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淺析某市配網配電室環境智能監控系統建設探索與實踐

更新時間：2023-12-20      瀏覽次數：440


淺析某市配網配電室環境智能監控系統建設探索與實踐
李明君
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要:配電室內溫濕度等環境因素直接影響到室內設備的安全可靠運行,結合某市配網配電室管理現狀介紹了環境智能監控系統建設的可行性，詳細閘述了系統試點建設方案。實踐證明該方案實現了配電室運行環境實時監測和遠程控制調節，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、經濟效益和社會效益。
關鍵詞:配電室;環境，實時監測，遠程控制
0引言
隨著城市的發展和進步，對配網的供電可靠性要求越來越高。配網配電室作為供電系統中的重要電力設施，要求具有高安全性和可靠性。配電室內由大量配變和開關設備等組成，在生產實際中，由于諸多因素的影響，室內運行環境一一溫濕度、SF。氣體濃度等缺乏有效監管，如果室內運行環境長期不達標將嚴重危及開關設備的可靠運行和運維人員的安全。保證良好的運行環境，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。
1某市配網配電室管理現狀
根據10kV配網相關建設，某市地區配網配電室均要求配備空調、排風機，對處于地下或其他潮濕環境的要求加裝除濕機、水泵，以保證室內溫度、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境參數。但是，由于配網點多面廣，配網運維檢修任務重，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，運行環境監控措施不到位。
鑒于此，本文提出建立一套運行環境智能監控系統，使得配電室的運行環境能夠24小時全天候實時監控，并實現運行環境遠程控制。
2運行環境智能監控系統可行性分析
首先，建立智能監控系統可以實現運行環境實時在線監控，可遠程控制配電房內空調等設備，及時調整各項環境參數，能夠很好地達到期望值;其次，某市城區各個配電室內空調、排風機、除濕機和水泵等各種環境控制設備齊全;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，通訊網絡硬件基礎較好。建立環境智能監控系統具有較強的可行性，并決定選取龍湖山莊配電室試點建設運行環境智能監控系統建設
3運行環境智能監控系統建設
3.1確定系統功能
在同一個監控界面上，實現環境溫度、環境濕度等所有環境數據實時遠程監控功能。
系統可以實現燈光、水泵、空調等設備的開關狀態監控。
環境參量超標自動告警及自動排障功能。在監控中心對環境參量超過預設值時發出視聽告警，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。
監控模式可以選擇列表監控和電子地圖監控兩種模式，方便故障配電房定位。
鏈路檢測功能。系統通過監測設置，實時監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，確保實時監測系統工況。
3.2確定系統建設方案
如圖2所示，環境監控系統采用分布式和模塊化架構，運行環境監控系統分為站端設備和軟件系統兩部分。



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3.2.1站端設備方案
站端設備以一個配電室為一個模塊單元，在配電室內加裝溫濕度、液位、漏水以及SF。氣體濃度等傳感器，加裝空調、水泵、排風機等設備的開關狀態監測模塊和控制模塊。
每個配電室以一臺輔助控制主機某市(物聯網智能網關)為核心，接入溫度、濕度、液位和SF。氣體濃度等環境傳感器，通過狀態監測和控制模塊實現空調、除濕機、水泵以及排風機的開關狀態監測和遠程控制等功能。
3.2.2軟件系統方案
整個軟件架構由管理服務器、通信服務器、WEB服務端和客戶端等組成。軟件系統采用分層、分區的分布式結構，在配電運檢工區建立一級監控平臺，通過客戶端或者瀏覽器的方式進行實時監控。
系統軟件實時監測配電室的溫度、濕度等各類環境數據的變化,當環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、照明、除濕器、風扇及水泵系統。
4運行環境智能監控系統實施效果
自環境智能監控系統在龍湖山莊配電室試點建設以來，實現了配電室運行環境24小時實時監控和遠程控制調節，大大保證了配電室內設備運行的可靠性和安全性以及現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，帶來了經濟效益。另外，可靠性的提高提升了優質服務水平，帶來了良好的社會效益。
5安科瑞配電室環境監控系統
5.1概述
配電室綜合監控系統包括智能監控系統屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監控子系統（云臺球機、槍機）、環境監測子系統（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統（燈光、空調、除濕機、風機、水泵）、門禁監控子系統（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監控子系統（雙鑒檢測器）。
5.2應用場所
適用于軌道交通，工業，建筑，學校，商業綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統工程設計、施工和運行維護。
5.3系統結構



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5.4系統功能
5.4.1實時監測
能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，實時顯示有關故障、告警等信息。



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5.4.2數據查詢
在人機界面中，可以直接查看配電室中各個設備的運行數據。



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5.4.3曲線查詢
可以直接查看各電參量曲線。



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5.4.4運行報表
查詢配電室內設備的運行數據報表。



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5.4.5實時告警
具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。



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5.4.6歷史事件查詢
能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。



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5.4.7用戶權限管理
設置了用戶權限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限。



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5.4.8網絡拓撲圖
支持實時監視并診斷各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。



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5.4.9遙控功能
可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。



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7.5系統硬件配置

名稱

型號

圖片

功能

系統

ACREL-2000E

image.png

Acrel-2000E配電室綜合監控系統，可實現開關柜運行監控、高壓開關柜帶電顯示、母線及電纜測溫監測、環境溫濕度監測、有害氣體監測、安防監控，可對燈光、風機、除濕機、空調控制等設備進行聯動控制。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，優化動力環境，避免運行環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，實現配電動力環境的分布式遠程管理。

智能通信管理機

Anet-2E4SM

image.png

通用網關，2路網口，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

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數據采集、狀態監測、設備控制、報警事件記錄查詢，可以根據采集到的設備數據或狀態聯動啟動風機、聲光報警器、空調、水泵等設備。

Acrel-2000E/B

image.png

參數設置、通信管理、圖形繪制、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。

Acrel-2000E/M

image.png

參數設置、通信管理、圖形繪制、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、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

image.png

參數設置、通信管理、圖形繪制、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。立柜式安裝

環境監測硬件

RS-WS-NO1-8

image.png

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

image.png

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

image.png

接觸式水浸傳感器，監測變電所、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

環境監測硬件

T35-II-5.6

image.png

風量4800，帶溫控器，帶消聲段，電機變頻

AT8002

image.png

常開型；感應距離：30-50mm材質：鋅合金，銀灰色電度干接點輸出

DS-2DC6120BY-A

image.png

視頻監控

ARTU-KJ8

image.png

8路開關量輸入,8路繼電器輸出

8結束語

綜上所述，在新時代發展背景下，數字孿生技術為各個領域的發展帶來了全新的機遇和挑戰。從電力企業角度分析，數字孿生技術的應用對各流程的優化以及配電效率、質量的提高等都具有現實意義；為此，在應用數字孿生技術過程中，要合理分析其有效性，確保電力行業持續健康發展。

參考文獻

[1]楊平,唐冬來,宋衛平.基于數字孿生的配電房監測方法[J].微型電腦應用,2023,39(5):91-93.

[2]范仲鳴,紀陵,張曉瑞.配電系統電力設備數字孿生底座系統設計[J].綜合智慧能源,2023,45(3):50-56.[3]黃海悅,繆欣.基于數字孿生的配電室關鍵技術研究[J].信息技術與信息化,2022,(12):159-162.

[4]白鶴舉.數字孿生技術在電力系統應用分析[J].數字通信世界,2022(1):114-116.

[5]劉皓璐,邵建偉,王雪.基于數字孿生的配電自動化終端設備狀態評價與故障預判[J].電網技術,2022,46(4):1605-1613.

[6]王瑞果,丁健,王穎舒.基于數字孿生的配電開關柜溫度傳感器數據可靠性研究[J].電力大數據,2021,24(6):27-35.

[7]孫蓉蓉.基于數字孿生的配電室關鍵技術研究.

[8]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.5版

作者簡介

李明君，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事無線測溫系統的研發與應用。



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