配电房智能环境监控平台

第一章概述
1.1前言
供电公司配电房配电房由于数量较多、分布较广等原因，具有分散、地理环境情况变化多端、覆盖面广、用户众多，容易受用户增容和城市建设影响等特点。配电房的监控对配电自动化管理、线损分析、负荷预测、电力需求管理具有重大意义。
传统的解决方案就是分别安装环网柜、开关柜、变压器等监测设置，以及报警、视频以及环境监控等系统等，但是这些系统具有如下问题：
名称
项目范围
备注
地上所
温度、湿度监测
环境量监测
有害气体监测
电缆沟水位监测
地下所
红外探测
安全防护监测
小动物探测
烟感，火灾消防信号
空调联动
设备联动
灯光控制
水泵联动
地下所
网络视频监控
音视频监控
刀闸闭合智能联动
电缆头测温
电缆测温监测
开关柜触头测温
母线侧节点测温
接入环网柜DTU监测系统
环网柜DTU远动接入
集成环网柜开关的远动控制
带电数据采集与监测
高压开关柜负载监测
电流、电压等负载数据采集与采集
配电房门禁
智能门禁
运维巡检
智能巡检
名称
项目范围
备注
配电房
温度、湿度监测
环境量监测
烟感监测
电缆沟水浸监测
红外探测
安全防护监测
小动物探测
空调联动
设备联动
风机控制
灯光控制
网络视频监控
视频监控
配电房门禁
智能门禁
运维巡检
智能巡检
3.2.2
试点阶段结束后，可按整体设计与应用模式，推广覆盖到地区级主站下属的其他配电房或配电房的集中监控，将接入更多的站点系统；构建统一监控与职位调度中心，通过扩容软硬件设备，实现多站点视频综合监控，多画面一体化监视电视墙、数据存储中心等二期应用。
改良施工模式，保护所内环境
对传感网技术的研究，可减少配电房内开槽布线的施工方式，对于保护配电房内环境以及减少事故发生几率起到关键性作用；
主动视频监控，及时处理入侵破坏行为
对主动视频分析技术的应用，可实现对配电房内外环境的主动视频监控，及时处理对配电房的入侵、破坏行为。
3.2实施范围
本系统可广泛应用在市级、县级供电公司所管辖的具备信息通讯条件的配电房（配电房）的运行管理上，为配电房的运维管理提供一个统一的、集中的智能环境与安全综合监控平台。
4、目前配电站的巡视都是通过手工记录的方式进行，会出现代签、统计费时费力，无法做到实时监控和管理。
5、多系统并存不但增加了投资成本，后期的维护成本也大大增加，并且多个厂家的设备同时运行，也会产生扯皮现象，浪费业主的时间和精力。
1.2简介
电科恒钛根据配电房实际情况，结合多年的变电站和配电房的运行管理的经验，采用Tip3000核心技术平台和HT500系列智能监控终端，实现了智能环网柜DTU运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温检测，电缆测温监控、环境监控、安防监控、采暖通风、灯光、风机、除湿机控制等功能，并可以通过增加设备扩展智能门禁、SF6、02、H2S,O3等有害气体在线监测等功能。实现动力环境各数据的检测与设备控制，实现动力环境最优化，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员安全，延长设备使用寿命，减少配电房粗放式管理导致成本过高，同样实现配电动力环境的分布式远程管理。
配电房智能环境监控平台采用物联网和大数据处理等技术，以技术手段对配电网的站房、电缆沟井、路边环网柜箱等电力设备和资产的运行状态在线监测，从而有效提升配电网的运行可靠性。其中，通过技术手段实现对站房内的变压器、高低压开关柜、电缆沟及站房的环境参数、站房安全等要素，进行在线监测或巡检。通过技术手段对路边环网箱柜的运行环境参数和安全状态等要素，进行在线监测或巡检。通过技术手段对敷设在地下电缆沟内的中低压电缆的运行状态和环境参数，以及电缆工井盖板的安全状态，进行在线监测或巡检。当监控平台的专家系统和数据处理系统分析，发现相关监测参数和状态出现异常时，发出预警或报警，并可远程遥控处理相关事件。
1、很多装置没有联网，只是在本地监测和控制；
2、联网的各系统之间独立运行，形成监控“孤岛”现象，无法有效的进行管理，也达不到安全管理的效果。
3、目前配电站内所有门锁都采用机械锁，也就是说随便配一把钥匙可将各设备室的门全部打开，从而存在很大的安全隐患，一方面，外来人员用借到的钥匙就可随心所欲开启任何房门，也无法记录开启时间，这不仅可能出现物品被盗，甚至可能开错设备室的门而误入带电间隔，出现人员伤亡的事故。另方面，当钥匙丢失了时，更是存在前面所述的安全隐患。
3.1技术目标
本项目结合目前**供电公司的配电房管理现状，运用智能化环境与安防综合监控技术，对配电房内外环境与安防监控进行技术研究，探索配电房动态环境与安防监控系统的可行性。
为智能电网的信息化、自动化、互动化提供技术基础
智能化配电房应该能够实现站内全部设施的自动化、信息化、数字化，并通过有效的数据整合收集体系，将数据上传至统计分析系统，为运行管理工作提供技术支持和决策依据。
3.2.1
主wk.baidu.com针对2个配电房一个配电房的试点应用，建设如下所示的基本内容
1)建设1套智能环境与安全综合监控系统主站平台；
名称
类别
功能描述
系统平台
配电房智能环境与安全综合监控
平台
环境监测、安全防护、设备联动、电缆测温监控、环网柜远动接入、刀闸信号智能联动、高压开关柜监测等。
2)部署、采集、监控2个配电房、1个配电房内的环境监控设备，包括地下配电房和地上配电房；
1）就近租用电信运营商的以太网或者光纤：适合于小区内运营商网络连接较为方便的地方。
2）租用电信运营商的无线网络：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公网或者组成VPN专网。本方案需要向运营商缴纳网络使用费用和购买VPN服务器。
总之，通过各种技术手段，配备以太网为最优化和成本最低的传输方式。
第三章 方案概述
2.2 系统功能设计
1.配电房智能环境监控管理系统以“智能控制”为核心，通过物联网技术的集成应用，实现配电房内环境的全天候状态监视和智能控制。
2.平台以网络通信为核心，完成站端音视频、环境数据以及安全防范等数据的采集和监控，并将以上信息远传到监控中心。
3.平台把环境、视频、通风、照明、安全防范、消防、一次设备辅助监控等所有监控量在监控系统主界面上进行一体化显示和控制，不得分系统孤立显示和控制。系统监控应提供视频监控和图表监控两种监控模式。
5.系统所有操作以及报警确认，都需要保留详细的日志并生成相应报表
2.3 网络拓扑设计
目前，对于配电房/配电房监控系统通常有以下几种传输方式：
1、已有以太网的配电房：每个配电房主机需要一个RJ45网口和一个IP地址即可。
2、仅有2M光纤接口：配置一台2M--以太网桥，通过光电转换，提供以太网接口。
3、没有以太网和光纤的配电房：可以选择如下两种方式：
第二章系统总体设计
2.1系统总体结构
根据《配电房管理制度》、《配电房操作规程》以及《电力安全生产条例》等文件精神，结合我公司实际应用案例，采用分布式和模块化架构，把配电房综合监控系统分为站端设备和软件系统两部分。
站端设备以HT510智能配电房一体化监控装置为核心，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。
对腐蚀电缆的臭氧O3气体检测，预防电缆被腐蚀；对开关室SF6和O2检测，实时检测泄漏情况，保证人员安全。电缆沟内H2S气体检测，实时掌握电缆沟内有毒气体H2S的浓度，保障电缆沟施工人员生命安全。
无人泵机启停，降低人工巡视频率
对地下漏水检测以及水泵联动技术的研究，可以实现无人泵机启停，可降低人工巡视的频率；
4.平台可以设置系统内的环境监测、视频监控、空调及设备联动等各子系统之间进行联动，还可以通过硬件和软件的方式和站内自动化系统进行联动，应能实现用户自定义的设备联动，包括现场设备操作联动视频、综合自动化系统告警联动门禁视频等。并可以根据现场需求，完成自动的闭环控制和告警，如自动启动/关闭空调、自动启动/关闭风机、自动启动/关闭排水系统等。
及时发现异常，减少事故发生
对环境与安防综合监控技术研究，可以掌握配电房动态的环境与安防数据，可及时发现配电房环境异常并及时处理，减少了因配电房环境造成的停电事故的发生；
对在线式红外母线测温技术的研究，以及对电缆温度无线测温技术的研究。解决不需要接触母线就能测出母线温度的问题，通过无线通讯技术实现电缆温度的检测。实时掌握母线和电缆温度，起到故障预警的作用。