员记录，系统提供设备或网络故障报警、非法闯入报警、门开超时报警、非法刷卡报警以及胁迫报警等。

　　6.10 空调节能控制

　　可以控制空调开机、关机、升温、降温等，并能够直接调整空调的温度值。

　　6.11 灯光控制系统

　　可以控制灯光的关闭和打开。

　　6.12 其它控制功能

　　水泵控制。

　　加热器控制。

　　声光报警器控制：远程控制启动和关闭，避免扰民。

　　风机控制：实现对主、副新风机的智能控制。

　　除湿机控制：室内除湿机控制以及与湿度联动。

　　其它设备控制 。

　　7 系统特点

　　开放性

　　配电室综合监控系统能够对下接入不同厂家/品牌的站端设备、传感器、控制器、摄像头等。

　　统一性

　　配电室综合监控系统可以实现不同站端设备的集中和管理，包括环境监测、视频、照明、安防等的完整集中统一。

　　易扩展性

　　配电室综合监控系统在设备增加、系统升级扩容时，仅需要完成软件的配置即可。

　　易用性

　　从应用角度出发，系统平台的功能符合实际需要，有良好的可操作性，运维人员通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，能够在实际工作中运用系统。

　　高可靠性

　　配电房是配网结构中的重要基础场所，智能环境监控系统也是长期处于运行状态，系统的稳定性显得尤为重要。局部故障不影响整个监控系统的正常工作。采用模块化结构，便于故障排除和替换。监控系统具备处理同时发生的多个事件的能力。

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