动力环境监测系统在配电房改造中的应用

引言

越来越多环网柜、配电开关站、开闭所、地下配电室等在城市中承担着线路集约化管理的角色。其中安装运行着大量高压开关柜，DTU配电自动化终端、通讯柜等电力设施的开关站、开闭所、配电室更是为周围居民区、工业区、学校、市政府的日常稳定电力供应提供着保障，因此，对配电站房的安全管理应得到有关部门的高度重视。

   动力环境监测系统在配电房改造中的有哪些应用：为配电室安装“六氧化硫和氧气”气体探测装置、水浸探测装置、温湿度测量装置和烟感监测装置。系统通过485总线直接接入本配电室内数据采集器，通过网络交换机采集视频数据实现对整个配电室的监控管理。

一、系统简介

   配电房环境监测系统，是对配电室内设备的状态监测(干变绕组温度监测、开关柜母线测温、开关柜局放监测、开关柜监测、温度监测)、环境的实时监控、安防监控、火灾消防、灯光控制、等信息的检测和控制。

   配电房环境监测系统对温湿度、臭氧浓度、电缆沟水位、漏水、SF6气体含量、O2含量、防盗门磁、电缆温度、烟雾、明火、人体感应、电子围栏等各种监测信息及报警数据进行分析，并可以根据预先设置的上下限值，联动控制空调、视频、灯光、加热装置、除湿器、通风机、声光报警等设备。保障配电房场所的电力设备安全运行。防止因环境改变、非*活动、设备状态变化等引起的事故，满足配电房远程运维的可靠管控要求。为新型现代化配电房的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑。

l   实现重要场所和设备的工作环境(如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体、含氧量、风速风向、烟雾、明火等等)全天候状态监视和智能控制。

l   实现无线数据传输功能。

l   实现变压器的三相电压、三相电流、三相功率等参数的监控。

l   实现变配电房内电缆沟防汛、防火状态感知。

l   实现轨道机器人自动巡检。

l   实现异常报警时，多方式提醒。

l   实现环境信息与动力设备联动。

l   实现快速布控球机对关键电力设备进行视频巡检。

l   实现手动录像，定时录像，告警触发录像。

二、系统构成

根据《配电房管理制度》、《配电房操作规程》、《电力安全生产条例》以及《视频安防监控系统技术要求》等规范标准及要求，结合电科恒钛实际应用案例，该系统采用分布式和模块化架构，把智能配电房监控系统分为站端系统和软件平台及移动客户端应用三部分构成。

    1)配电房【站端系统】：包含了部署在配电房、配电房等低压侧的环境、设备信息采集设备，通过接入各种类型的物联网环境与设备监测传感器，视频监控装置等。

站端设备HT500配电房监控装置为核心，能够接入开关柜、环网柜、变压器传感器或智能设备，温湿度等环境传感器，在线式红外母线温度传感器，电缆无线测温设备，SF6和O2传感器，H2S传感器以及O3传感器。对射/红外等安防设备、消防主机设备，一路门禁、8-24路灯光/空调以及风机的控制等功能。并可以通过扩展实现图像抓拍、SF6泄露报警、消防报警等功能。

    2)云端【软件平台】：主要是配电房各供配电和设备监控管理平台，负责监测、管理及分析感知层获取的整个物联网系统实时数据;实现配电房内设备的状态监测、环境的实时监控、安防监控、火灾消防等信息的检测和控制在内的一整套应用和数据管理平台。

3)客户端应用：是指智能手机、电脑、PC机等，可及时获取系统内设备实时运行数据及故障报警信息等。

三、系统功能特点

    开放性：配电房环境监测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：配电房环境监测系统需要包括通信规约的转换，带有自动对时功能，可以实现不同站端设备的集中和管理，包括环境监测、音视频、照明、安防等的完整集中统一

    智能性：配电房环境监测系统可实现针对不同监测场景(开关室、设备室、控制室、地上、地下所等)，设定不同监控策略，不同的监控职能部门，任意配置，满足不同的监测需求。

    易扩展性：配电房环境监测系统在未来监测场所\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，系统平台的功能应符合实际需要，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*处于运行状态，系统的稳定性显得尤为重要。因此：站端设备可以脱网独立运行局部所故障不影响整个系统平台的正常工作。站端设备采用模块化结构，便于故障排除和替换;系统平台有具备处理同时发生的多个事件的能力;

四、可监测内容

1、漏水监测：在配电室的重点部位及空调机的加湿管、抽湿管、本体等部位的活动地板下，设置漏水传感器，一旦配电室出现漏水情况，即产生漏水报警。
2、SF6及氧气检测报警：当配电房存在SF6开关，遇到SF6泄漏时或氧气含量不足时，会及时进行报警，避免检修人员在不知情的情况下进入，威胁到人身安全。
3、门禁系统：工作人员发配感应卡，取代传统的机械钥匙，系统实时监控出入信息。管理中心综合管理软件可根据需要设置何人、何时可进入何地，所有进出信息可通过GSM短信方式、GPRS无线网络或TCP/IP有线网络通讯方式实时传送到远端管理中心，管理中心可通过软件或管理人员通过手机遥控开关门，设置开门参数，实现远程遥控管理。
4、主变超温报警：电力的设备的温度升高可能是由于设备自身故障引起，在电力规程中测温是一项非常重要而常规的检测方式。本系统中可以将不同的温度传感器安放于变压器及电缆接头或开关柜触点上当发现温度升高便会在后台中及时发现并处理。
5、安全防破坏监控：配电房作为工厂、大厦、小区供电的枢纽，安全性十分重要，因此必须具有安全防破坏入侵功能，当红外传感器感应到现场有人非法进入，能产生声光报警阻吓破坏的进一步发生。

a、在主要设备工作间、门口及周界安装红外探头，在布房管制时期，一旦有异常入侵，探头即发出信号，系统即时显示破坏性入侵地点，向管理中心或管理工作人员发出报警信息，并驱动现场报警装置。
b、报警信息发送到远端管理中心，并驱动现场报警装置进行声光报警。

6、温度、湿度监测：配电室的温度和湿度是重要的环境参数，是电力设备正常运行的必要条件。为此在配电室中安装温度和湿度传感探头，对温度、湿度进行实时监测，当监测值超过各工作区规定的温、湿度上、下限值时，系统将产生超限报警。管理中心可以实时得到报警信息，准确定位发生环境参数异常的配电室；同时可启动联动设，而对辅助设备的控制也能带来不错的经济效益。
7、火警消防监测：根据安装在配电房的感烟探测器及感温探测器发出的信号，系统产生报警信息发送至管理工作人员手机和管理中心软件，同时启动灭火设备排烟灭火。
8、视频抓拍：可抓拍刷卡进出人员即时照片，手机视频巡检；报警时手机视频查看； 手机视频远程控制摄像头；

可以和环境监控进行联动，当出现设备报警、温湿度、漏水等报警，系统即可联动摄像机进行监控，并可以远程操作空调、风机以及照明等设备；

可以根据抓拍类型、记录类型、联动类型、触警条件、抓拍区域以及时间等各种条件，对抓拍录像进行查询。抓拍录像实时上传在中心服务器上，可避免前端被破坏而造成的录像丢失。

9、布防撤防轻松设置：各路探测信号输入均可通过管理中心软件设置定时布防、定时撤防；针对维修检测特定时间可设置防区旁路；可通过按钮一键布防和撤防。轻松的设置能给使用者提供*的便利。

五、总结

   通过实施配电室增设配电室辅助监控系统，可帮助配电网运维人员实时掌握设备状态和运行环境，通过在线监测的数据分析和挖掘，及时发现设备的安全隐患、人员的安全防护等问题，减少运维人员的运维检修时间和工作量，提高工作效率。同时对巡检管理、防盗、防故障及配网自动化系统都是*的支持，将有力推进智能配网的建设。