一 項目背景

無人值班是配電工程發(fā)展的一種新型的管理配電室的模式，要達到真正意義上的無人值班，就必須完善配電室內(nèi)的對各種電氣裝置的監(jiān)控和保護，防止其室內(nèi)泄漏SF6氣體、并對其溫濕度、通風情況以及相關設備的安全運行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)一的監(jiān)測和收集。如果環(huán)境監(jiān)控裝置的運行過程存在缺陷，就會造成配電室發(fā)生安全事故或是出現(xiàn)安全隱患。例如泄漏SF6，這種氣體無色無味，比重大于空氣，而發(fā)生時又不易被察覺，并且會造成嚴重的缺氧情況，甚至會危害到人們的身體健康和生命安全，從而發(fā)生不可避免的惡性事故。而在配電室內(nèi)安裝智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)，就能夠?qū)ζ洵h(huán)境進行實時的監(jiān)測，并且還會提高電力現(xiàn)場的管理和控制的水平，從而更大程度的確保人們的人生安全。

二 配電工程中智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實際應用

以十千伏的配電站所設置的面積為十五米乘以七米的配電室為例，對其進行緊湊的空間布置。首先在其入口處設立一個獨立的三米乘以二點六米的監(jiān)控室，然后在其室內(nèi)安裝自動化配電設備DTU以及監(jiān)控屏幕，同時還需配備一個空調(diào)，以實現(xiàn)集成數(shù)據(jù)信息以及整合各個系統(tǒng)，使得各個系統(tǒng)之間能夠有機的進行聯(lián)動和配合使用。這個系統(tǒng)會對各個裝置所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行收集記錄，同時還會分析其運行的環(huán)境狀態(tài)，使得工作人員能夠?qū)ζ溆幸粋€準確的了解和把握，以便及時覺察到安全隱患。當出現(xiàn)泄漏SF6時，獨立的監(jiān)控室就會對其進行隔離，同時工作人員也會及時發(fā)現(xiàn)這一狀況，并對其進行處理。

三 配電工程智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構組成

電科恒鈦智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)設計選用屏柜式tip3000型變(配)電智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)屏柜主機安裝在開關室內(nèi)DTU屏柜、直流屏柜旁邊，開關室設備現(xiàn)場布置有防盜變送器、煙霧變送器、門禁控制器、照明控制、視頻攝像機、氧氣變送器、臭氧變送器、環(huán)境監(jiān)測、溫濕度變送器、空調(diào)控制器、除濕器控制器、水泵控制器、風機控制器等。

變送器工作電源由主機接線端子直接輸出,變送器與主機的通訊是通過標準RS-485總線、網(wǎng)絡方式傳輸。同時，還可在開關室入口處可放置警燈，監(jiān)控屏柜主機與警燈、各處空調(diào)、除濕機、風機通過電纜相連。如果現(xiàn)場發(fā)生缺氧時，有人非法闖入時、火災發(fā)生時、水位超、臭氧超標時、變送器自動檢測到現(xiàn)場的煙霧量、氧氣含量、臭氧量、溫度值等環(huán)境數(shù)據(jù)的變化，并通過現(xiàn)場總線傳遞給系統(tǒng)主機。

智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三大部分，感知層、網(wǎng)絡層和應用層。

1）感知層包括各種感知傳感器（環(huán)境感知、設備感知、圖像感知）、配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控裝置。感知層安裝在各個開關站、配電房、環(huán)網(wǎng)箱內(nèi)，實時監(jiān)測現(xiàn)場實際環(huán)境狀態(tài)及各項參數(shù)，如明火、煙霧、人員非法入侵、動物入侵、電纜溝進水、環(huán)境溫濕度、門禁管理、空調(diào)控制、SF6濃度、O2含量、除濕機控制、開關柜內(nèi)電纜接點溫度、開關柜內(nèi)局放監(jiān)測等。

2）網(wǎng)絡層主要由接入網(wǎng)關組成，電力物聯(lián)網(wǎng)感知的數(shù)據(jù)既可以通過APN/4G專網(wǎng)/光纖網(wǎng)絡上傳。

3）應用層主要由各類系統(tǒng)主站及各類數(shù)據(jù)、應用服務組成，主要用于從接入網(wǎng)關接收傳感器采集上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行抽取、分析、展示等處理工作，共同構成一個完整的智能電力物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)一體化信息平臺系統(tǒng)。

1、設備監(jiān)控

1）變壓器監(jiān)測：監(jiān)測變壓器繞組溫度、風機運行狀態(tài)。支持設置上下限的告警值.

2）開關柜母線測溫：檢測母線電壓的溫度

3）開關柜局放：檢測高壓開關柜柜的局放

4）低壓柜監(jiān)測：檢測低壓柜的智能電表，監(jiān)測電壓、電流、功率等電參數(shù)

2、 環(huán)境監(jiān)控

1）溫濕度監(jiān)控：監(jiān)測環(huán)境溫度、濕度

2）水位探測：監(jiān)測水位值

3）漏水檢測：監(jiān)測環(huán)境的漏水情況

4）SF6、O2監(jiān)測：監(jiān)測六氟化硫、氧氣濃度

5）臭氧監(jiān)測：監(jiān)測臭氧濃度

6）甲烷監(jiān)測：監(jiān)測甲烷濃度

7）空調(diào)監(jiān)控：監(jiān)測空調(diào)的運行狀態(tài)，遠程控制開機、關機操作等

8）除濕機監(jiān)控：監(jiān)測除濕機的運行狀態(tài)，環(huán)境濕度值，以及遠程控制開關機等

9）風機控制：通過溫度值自動聯(lián)動控制風機的啟停

10）水泵控制：通過水位值自動聯(lián)動控制水泵的啟停

11）照明控制：監(jiān)控燈光照明狀態(tài)、遠程控制燈光照明

12）新風機控制：監(jiān)測新風機運行狀態(tài)，自動聯(lián)動新風機啟停

3、安全防范

1）煙霧探測：監(jiān)測環(huán)境煙感狀態(tài)

2）消防監(jiān)控：消防控制箱的干接點火警信號狀態(tài)

3）紅外探測：監(jiān)測環(huán)境的人員出入狀態(tài)

4）溫感探測：監(jiān)測環(huán)境的火警狀態(tài)

5）明火探測：監(jiān)測環(huán)境的明火狀態(tài)

6）門禁監(jiān)控：監(jiān)控門禁人員出入記錄，可支持刷卡、密碼、指紋、人臉等多方式，支持遠程開關門

4、視頻監(jiān)控

1）紅外熱成像：將輻射轉(zhuǎn)化為清晰的熱圖像，從圖像中可以讀出溫度值。

2）半球攝像機：通過視頻圖像監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境情況

3）球機攝像機：通過視頻圖像監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境情況，可進行云臺控制

4）槍機攝像機：通過視頻圖像監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境情況

5）NVR設備：對視頻錄像進行存儲和轉(zhuǎn)發(fā)

6）硬盤：對視頻錄像進行存儲

5、機器人巡檢

1）AI軌道巡檢機器人：具有智能手動、自動巡檢、智能識別各類儀器讀數(shù)，準確分析煙霧、溫濕度等環(huán)境信息， 24小時不間斷巡檢等功能

2）軟件平臺：實現(xiàn)對軌道式巡檢機器人的遠程控制

五 配電工程智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實施方案

本系統(tǒng)設計屬于軟硬件高度一體化的解決方案，建設與實施支持多種方案選擇，具體如下：

1）存量站點，技術改造：針對存量開閉所，配電房，通過技術改造，保護用戶投資成本；完善站端系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入，實現(xiàn)統(tǒng)一運維。

2）新建站點，擴展升級：針對新建的開閉所，配電房站點，可根據(jù)現(xiàn)有站端系統(tǒng)建設規(guī)范，實施構建無人值守巡檢模式。

3）子站廠商，兼容接入：針對第三方廠商實施的開閉所站點巡檢系統(tǒng)，評估系統(tǒng)構成后，可通過擴展兼容的方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入。

六 配電工程智能配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實施細則

a) 溫濕度傳感器75平米以內(nèi)配2個，75-100平米配3個，100平米以上配4個，安裝在配電柜運行區(qū)的背面或側(cè)面，據(jù)地1m左右，盡量避開空調(diào)出風口；

b) SF6傳感器根據(jù)需求配置在易發(fā)生SF6泄露的地方，一般安裝在柜子后面的墻壁上，據(jù)地10-20cm；

c) 水浸傳感器在配電室電纜溝進出線的地方各配1只，探針距溝底1-5cm，檢測器在蓋板下5cm處，如果是地下配電室，則傳感器裝在進口墻壁上，探針距地面1-5cm，檢測器距地面1m以上；

d) 煙霧傳感器是吸頂安裝，一般在柜子上方安裝，每排10面柜子左右的話配3個左右；

e) 控制子系統(tǒng)中空調(diào)遙控器就近安裝在空調(diào)旁邊，照明、排風、水泵的控制接點連線至對應控制器處；

f) 門禁系統(tǒng)包含門禁控制器、讀卡器、磁力鎖、開門按鈕，讀卡器安裝在門外，距離地面1.2-1.4m處，開門按鈕安裝于門內(nèi)距離地面1.2-1.4m處；磁力鎖一般安裝于門框中間位置；

g) 雙鑒探測器在每個配電房門口配置1只，安裝于門內(nèi)側(cè)的墻壁上，距離地面高度2m左右；

h) 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)包括攝像機和硬盤錄像機，錄像機放在屏柜內(nèi)，攝像頭根據(jù)配電房布局自由配置，槍機一般用來監(jiān)視門口的人員出入情況，球機則大多數(shù)用來監(jiān)視全景，安裝的話一般都是距地2m左右；

i) 監(jiān)控系統(tǒng)屏一般每個配電房配置一面，按國網(wǎng)標準，門軸在左側(cè)，安裝在高壓柜、直流屏或自動化終端旁，并與其保持同一高度。