一、需求背景

在傳統情況下，配電室環境的監測通常需要人工巡查，這種方法存在著許多弊端。例如，人工巡查不夠及時且不能實現長時間有效監控，而且可能存在盲區，無法保證設備的安全運行。另外，如果在配電室發生故障時，在獲取報警信息后需要時間來確定是哪一個設備出現問題，修復裝置的時間和成本成倍增加。為了解決這些問題，需求滿足實時監控，快速報警，迅速定位問題根源的能力，從而保證設備的正常運行。

二、與傳統方法的對比

使用傳統的監測方法，所有數據都要手動收集和記錄。除了會耗費時間和勞力以外，還可能因為監測誤差或者遺漏產生安全隱患。而使用配電室環境綜合監控系統，可以提供時間準確的數據，并且將相關的報警信息與故障設備實時聯系起來。在發生問題時，能快速地發出警報信號，然后定位故障源，提高了安全性和可靠性。

三、系統設計內容

配電室環境綜合監控系統采用分層結構，網絡結構簡潔清晰，便于安裝、維護和擴充。主站層安裝監控主機，網絡層通過分布式的網關可根據現場情況靈活地與局域網網絡相結合，在長距離通信時可借助光纖進行組網。通過現場總線和以太網技術相結合，實現現場設備數據的高速交換，并快速響應各種遠程控制命令。同一網段中的客戶機可通過瀏覽器訪問配電監控服務器，同樣實現遠程監控功能。

配電室環境綜合監控系統實時監測配電室內各設備運行參數，提供高度穩定可靠的監控信息資源。系統軟/硬件均采用模塊化設計，監測中心可以根據系統運行情況，在系統出現故障時，第一時間發出故障警報，為維護工作人員提供信號以便及時處理。

此次設計在配電房內部新增了配電房視頻監控系統、溫濕度控制系統、防水浸系統、防煙霧火災系統等，實現對整個配電房環境監控。

1）視頻監控系統。視頻監控采用數字監控系統，配置安防攝像頭，配電房門口安裝1臺槍型攝像機，監控進出配電房人員情況。在配電柜前后墻設置云臺球型攝像機，對配電柜進行監控。攝像機安裝高度均為2.5 m。

2）溫度控制系統。系統采用無源無線測溫產品，該產品由主機（或收發器）和傳感器兩部分組成，主要應用在低壓開關柜內母排搭接點，斷路器觸頭、電纜接頭、大電流設備等電氣連接點和其他易過熱點等位置的溫度檢測上，并把測量結果通過網絡上傳到監控中心服務器。通過軟件分析，對過高的溫度發出告警，實現溫度故障的早期預測，防患于未然。

3）防水浸系統。在配電房電纜溝進線處設置水浸傳感器監測配電房或電纜溝浸水狀態。水浸傳感器探針設置在墻壁上距地面1.5 m處，檢測器裝設在距離地面1 m以上的位置。通過監測關鍵地點的水位和傳感控制，實現排水系統或水泵的自動或遠程控制。

4）防煙霧火災系統。配電房選用的煙霧探測器為離子型煙霧探測設備，每排配電柜運行設備上部署2個煙感探測器，吸頂安裝，主要用于監測配電房內消防狀態。當探測設備采集到火災自動報警信號時，智能監測主機會把信號上傳至系統監控軟件，并聯動視頻系統進行錄像。

5）門禁管理：
典型的門禁系統通常由門禁主機、讀卡器、出門按鈕、電鎖組成，通過網絡將獨立運行的變電站門禁系統集成接入中心平臺，實現在變電站輔助監控平臺上的管理及控制。
門禁系統支持多種門禁開門方式，除傳統的刷卡、密碼、指紋外，還支持調度端遠程開門。
6）動力環境監測：
動力環境可以接入環境數據采集單元，可對變電站進行實時環境數據采集、展示，包括溫濕度數據、SF6/O2濃度數據、水浸報警、紅外對射報警、電子圍欄報警、紅外雙鑒報警、風速風向等數據，實現周界管控、環境監測以及智能控制。

該系統極大地節省了配電室的綜合監控運行管理費用，能夠達到短期投資長期受益的目的；同時也提高了監測環境管理工作效率并提供安全舒適的工作環境。

四、 配電室環境綜合監控系統優勢

4.1完整的系統整合度

系統提供配電房全方位、智能化、全天候的無人值守智能監測。感知層實現監測對象的全覆蓋，包含以下多種設備：
1）安防：視頻監控系統、非法入侵監測報警裝置、智能門禁系統、煙霧監測報警裝置；
2）環境監測：SF6濃度及氧氣含量監測報警裝置、環境溫濕度監測裝置、柜內防凝露除濕裝置、水位監測裝置；
3）設備狀態監測：觸頭溫度在線監測報警裝置、變壓器超溫監測裝置、電能質量在線監測裝置、局部放電在線監測裝置、配電房自動巡檢機器人系統；
4）電氣設備控制：風機、空調、除濕機、照明、排水泵、警燈等電氣設備聯動控制。

4.2完善的設備聯動規則
1）刷卡開門、密碼開門，自動解警，照明自動打開，自動抓拍并上傳；
2）大門關閉的狀況下，自動布放，照明自動關閉；
3）鑰匙開門、非法開門，自動報警，照明自動打開，自動抓拍并上傳；
4）視頻攝像機監測到有人非法闖入，自動執行移動偵測并報警，并自動抓拍并上傳。
5）布放期間，防盜變送器監測到有人闖入，立即聲光報警，提示人員盡快撤離。
6）一旦煙霧報警，立即聲光報警，同時強制關停風機，避免火勢蔓延。
7）SF6濃度超標或氧氣含量偏低時，立即聲光報警，同時強制開啟風機進行通風換氣，以免人員進入缺氧造成生命危險。
8）溫度超過高溫閥值或低于低溫閥值時，立即聲光報警，同時強制開啟空調調節溫度。
9）濕度超過閥值時，立即聲光報警，同時強制開啟除濕機除濕；若現場無除濕機，則強制開啟空調進行濕度調節。
10）水位超過閥值時，立即聲光報警，同時強制開啟水泵進行抽水。
11）主變超溫節點閉合時，立即聲光報警提示。
12）電柜觸頭溫度超過閥值時，立即聲光報警提示。
13）電柜內的濕度超過閥值時，立即啟動電柜內的防凝露裝置進行除濕工作，直至濕度降至閥值以下。
4.3完善的軟硬件協同解決方案
1）監控主機軟件可擴展性強，支持定制，升級方便；
2）支持手機APP移動端監控；
3）支持通過RS485總線、TCP/IP網絡接入第三方設備；
4）支持遠程設備自動升級，無需人工干預接入。

五、 智能配電系統使用效果

1）降低成本，提高經濟效益。以往某個區域發生故障停電，運維人員在處理復電時需要人工查閱多張藍圖，工作量大，耗時長。采用了該系統后，運維人員僅需在控制室甚至在辦公電腦的顯示屏上查看自動生成的低壓線路電氣拓撲圖即可，極大地降低了人工消耗。同時，采用智能配電房系統可以做到“不壞不修”，對故障實現了從被動接受向主動監測、提前預警的轉變，運維更安全和高效，實時監控少人值守，故障可查且有據可依，從而降低成本，杜絕過大的資源消耗。

2）提效增質，優化管理效益。智能配電房系統通過采集配電房的溫度、濕度等參數并進行處理，將配電房內各項技術指標控制在合格范圍內。系統能主動分析站點情況，預判設備故障，同時發出警報；支持手機、電腦端在線運維，無需人員現場實時檢查、值守，十分方便。采用該智能配電系統后，配電房運行穩定可靠，降低了環境、電力、人為等因素的干擾，減少了故障，電力傳輸更加穩定。該系統實現了資產和運維管理的數字化、規范化、精細化，實現了對設備的全壽命周期管理，提高了供電可靠性。

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