一、需求背景
在传统情况下，配电室环境的监测通常需要人工巡查，这种方法存在着许多弊端。例如，人工巡查不够及时且不能实现长时间有效监控，而且可能存在盲区，无法保证设备的安全运行。另外，如果在配电室发生故障时，在获取报警信息后需要时间来确定是哪一个设备出现问题，修复装置的时间和成本成倍增加。为了解决这些问题，需求满足实时监控，快速报警，迅速定位问题根源的能力，从而保证设备的正常运行。
二、与传统方法的对比
使用传统的监测方法，所有数据都要手动收集和记录。除了会耗费时间和劳力以外，还可能因为监测误差或者遗漏产生安全隐患。而使用配电室环境综合监控系统，可以提供时间准确的数据，并且将相关的报警信息与故障设备实时联系起来。在发生问题时，能快速地发出警报信号，然后定位故障源，提高了安全性和可靠性。
三、系统设计内容
配电室环境综合监控系统采用分层结构，网络结构简洁清晰，便于安装、维护和扩充。主站层安装监控主机，网络层通过分布式的网关可根据现场情况灵活地与局域网网络相结合，在长距离通信时可借助光纤进行组网。通过现场总线和以太网技术相结合，实现现场设备数据的高速交换，并快速响应各种远程控制命令。同一网段中的客户机可通过浏览器访问配电监控服务器，同样实现远程监控功能。
配电室环境综合监控系统实时监测配电室内各设备运行参数，提供高度稳定可靠的监控信息资源。系统软/硬件均采用模块化设计，监测中心可以根据系统运行情况，在系统出现故障时，第一时间发出故障警报，为维护工作人员提供信号以便及时处理。
此次设计在配电房内部新增了配电房视频监控系统、温湿度控制系统、防水浸系统、防烟雾火灾系统等，实现对整个配电房环境监控。
1）视频监控系统。视频监控采用数字监控系统，配置安防摄像头，配电房门口安装1台枪型摄像机，监控进出配电房人员情况。在配电柜前后墙设置云台球型摄像机，对配电柜进行监控。摄像机安装高度均为2.5 m。
2）温度控制系统。系统采用无源无线测温产品，该产品由主机（或收发器）和传感器两部分组成，主要应用在低压开关柜内母排搭接点，断路器触头、电缆接头、大电流设备等电气连接点和其他易过热点等位置的温度检测上，并把测量结果通过网络上传到监控中心服务器。通过软件分析，对过高的温度发出告警，实现温度故障的早期预测，防患于未然。
3）防水浸系统。在配电房电缆沟进线处设置水浸传感器监测配电房或电缆沟浸水状态。水浸传感器探针设置在墙壁上距地面1.5 m处，检测器装设在距离地面1 m以上的位置。通过监测关键地点的水位和传感控制，实现排水系统或水泵的自动或远程控制。
4）防烟雾火灾系统。配电房选用的烟雾探测器为离子型烟雾探测设备，每排配电柜运行设备上部署2个烟感探测器，吸顶安装，主要用于监测配电房内消防状态。当探测设备采集到火灾自动报警信号时，智能监测主机会把信号上传至系统监控软件，并联动视频系统进行录像。
5）门禁管理：
典型的门禁系统通常由门禁主机、读卡器、出门按钮、电锁组成，通过网络将独立运行的变电站门禁系统集成接入中心平台，实现在变电站辅助监控平台上的管理及控制。
门禁系统支持多种门禁开门方式，除传统的刷卡、密码、指纹外，还支持调度端远程开门。
6）动力环境监测：
动力环境可以接入环境数据采集单元，可对变电站进行实时环境数据采集、展示，包括温湿度数据、SF6/O2浓度数据、水浸报警、红外对射报警、电子围栏报警、红外双鉴报警、风速风向等数据，实现周界管控、环境监测以及智能控制。
该系统极大地节省了配电室的综合监控运行管理费用，能够达到短期投资长期受益的目的；同时也提高了监测环境管理工作效率并提供安全舒适的工作环境。
四、 配电室环境综合监控系统优势
4.1完整的系统整合度
系统提供配电房全方位、智能化、全天候的无人值守智能监测。感知层实现监测对象的全覆盖，包含以下多种设备：
1）安防：视频监控系统、非法入侵监测报警装置、智能门禁系统、烟雾监测报警装置；
2）环境监测：SF6浓度及氧气含量监测报警装置、环境温湿度监测装置、柜内防凝露除湿装置、水位监测装置；
3）设备状态监测：触头温度在线监测报警装置、变压器超温监测装置、电能质量在线监测装置、局部放电在线监测装置、配电房自动巡检机器人系统；
4）电气设备控制：风机、空调、除湿机、照明、排水泵、警灯等电气设备联动控制。
4.2完善的设备联动规则
1）刷卡开门、密码开门，自动解警，照明自动打开，自动抓拍并上传；
2）大门关闭的状况下，自动布放，照明自动关闭；
3）钥匙开门、非法开门，自动报警，照明自动打开，自动抓拍并上传；
4）视频摄像机监测到有人非法闯入，自动执行移动侦测并报警，并自动抓拍并上传。
5）布放期间，防盗变送器监测到有人闯入，立即声光报警，提示人员尽快撤离。
6）一旦烟雾报警，立即声光报警，同时强制关停风机，避免火势蔓延。
7）SF6浓度超标或氧气含量偏低时，立即声光报警，同时强制开启风机进行通风换气，以免人员进入缺氧造成生命危险。
8）温度超过高温阀值或低于低温阀值时，立即声光报警，同时强制开启空调调节温度。
9）湿度超过阀值时，立即声光报警，同时强制开启除湿机除湿；若现场无除湿机，则强制开启空调进行湿度调节。
10）水位超过阀值时，立即声光报警，同时强制开启水泵进行抽水。
11）主变超温节点闭合时，立即声光报警提示。
12）电柜触头温度超过阀值时，立即声光报警提示。
13）电柜内的湿度超过阀值时，立即启动电柜内的防凝露装置进行除湿工作，直至湿度降至阀值以下。
4.3完善的软硬件协同解决方案
1）监控主机软件可扩展性强，支持定制，升级方便；
2）支持手机APP移动端监控；
3）支持通过RS485总线、TCP/IP网络接入第三方设备；
4）支持远程设备自动升级，无需人工干预接入。
五、 智能配电系统使用效果
1）降低成本，提高经济效益。以往某个区域发生故障停电，运维人员在处理复电时需要人工查阅多张蓝图，工作量大，耗时长。采用了该系统后，运维人员仅需在控制室甚至在办公电脑的显示屏上查看自动生成的低压线路电气拓扑图即可，极大地降低了人工消耗。同时，采用智能配电房系统可以做到“不坏不修”，对故障实现了从被动接受向主动监测、提前预警的转变，运维更安全和高效，实时监控少人值守，故障可查且有据可依，从而降低成本，杜绝过大的资源消耗。
2）提效增质，优化管理效益。智能配电房系统通过采集配电房的温度、湿度等参数并进行处理，将配电房内各项技术指标控制在合格范围内。系统能主动分析站点情况，预判设备故障，同时发出警报；支持手机、电脑端在线运维，无需人员现场实时检查、值守，十分方便。采用该智能配电系统后，配电房运行稳定可靠，降低了环境、电力、人为等因素的干扰，减少了故障，电力传输更加稳定。该系统实现了资产和运维管理的数字化、规范化、精细化，实现了对设备的全寿命周期管理，提高了供电可靠性。
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