概  述

    2015年8月，國家發展改革委發布《關于加快配電網建設改造的指導意見》。意見指出要以智能化為方向，按照“成熟可靠、技術先進、節能環?！钡脑瓌t，全面提升配電網裝備水平；采用先進物聯網、現代傳感和信息通信等技術，實現設備、通道運行狀態及外部環境的在線監測，提高預警能力和信息化水平。

目前配電站所存在浸水、有害氣體超標、盜竊等風險，以及高溫高濕引起設備絕緣損壞等設備故障問題。改善配電站所運行環境，加強設備狀態監測和維護管理水平，消除安全隱患，提高供電可靠性。

    針對這些問題，利用現代較新的計算機技術、網絡技術、圖像技術、安防監控和防盜報警、智能環境監控技術，推出配電站所智能巡檢控制系統，對配電站所實施全面的集中監測監控管理。

設計依據

GB/T 17626.4-2008 電磁兼容試驗和測量技術快速瞬變脈沖群抗干擾度試驗；

GB/T14598.13規定的頻率為100KHZ衰減震蕩波（靠前半波電壓幅值共模為2.5KV，差模為1KV）脈沖群干擾實驗；

GB4793-1995  測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求 靠前部分 通用要求；

GB/T2423.1  電工電子產品基本環境試驗規程 試驗A：低溫試驗方法；

GB/T2423.2  電工電子產品基本環境試驗規程 試驗B：高溫試驗方法；

GB/T2423.3  電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Ca：恒定濕熱試驗方法；

GB/T11287-1989規定的I級震動響應實驗及GB/T14537-1993規定的I級沖擊響應實驗；

GB/T11287-1989規定的I級震動耐久實驗； 

相關資質

系統框架圖

配變智能環境綜合監控系統由智能監控平臺、數據傳輸系統、智能監控主機、各監測子系統及執行子系統等部分組成，現場傳感及執行單元采用通過智能監控終端經數據傳輸系統接入到管理平臺。

圖1智能配電站所監控系統總體框圖

1、數據傳輸系統

整個系統業務信息交互主要包括各傳感器、執行元件與智能監控主機之間的信息采集、傳輸以及智能監控主機與平臺之間的數據通信。

各傳感器將采集到巡檢數據通過無線、以太網、RS485/232等方式傳輸至智能監控主機，智能監控主機將數據以太網的形式傳輸至網絡交換機，網絡交換機再將巡檢數據傳輸至電力系統內部光纖環網或無線配網通訊中，智能監控平臺就能通過電力系統光纖環網獲取巡檢數據，并為管理終端提供數據服務。

2、智能監控主機

智能監控主機：實現與管理平臺的網絡通信，支持104、101、Modbus等電力協議，支持4G無線數據上傳等多種通訊方式，具有8路無源開關量輸入，8路繼電器輸出，具有6路RS232/485串口，2路10/100M網絡接口，實時RTC，并支持監控點位控制邏輯聯動自由編程，實現配電站所內狀態信息的采集、上送以及各個子系統之間的聯動。

主要技術參數：

☆ 工作電壓：AC220V；

☆ 開關量采集通道數8，干接點輸入；

☆ 開關量輸出通道數8，干接點輸出；

☆ 通信通道數：6路RS485，1路RS232；

☆ GPRS短信收發功能；

☆ 具有掉電保護功能，能夠保存配置信息、歷史數據和告警信息；

☆ 電源、運行、告警和串口收發指示；

☆ 具有看門狗功能，使系統穩定可靠運行。

☆ 具備B碼對時功能；

☆ 工作環境：溫度:-25 ℃～＋70 ℃    濕度:≤95％RH

☆ 絕緣性能：外殼與電源間：>10MΩ

☆ 電磁兼容特性：快速瞬變脈沖群 GB/T17626.4-1999 4級

3、綜合監測傳感器及執行單元

在現有配電站所設備基礎上，利用國內外較成熟的技術，通過智能巡檢監控系統全面監測配電設備、配電室環境的運行情況及性能參數，并借助監控主機取得的數據來搭建智能監測平臺，建立配電站所環境智能監測子系統。

環境監控子系統及運行聯動：

環境監控子系統，主要通過監控主機讀取房內溫濕度、煙感、水浸、氧氣、臭氧、SF6等傳感器,根據預設的上下限定值,啟動空調、除濕器、風機、水泵等,及時智慧治理，使超標項目快速恢復正常，保證配電站所環境持續合格達標，滿足正常工作環境。同時監控主機實時上報當前的環境參數,在超出預設定值后,及時上告告警信號。

1）SF6+O2氣體變送器

主要技術參數：

2）溫濕變送器

主要技術參數：

3）臭氧傳感器

主要技術參數：

4）液位傳感器

主要技術參數：

5）煙霧探測器

6）噪音傳感器

主要技術參數：

7）空調控制器

主要技術參數：

8）開關柜內終端頭及變壓器進出線溫度監測

測溫傳感器采用無源自取電，在線路電流大于5A的條件下，滿足可靠運行要求。安裝在變壓器高低壓接線出頭以及開關柜內電纜終端頭處，實時監測變壓器運行狀態，掌控變壓器關鍵點的溫度變化情況，并實現溫度預警與風機聯動；實時監測開關柜電纜終端頭溫度，提前預警電纜終端頭溫升。

安防子系統及運行聯動

通過在配電站所內安裝紅外入侵探測器監測室內的安全指標，監控主機通過傳感器收集相關數據，將各項環境數據實時發送給智能管理平臺，智能管理平臺得到數據之后立刻按照既定的閾值條件及告警策略產生相應的事項告警，并在靠前時間通過語音、短信、郵件、微信等既定渠道發給相關人員，同時按照既定的異常處理措施來控制現場設備的啟停：

1）紅外入侵探測器監測紅外感應點的狀態，一旦發現布防后有入侵，環境監控主機接收數據后，現場啟動聲光報警器，并立刻上報智能管理平臺中心并告警；并與視頻聯動，記錄告警前的視頻數據，做進一步分析。

2）安裝在現場的聲光報警器在出現外界入侵時，發出強烈的聲光報警信號，以達到提醒現場人員注意的目的。

視頻子系統及聯動

在配電站所內安裝紅外球型攝像機，用于電房內安防監控和設備運行狀態監控。

1)   監控平臺可通過環境監控主機對攝像機下達操作指令，具備遠程控制視頻的功能，進行實時監視； 

2)   可通過監控主機與環境監測系統聯動，根據環境監測系統的預警或報警區域，查看特點區域情況，供人工確認；

3)   當某區域發生入侵報警時，監控主機自動聯動視頻監控系統，并自動將對應位置的圖像畫面切換至監控屏幕上，并啟動現場和監控中心的聲光報警器；

4)   通過報警聯動以及NVR的視頻回放功能，可以實現如煙感告警后，調出報警前一定時間內的視頻信息，作為事前分析。

應用案例