一 方案背景

配電間主要應(yīng)用在民宅、政府單位、寫(xiě)字樓、商業(yè)大廈等各個(gè)地方，為各類(lèi)場(chǎng)所提供穩(wěn)定的市電。配電間主要包括進(jìn)線(xiàn)柜、計(jì)量柜、出線(xiàn)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(duì)配電間在運(yùn)行維護(hù)中影響安全的因素，對(duì)環(huán)境、視頻、安防、門(mén)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(wú)法報(bào)警、監(jiān)控、記錄。  

【2】維修維保人員巡檢過(guò)程無(wú)法規(guī)范化監(jiān)督管理，何時(shí)、何人、多長(zhǎng)時(shí)間完成維護(hù)工作，沒(méi)有客觀(guān)的記錄。  

【3】沒(méi)有配電房門(mén)禁控制系統(tǒng)，在無(wú)人值守時(shí)出了問(wèn)題無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，運(yùn)營(yíng)商的安保部門(mén)對(duì)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(kāi)，造成運(yùn)營(yíng)電費(fèi)過(guò)高。

【5】環(huán)境沒(méi)有監(jiān)控，出現(xiàn)水浸、起火等無(wú)法及時(shí)處理。

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

【7】聯(lián)網(wǎng)的各系統(tǒng)之間獨(dú)立運(yùn)行，形成監(jiān)控“孤島"現(xiàn)象，無(wú)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(gè)廠(chǎng)家的設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，也會(huì)產(chǎn)生扯皮現(xiàn)象，浪費(fèi)業(yè)主的時(shí)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(shí)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(xiàn)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(kāi)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(xiàn)式紅外母線(xiàn)溫度傳感器，電纜無(wú)線(xiàn)測(cè)溫設(shè)備，SF6和O2傳感器，H2S傳感器以及O3傳感器。對(duì)射/紅外等安防設(shè)備、消防主機(jī)設(shè)備，一路門(mén)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(guò)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)圖像抓拍、SF6泄露報(bào)警、消防報(bào)警等功能。

站端設(shè)備安裝在配電室，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)，如視頻明火、煙霧、人員非法入侵、動(dòng)物入侵、環(huán)境溫濕度、門(mén)禁、空調(diào)狀態(tài)、臭氣含量、開(kāi)關(guān)柜母排溫度、開(kāi)關(guān)柜內(nèi)局放等，并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)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(tái)和軟件平臺(tái)，硬件平臺(tái)包括網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、服務(wù)器、客戶(hù)機(jī)等，服務(wù)器是整個(gè)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(tái)主要功能包括集中采集、管理各個(gè)站端系統(tǒng)，平面顯示各站端實(shí)時(shí)情況，包括實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)與歷史數(shù)據(jù)曲線(xiàn)等界面，直觀(guān)的描述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀態(tài)。

3.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

目前，對(duì)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(gè)配電房主機(jī)需要一個(gè)RJ45網(wǎng)口和一個(gè)IP地址即可。

3.2.2僅有2M光纖接口：配置一臺(tái)2M--以太網(wǎng)橋，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，提供以太網(wǎng)接口。

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

2）租用電信運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)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(zhuān)網(wǎng)。本方案需要向運(yùn)營(yíng)商繳納網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用和購(gòu)買(mǎi)VPN服務(wù)器。

總之，通過(guò)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(dòng)

通過(guò)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(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、溫度過(guò)高即自動(dòng)打開(kāi)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(cè)

在變配電場(chǎng)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境溫度，避免溫度過(guò)高帶來(lái)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(duì)射、震動(dòng)傳感器、電子圍欄等安防設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電房的安防監(jiān)控和入侵報(bào)警。

4.4，環(huán)境監(jiān)控：

實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度、漏水、濕度、煙霧等環(huán)境量的監(jiān)測(cè)和報(bào)警。

4.5，SF6/O2監(jiān)測(cè)、報(bào)警和通風(fēng)聯(lián)動(dòng)

通過(guò)接入RS485接口的SF6和O2傳感器，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)SF6和O2的濃度監(jiān)測(cè)，超過(guò)設(shè)置閥值自動(dòng)報(bào)警，并且可以聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。

4.6，門(mén)禁控制

通過(guò)刷卡實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)鎖的控制，也可以實(shí)現(xiàn)中心開(kāi)門(mén)、臨時(shí)*開(kāi)門(mén)等一系列功能。并且能夠?qū)崿F(xiàn)非法開(kāi)門(mén)報(bào)警、開(kāi)門(mén)超時(shí)報(bào)警、安防聯(lián)動(dòng)和消防聯(lián)動(dòng)等功能。

4.7，電纜線(xiàn)纜溫度無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)

通過(guò)在電纜及電纜接頭上安裝連續(xù)測(cè)量溫度的探頭，每臺(tái)設(shè)備可安裝8~16個(gè)探頭，對(duì)電纜、電纜頭的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并把測(cè)量結(jié)果通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，通過(guò)軟件分析能夠提前確定電纜的早期過(guò)熱現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)電纜故障的早期預(yù)測(cè)，防患于未然

4.8，開(kāi)關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測(cè)

支持開(kāi)關(guān)柜中開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的溫度監(jiān)測(cè)，無(wú)線(xiàn)測(cè)溫探頭將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給在線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，開(kāi)關(guān)柜在線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)RS485、無(wú)線(xiàn)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。

4.9，開(kāi)關(guān)柜帶電負(fù)載監(jiān)測(cè)

通過(guò)監(jiān)控主機(jī)數(shù)據(jù)采集，支持實(shí)時(shí)顯示高壓開(kāi)關(guān)柜帶電數(shù)據(jù)指標(biāo)，掌握開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行情況，主站軟件平臺(tái)中，支持實(shí)時(shí)顯示開(kāi)關(guān)柜，配電柜等一次設(shè)備的電壓，電流等負(fù)載遙測(cè)數(shù)據(jù)，并可支持設(shè)置上下限的預(yù)警值，實(shí)現(xiàn)聲光 、語(yǔ)音、短信、視頻畫(huà)面等多種聯(lián)動(dòng)提醒方式。

4.10，設(shè)備控制功能：

可以實(shí)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(dòng)控制以及定時(shí)開(kāi)關(guān)等功能。

4.11，視頻聯(lián)動(dòng)：

通過(guò)另外安裝的視頻監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)以上各種報(bào)警以及保護(hù)開(kāi)關(guān)（刀閘）和視頻的聯(lián)動(dòng)功能，并可以進(jìn)行聯(lián)動(dòng)抓拍照片和視頻，記錄查詢(xún)等。抓拍錄像實(shí)時(shí)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(shí)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(jì)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(guò)對(duì)前端各種傳感器數(shù)據(jù)的集中采集分析，能夠在站端實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)變配電場(chǎng)所、基站等場(chǎng)所的監(jiān)測(cè)、預(yù)警和自動(dòng)控制。

5.2，多元異構(gòu)數(shù)據(jù)處理技術(shù)

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

5.3，嵌入式組件架構(gòu)技術(shù)
跨平臺(tái)嵌入式組件架構(gòu)技術(shù)，支持多種操作系統(tǒng)和CPU平臺(tái)；劃分組件，面向接口開(kāi)發(fā)，提高開(kāi)發(fā)效率；組件重用，實(shí)現(xiàn)積木式的系統(tǒng)開(kāi)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(shí)現(xiàn)分布式應(yīng)用。

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

系統(tǒng)將重要場(chǎng)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(shí)，可及時(shí)顯示、報(bào)警，并實(shí)時(shí)上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

5.5，變配電場(chǎng)所內(nèi)環(huán)境信息與動(dòng)力設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)

系統(tǒng)把變配電場(chǎng)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(guò)設(shè)置變配電場(chǎng)所內(nèi)環(huán)境信息以及安防消防信息與動(dòng)力設(shè)備以及視頻設(shè)備的聯(lián)動(dòng)規(guī)則，實(shí)現(xiàn)當(dāng)溫度超*自動(dòng)打開(kāi)空調(diào)制冷，當(dāng)濕度超*自動(dòng)打開(kāi)除濕機(jī)除濕，當(dāng)電纜溝水位超*，自動(dòng)打開(kāi)水泵排水，當(dāng)電力設(shè)備運(yùn)行異常時(shí)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)視頻設(shè)備拍照錄像并將報(bào)警信息實(shí)時(shí)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(duì)于變配電場(chǎng)所巡檢運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，把監(jiān)控人員對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行中的事故或異常的判斷和處理的過(guò)程，通過(guò)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(cè)內(nèi)容