淺析某市配網(wǎng)配電室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)建設探索與實踐
摘要:配電室內(nèi)溫濕度等環(huán)境因素直接影響到室內(nèi)設備的安全可靠運行,結(jié)合某市配網(wǎng)配電室管理現(xiàn)狀介紹了環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)建設的可行性，詳細閘述了系統(tǒng)試點建設方案。實踐證明該方案實現(xiàn)了配電室運行環(huán)境實時監(jiān)測和遠程控制調(diào)節(jié)，提高了配電室運行的安全性和可靠性，帶來了良好的安全效益、經(jīng)濟效益和社會效益。
關(guān)鍵詞:配電室;環(huán)境，實時監(jiān)測，遠程控制
隨著城市的發(fā)展和進步，對配網(wǎng)的供電可靠性要求越來越高。配網(wǎng)配電室作為供電系統(tǒng)中的重要電力設施，要求具有高安全性和可靠性。配電室內(nèi)由大量配變和開關(guān)設備等組成，在生產(chǎn)實際中，由于諸多因素的影響，室內(nèi)運行環(huán)境一一溫濕度、SF。氣體濃度等缺乏有效監(jiān)管，如果室內(nèi)運行環(huán)境長期不達標將嚴重危及開關(guān)設備的可靠運行和運維人員的安全。保證良好的運行環(huán)境，提高配電室運行可靠性，確保人身和設備安全具有重要意義。
根據(jù)10kV配網(wǎng)相關(guān)建設，某市地區(qū)配網(wǎng)配電室均要求配備空調(diào)、排風機，對處于地下或其他潮濕環(huán)境的要求加裝除濕機、水泵，以保證室內(nèi)溫度、濕度和SF。氣體濃度等符合安全可靠運行標準。同時，每月對開閉所、配電室開展定期巡視掌握設備運行情況和運行環(huán)境參數(shù)。但是，由于配網(wǎng)點多面廣，配網(wǎng)運維檢修任務重，每月開展定期巡視的時間有限，平均每月每個配電室巡視到位僅一次有余，很難實時掌握各個開閉配電室的運行情況，運行環(huán)境監(jiān)控措施不到位。
鑒于此，本文提出建立一套運行環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，使得配電室的運行環(huán)境能夠24小時全天候?qū)崟r監(jiān)控，并實現(xiàn)運行環(huán)境遠程控制。
2運行環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)可行性分析
首先，建立智能監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)運行環(huán)境實時在線監(jiān)控，可遠程控制配電房內(nèi)空調(diào)等設備，及時調(diào)整各項環(huán)境參數(shù)，能夠很好地達到期望值;其次，某市城區(qū)各個配電室內(nèi)空調(diào)、排風機、除濕機和水泵等各種環(huán)境控制設備齊全;另外，各個配電室電力通訊光纖均同步建設，通訊光纖均已敷設至各個配電室，通訊網(wǎng)絡硬件基礎(chǔ)較好。建立環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)具有較強的可行性，并決定選取龍湖山莊配電室試點建設運行環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)建設
3運行環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)建設
在同一個監(jiān)控界面上，實現(xiàn)環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等所有環(huán)境數(shù)據(jù)實時遠程監(jiān)控功能。
系統(tǒng)可以實現(xiàn)燈光、水泵、空調(diào)等設備的開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控。
環(huán)境參量超標自動告警及自動排障功能。在監(jiān)控中心對環(huán)境參量超過預設值時發(fā)出視聽告警，在平臺的圖形展示界面或者電子地圖界面上閃爍顯示，以及通過語音、短信方式自動通知值班維護人員，并自動將排障資料打印/存檔。
監(jiān)控模式可以選擇列表監(jiān)控和電子地圖監(jiān)控兩種模式，方便故障配電房定位。
鏈路檢測功能。系統(tǒng)通過監(jiān)測設置，實時監(jiān)控輔助主機以及通信線路，自動診斷設備及鏈路故障，并實時顯示在界面上，確保實時監(jiān)測系統(tǒng)工況。
如圖2所示，環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式和模塊化架構(gòu)，運行環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分為站端設備和軟件系統(tǒng)兩部分。
站端設備以一個配電室為一個模塊單元，在配電室內(nèi)加裝溫濕度、液位、漏水以及SF。氣體濃度等傳感器，加裝空調(diào)、水泵、排風機等設備的開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測模塊和控制模塊。
每個配電室以一臺輔助控制主機某市(物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān))為核心，接入溫度、濕度、液位和SF。氣體濃度等環(huán)境傳感器，通過狀態(tài)監(jiān)測和控制模塊實現(xiàn)空調(diào)、除濕機、水泵以及排風機的開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測和遠程控制等功能。
整個軟件架構(gòu)由管理服務器、通信服務器、WEB服務端和客戶端等組成。軟件系統(tǒng)采用分層、分區(qū)的分布式結(jié)構(gòu)，在配電運檢工區(qū)建立一級監(jiān)控平臺，通過客戶端或者瀏覽器的方式進行實時監(jiān)控。
系統(tǒng)軟件實時監(jiān)測配電室的溫度、濕度等各類環(huán)境數(shù)據(jù)的變化,當環(huán)境參量超過預設值時在平臺的圖形展示界面和電子地圖界面上閃爍顯示，同時發(fā)出視聽告警，通過語音、短信方式自動通知值班維護人員，值班人員可以遠程操作配電室的空調(diào)、照明、除濕器、風扇及水泵系統(tǒng)。
4運行環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)實施效果
自環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)在龍湖山莊配電室試點建設以來，實現(xiàn)了配電室運行環(huán)境24小時實時監(jiān)控和遠程控制調(diào)節(jié)，大大保證了配電室內(nèi)設備運行的可靠性和安全性以及現(xiàn)場運維檢修人員的安全性，獲得了巨大的安全效益，達到了系統(tǒng)建設之初的期望值。同時，配電室運行可靠性和安全性的提高，降低了設備故障率，減少了運維檢修工作量，帶來了經(jīng)濟效益。另外，可靠性的提高提升了優(yōu)質(zhì)服務水平，帶來了良好的社會效益。
5安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能監(jiān)控系統(tǒng)屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)（云臺球機、槍機）、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統(tǒng)（燈光、空調(diào)、除濕機、風機、水泵）、門禁監(jiān)控子系統(tǒng)（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監(jiān)控子系統(tǒng)（雙鑒檢測器）。
適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設計、施工和運行維護。
能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，實時顯示有關(guān)故障、告警等信息。
在人機界面中，可以直接查看配電室中各個設備的運行數(shù)據(jù)。
查詢配電室內(nèi)設備的運行數(shù)據(jù)報表。
具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟取穸?、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。
能夠?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。
設置了用戶權(quán)限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。
支持實時監(jiān)視并診斷各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作。
7.5系統(tǒng)硬件配置
名稱 | 型號 | 圖片 | 功能 |
系統(tǒng) | ACREL-2000E | 
| Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)開關(guān)柜運行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、母線及電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境溫濕度監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控，可對燈光、風機、除濕機、空調(diào)控制等設備進行聯(lián)動控制。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設備控制，優(yōu)化動力環(huán)境，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。 |
智能通信管理機 | Anet-2E4SM | 
| 通用網(wǎng)關(guān)，2路網(wǎng)口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴展。 |
主機 | Acrel-2000E/A | 
| 數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測、設備控制、報警事件記錄查詢，可以根據(jù)采集到的設備數(shù)據(jù)或狀態(tài)聯(lián)動啟動風機、聲光報警器、空調(diào)、水泵等設備。 |
Acrel-2000E/B | 
| 參數(shù)設置、通信管理、圖形繪制、狀態(tài)監(jiān)測、設備控制、視頻監(jiān)控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。 |
Acrel-2000E/M | 
| 參數(shù)設置、通信管理、圖形繪制、狀態(tài)監(jiān)測、設備控制、視頻監(jiān)控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。立柜式安裝。 |
Acrel-2000E/G | 
| 參數(shù)設置、通信管理、圖形繪制、狀態(tài)監(jiān)測、設備控制、視頻監(jiān)控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。立柜式安裝 |
環(huán)境監(jiān)測硬件 | RS-WS-NO1-8 | 
| 用于配電房溫度和濕度。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40.0℃～99.9℃工作濕度：0%RH～99%RH |
BRJ-307 | 
| 光電式煙霧傳感;電源正極（DC12V）：+12V，繼電器輸出：常開觸點 |
RS-SJ-N01R01-2 | 
| 接觸式水浸傳感器，監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，工作電源：DC10-30V工作溫度：-20℃~+60℃工作濕度：0%RH~80%RH響應時間：1s繼電器輸出：常開觸點 |
環(huán)境監(jiān)測硬件 | T35-II-5.6 | 
| 風量4800，帶溫控器，帶消聲段，電機變頻 |
AT8002 | 
| 常開型；感應距離：30-50mm材質(zhì)：鋅合金，銀灰色電度干接點輸出 |
DS-2DC6120BY-A | 
| 視頻監(jiān)控 |
ARTU-KJ8 | 
| 8路開關(guān)量輸入,8路繼電器輸出 |
8結(jié)束語
綜上所述，在新時代發(fā)展背景下，數(shù)字孿生技術(shù)為各個領(lǐng)域的發(fā)展帶來了全新的機遇和挑戰(zhàn)。從電力企業(yè)角度分析，數(shù)字孿生技術(shù)的應用對各流程的優(yōu)化以及配電效率、質(zhì)量的提高等都具有現(xiàn)實意義；為此，在應用數(shù)字孿生技術(shù)過程中，要合理分析其有效性，確保電力行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
參考文獻
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[8]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.5版
作者簡介
李明君，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事無線測溫系統(tǒng)的研發(fā)與應用。
服務熱線：18702111683
更新時間：2023-12-20 
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