配電房智能環(huán)境監(jiān)控平臺(tái).doc

。第一章 概述1.1 前言供電公司配電房配電房由于數(shù)量較多、分布較廣等原因，具有分散、地理環(huán)境情況變化多端、覆蓋面廣、用戶眾多，容易受用戶增容和城市建設(shè)影響等特點(diǎn)。配電房的監(jiān)控對(duì)配電自動(dòng)化管理、線損分析、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電力需求管理具有重大意義。傳統(tǒng)的解決方案就是分別安裝環(huán)網(wǎng)柜、開關(guān)柜、變壓器等監(jiān)測(cè)設(shè)置，以及報(bào)警、視頻以及環(huán)境監(jiān)控等系統(tǒng)等，但是這些系統(tǒng)具有如下問題：1、 很多裝置沒有聯(lián)網(wǎng)，只是在本地監(jiān)測(cè)和控制；2、 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，無法有效的進(jìn)行管理，也達(dá)不到安全管理的效果。3、 目前配電站內(nèi)所有門鎖都采用機(jī)械鎖，也就是說隨便配一把鑰匙可將各設(shè)備室的門全部打開，從而存在很大的安全隱患，一方面，外來人員用借到的鑰匙就可隨心所欲開啟任何房門，也無法記錄開啟時(shí)間，這不僅可能出現(xiàn)物品被盜，甚至可能開錯(cuò)設(shè)備室的門而誤入帶電間隔，出現(xiàn)人員傷亡的事故。另方面，當(dāng)鑰匙丟失了時(shí)，更是存在前面所述的安全隱患。4、 目前配電站的巡視都是通過手工記錄的方式進(jìn)行，會(huì)出現(xiàn)代簽、統(tǒng)計(jì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。5、 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。1.2 簡介電科恒鈦根據(jù)配電房實(shí)際情況，結(jié)合多年的變電站和配電房的運(yùn)行管理的經(jīng)驗(yàn)，采用Tip3000核心技術(shù)平臺(tái)和HT500系列智能監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)了智能環(huán)網(wǎng)柜DTU運(yùn)行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負(fù)載運(yùn)行監(jiān)控、母線測(cè)溫檢測(cè)，電纜測(cè)溫監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安防監(jiān)控、采暖通風(fēng)、燈光、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)控制等功能，并可以通過增加設(shè)備擴(kuò)展智能門禁、SF6、02、H2S,O3等有害氣體在線監(jiān)測(cè)等功能。實(shí)現(xiàn)動(dòng)力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測(cè)與設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力環(huán)境最優(yōu)化，避免運(yùn)行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運(yùn)行故障，保證維護(hù)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(shí)現(xiàn)配電動(dòng)力環(huán)境的分布式遠(yuǎn)程管理。配電房智能環(huán)境監(jiān)控平臺(tái)采用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，以技術(shù)手段對(duì)配電網(wǎng)的站房、電纜溝井、路邊環(huán)網(wǎng)柜箱等電力設(shè)備和資產(chǎn)的運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)，從而有效提升配電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。其中，通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)站房內(nèi)的變壓器、高低壓開關(guān)柜、電纜溝及站房的環(huán)境參數(shù)、站房安全等要素，進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)或巡檢。通過技術(shù)手段對(duì)路邊環(huán)網(wǎng)箱柜的運(yùn)行環(huán)境參數(shù)和安全狀態(tài)等要素，進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)或巡檢。通過技術(shù)手段對(duì)敷設(shè)在地下電纜溝內(nèi)的中低壓電纜的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)，以及電纜工井蓋板的安全狀態(tài)，進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)或巡檢。當(dāng)監(jiān)控平臺(tái)的專家系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)相關(guān)監(jiān)測(cè)參數(shù)和狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)，發(fā)出預(yù)警或報(bào)警，并可遠(yuǎn)程遙控處理相關(guān)事件。第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)總體結(jié)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。站端設(shè)備以HT510智能配電房一體化監(jiān)控裝置為核心，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(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(shí)現(xiàn)圖像抓拍、SF6泄露報(bào)警、消防報(bào)警等功能。2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)1. 配電房智能環(huán)境監(jiān)控管理系統(tǒng)以“智能控制”為核心，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)配電房內(nèi)環(huán)境的全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。2. 平臺(tái)以網(wǎng)絡(luò)通信為核心，完成站端音視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)以及安全防范等數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，并將以上信息遠(yuǎn)傳到監(jiān)控中心。3. 平臺(tái)把環(huán)境、視頻、通風(fēng)、照明、安全防范、消防、一次設(shè)備輔助監(jiān)控等所有監(jiān)控量在監(jiān)控系統(tǒng)主界面上進(jìn)行一體化顯示和控制，不得分系統(tǒng)孤立顯示和控制。系統(tǒng)監(jiān)控應(yīng)提供視頻監(jiān)控和圖表監(jiān)控兩種監(jiān)控模式。4. 平臺(tái)可以設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、空調(diào)及設(shè)備聯(lián)動(dòng)等各子系統(tǒng)之間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，還可以通過硬件和軟件的方式和站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)用戶自定義的設(shè)備聯(lián)動(dòng)，包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作聯(lián)動(dòng)視頻、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)告警聯(lián)動(dòng)門禁視頻等。并可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求，完成自動(dòng)的閉環(huán)控制和告警，如自動(dòng)啟動(dòng)/關(guān)閉空調(diào)、自動(dòng)啟動(dòng)/關(guān)閉風(fēng)機(jī)、自動(dòng)啟動(dòng)/關(guān)閉排水系統(tǒng)等。5. 系統(tǒng)所有操作以及報(bào)警確認(rèn)，都需要保留詳細(xì)的日志并生成相應(yīng)報(bào)表2.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)目前，對(duì)于配電房/配電房監(jiān)控系統(tǒng)通常有以下幾種傳輸方式：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。2、 僅有2M光纖接口：配置一臺(tái)2M-以太網(wǎng)橋，通過光電轉(zhuǎn)換，提供以太網(wǎng)接口。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)為最優(yōu)化和成本最低的傳輸方式。第三章 方案概述3.1技術(shù)目標(biāo)本項(xiàng)目結(jié)合目前*供電公司的配電房管理現(xiàn)狀，運(yùn)用智能化環(huán)境與安防綜合監(jiān)控技術(shù)，對(duì)配電房內(nèi)外環(huán)境與安防監(jiān)控進(jìn)行技術(shù)研究，探索配電房動(dòng)態(tài)環(huán)境與安防監(jiān)控系統(tǒng)的可行性。u 為智能電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化提供技術(shù)基礎(chǔ)智能化配電房應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)全部設(shè)施的自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化，并通過有效的數(shù)據(jù)整合收集體系，將數(shù)據(jù)上傳至統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，為運(yùn)行管理工作提供技術(shù)支持和決策依據(jù)。u 及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，減少事故發(fā)生對(duì)環(huán)境與安防綜合監(jiān)控技術(shù)研究，可以掌握配電房動(dòng)態(tài)的環(huán)境與安防數(shù)據(jù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電房環(huán)境異常并及時(shí)處理，減少了因配電房環(huán)境造成的停電事故的發(fā)生；u 對(duì)在線式紅外母線測(cè)溫技術(shù)的研究，以及對(duì)電纜溫度無線測(cè)溫技術(shù)的研究。解決不需要接觸母線就能測(cè)出母線溫度的問題，通過無線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)電纜溫度的檢測(cè)。實(shí)時(shí)掌握母線和電纜溫度，起到故障預(yù)警的作用。u 對(duì)腐蝕電纜的臭氧O3氣體檢測(cè)，預(yù)防電纜被腐蝕；對(duì)開關(guān)室SF6和O2檢測(cè)，實(shí)時(shí)檢測(cè)泄漏情況，保證人員安全。電纜溝內(nèi)H2S氣體檢測(cè)，實(shí)時(shí)掌握電纜溝內(nèi)有毒氣體H2S的濃度，保障電纜溝施工人員生命安全。u 無人泵機(jī)啟停，降低人工巡視頻率對(duì)地下漏水檢測(cè)以及水泵聯(lián)動(dòng)技術(shù)的研究，可以實(shí)現(xiàn)無人泵機(jī)啟停，可降低人工巡視的頻率；u 改良施工模式，保護(hù)所內(nèi)環(huán)境對(duì)傳感網(wǎng)技術(shù)的研究，可減少配電房內(nèi)開槽布線的施工方式，對(duì)于保護(hù)配電房內(nèi)環(huán)境以及減少事故發(fā)生幾率起到關(guān)鍵性作用；u 主動(dòng)視頻監(jiān)控，及時(shí)處理入侵破壞行為對(duì)主動(dòng)視頻分析技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)配電房內(nèi)外環(huán)境的主動(dòng)視頻監(jiān)控，及時(shí)處理對(duì)配電房的入侵、破壞行為。3.2實(shí)施范圍本系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用在市級(jí)、縣級(jí)供電公司所管轄的具備信息通訊條件的配電房（配電房）的運(yùn)行管理上，為配電房的運(yùn)維管理提供一個(gè)統(tǒng)一的、集中的智能環(huán)境與安全綜合監(jiān)控平臺(tái)。3.2.1一期建設(shè) 主要針對(duì)2個(gè)配電房一個(gè)配電房的試點(diǎn)應(yīng)用，建設(shè)如下所示的基本內(nèi)容1) 建設(shè)1套智能環(huán)境與安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)主站平臺(tái)；名稱類別功能描述系統(tǒng)平臺(tái)配電房智能環(huán)境與安全綜合監(jiān)控平臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全防護(hù)、設(shè)備聯(lián)動(dòng)、電纜測(cè)溫監(jiān)控、環(huán)網(wǎng)柜遠(yuǎn)動(dòng)接入、刀閘信號(hào)智能聯(lián)動(dòng)、高壓開關(guān)柜監(jiān)測(cè)等。2) 部署、采集、監(jiān)控2個(gè)配電房、1個(gè)配電房內(nèi)的環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，包括地下配電房和地上配電房；名稱項(xiàng)目范圍備注地上所溫度、濕度監(jiān)測(cè)環(huán)境量監(jiān)測(cè)有害氣體監(jiān)測(cè)電纜溝水位監(jiān)測(cè)地下所紅外探測(cè)安全防護(hù)監(jiān)測(cè)小動(dòng)物探測(cè)煙感，火災(zāi)消防信號(hào)空調(diào)聯(lián)動(dòng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)燈光控制水泵聯(lián)動(dòng)地下所網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控音視頻監(jiān)控刀閘閉合智能聯(lián)動(dòng)電纜頭測(cè)溫電纜測(cè)溫監(jiān)測(cè)開關(guān)柜觸頭測(cè)溫母線側(cè)節(jié)點(diǎn)測(cè)溫接入環(huán)網(wǎng)柜DTU監(jiān)測(cè)系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜DTU遠(yuǎn)動(dòng)接入集成環(huán)網(wǎng)柜開關(guān)的遠(yuǎn)動(dòng)控制帶電 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)高壓開關(guān)柜負(fù)載監(jiān)測(cè)電流、電壓等負(fù)載數(shù)據(jù)采集與采集配電房門禁智能門禁運(yùn)維巡檢智能巡檢名稱項(xiàng)目范圍備注配電房溫度、濕度監(jiān)測(cè)環(huán)境量監(jiān)測(cè)煙感監(jiān)測(cè)電纜溝水浸監(jiān)測(cè)紅外探測(cè)安全防護(hù)監(jiān)測(cè)小動(dòng)物探測(cè)空調(diào)聯(lián)動(dòng)設(shè)備聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)控制燈光控制網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控配電房門禁智能門禁運(yùn)維巡檢智能巡檢3.2.2