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浅析某市配网配电室环境智能监控系统建设探索与实践

更新时间：2023-12-20 浏览次数：81


浅析某市配网配电室环境智能监控系统建设探索与实践
李明君
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801
摘要: 配电室内温湿度等环境因素直接影响到室内设备的安全可靠运行,结合某市配网配电室管理现状介绍了环境智能监控系统建设的可行性，详细闸述了系统试点建设方案。实践证明该方案实现了配电室运行环境实时监测和远程控制调节，提高了配电室运行的安全性和可靠性，带来了良好的安全效益、经济效益和社会效益。
关键词: 配电室;环境，实时监测，远程控制
0引言
随着城市的发展和进步，对配网的供电可靠性要求越来越高。配网配电室作为供电系统中的重要电力设施，要求具有高安全性和可靠性。配电室内由大量配变和开关设备等组成，在生产实际中，由于诸多因素的影响，室内运行环境一一温湿度、SF。气体浓度等缺乏有效监管，如果室内运行环境长期不达标将严重危及开关设备的可靠运行和运维人员的安全。保证良好的运行环境，提高配电室运行可靠性，确保人身和设备安全具有重要意义。
1某市配网配电室管理现状
根据10kV配网相关建设，某市地区配网配电室均要求配备空调、排风机，对处于地下或其他潮湿环境的要求加装除湿机、水泵，以保证室内温度、湿度和SF。气体浓度等符合安全可靠运行标准。同时，每月对开闭所、配电室开展定期巡视掌握设备运行情况和运行环境参数。但是，由于配网点多面广，配网运维检修任务重，每月开展定期巡视的时间有限，平均每月每个配电室巡视到位仅一次有余，很难实时掌握各个开闭配电室的运行情况，运行环境监控措施不到位。
鉴于此，本文提出建立一套运行环境智能监控系统，使得配电室的运行环境能够24小时全天候实时监控，并实现运行环境远程控制。
2运行环境智能监控系统可行性分析
首先，建立智能监控系统可以实现运行环境实时在线监控，可远程控制配电房内空调等设备，及时调整各项环境参数，能够很好地达到期望值;其次，某市城区各个配电室内空调、排风机、除湿机和水泵等各种环境控制设备齐全;另外，各个配电室电力通讯光纤均同步建设，通讯光纤均已敷设至各个配电室，通讯网络硬件基础较好。建立环境智能监控系统具有较强的可行性，并决定选取龙湖山庄配电室试点建设运行环境智能监控系统建设
3运行环境智能监控系统建设
3.1确定系统功能
在同一个监控界面上，实现环境温度、环境湿度等所有环境数据实时远程监控功能。
系统可以实现灯光、水泵、空调等设备的开关状态监控。
环境参量超标自动告警及自动排障功能。在监控中心对环境参量超过预设值时发出视听告警，在平台的图形展示界面或者电子地图界面上闪烁显示，以及通过语音、短信方式自动通知值班维护人员，并自动将排障资料打印/存档。
监控模式可以选择列表监控和电子地图监控两种模式，方便故障配电房定位。
链路检测功能。系统通过监测设置，实时监控辅助主机以及通信线路，自动诊断设备及链路故障，并实时显示在界面上，确保实时监测系统工况。
3.2确定系统建设方案
如图2所示，环境监控系统采用分布式和模块化架构，运行环境监控系统分为站端设备和软件系统两部分。



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3.2.1站端设备方案
站端设备以一个配电室为一个模块单元，在配电室内加装温湿度、液位、漏水以及SF。气体浓度等传感器，加装空调、水泵、排风机等设备的开关状态监测模块和控制模块。
每个配电室以一台辅助控制主机某市(物联网智能网关)为核心，接入温度、湿度、液位和SF。气体浓度等环境传感器，通过状态监测和控制模块实现空调、除湿机、水泵以及排风机的开关状态监测和远程控制等功能。
3.2.2软件系统方案
整个软件架构由管理服务器、通信服务器、WEB服务端和客户端等组成。软件系统采用分层、分区的分布式结构，在配电运检工区建立一级监控平台，通过客户端或者浏览器的方式进行实时监控。
系统软件实时监测配电室的温度、湿度等各类环境数据的变化,当环境参量超过预设值时在平台的图形展示界面和电子地图界面上闪烁显示，同时发出视听告警，通过语音、短信方式自动通知值班维护人员，值班人员可以远程操作配电室的空调、照明、除湿器、风扇及水泵系统。
4运行环境智能监控系统实施效果
自环境智能监控系统在龙湖山庄配电室试点建设以来，实现了配电室运行环境24小时实时监控和远程控制调节，大大保证了配电室内设备运行的可靠性和安全性以及现场运维检修人员的安全性，获得了巨大的安全效益，达到了系统建设之初的期望值。同时，配电室运行可靠性和安全性的提高，降低了设备故障率，减少了运维检修工作量，带来了经济效益。另外，可靠性的提高提升了优质服务水平，带来了良好的社会效益。
5安科瑞配电室环境监控系统
5.1概述
配电室综合监控系统包括智能监控系统屏、通讯管理机、UPS电源、视频监控子系统（云台球机、枪机）、环境监测子系统（温度、湿度、水浸、烟感）、控制子系统（灯光、空调、除湿机、风机、水泵）、门禁监控子系统（读卡器、开门按钮、磁力锁）、安防监控子系统（双鉴检测器）。
5.2应用场所
适用于轨道交通，工业，建筑，学校，商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统工程设计、施工和运行维护。
5.3系统结构



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5.4系统功能
5.4.1实时监测
能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，实时显示有关故障、告警等信息。



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5.4.2数据查询
在人机界面中，可以直接查看配电室中各个设备的运行数据。



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5.4.3曲线查询
可以直接查看各电参量曲线。



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5.4.4运行报表
查询配电室内设备的运行数据报表。



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5.4.5实时告警
具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。



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5.4.6历史事件查询
能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。



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5.4.7用户权限管理
设置了用户权限管理功能，可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。



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5.4.8网络拓扑图
支持实时监视并诊断各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构。



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5.4.9遥控功能
可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。



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7.5系统硬件配置

名称

型号

图片

功能

系统

ACREL-2000E

image.png

Acrel-2000E配电室综合监控系统，可实现开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、母线及电缆测温监测、环境温湿度监测、有害气体监测、安防监控，可对灯光、风机、除湿机、空调控制等设备进行联动控制。实现动力环境各数据的检测与设备控制，优化动力环境，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，实现配电动力环境的分布式远程管理。

智能通信管理机

Anet-2E4SM

image.png

通用网关，2路网口，4路RS485，可选配1路LORA，带电告警功能，支持485，4G从模块扩展。

主机

Acrel-2000E/A

image.png

数据采集、状态监测、设备控制、报警事件记录查询，可以根据采集到的设备数据或状态联动启动风机、声光报警器、空调、水泵等设备。

Acrel-2000E/B

image.png

参数设置、通信管理、图形绘制、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询功能。

Acrel-2000E/M

image.png

参数设置、通信管理、图形绘制、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询功能。立柜式安装。

Acrel-2000E/G

image.png

参数设置、通信管理、图形绘制、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询功能。立柜式安装

环境监测硬件

RS-WS-NO1-8

image.png

用于配电房温度和湿度。工作电源：AC/DC85～265V工作温度：-40.0℃～99.9℃工作湿度：0%RH～99%RH

BRJ-307

image.png

光电式烟雾传感;电源正极（DC12V）：+12V，继电器输出：常开触点

RS-SJ-N01R01-2

image.png

接触式水浸传感器，监测变电所、电缆沟、控制室等场所积水情况，工作电源：DC10-30V工作温度：-20℃~+60℃工作湿度：0%RH~80%RH响应时间：1s继电器输出：常开触点

环境监测硬件

T35-II-5.6

image.png

风量4800，带温控器，带消声段，电机变频

AT8002

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常开型；感应距离：30-50mm材质：锌合金，银灰色电度干接点输出

DS-2DC6120BY-A

image.png

视频监控

ARTU-KJ8

image.png

8路开关量输入,8路继电器输出

8结束语

综上所述，在新时代发展背景下，数字孪生技术为各个领域的发展带来了全新的机遇和挑战。从电力企业角度分析，数字孪生技术的应用对各流程的优化以及配电效率、质量的提高等都具有现实意义；为此，在应用数字孪生技术过程中，要合理分析其有效性，确保电力行业持续健康发展。

参考文献

[1]杨平,唐冬来,宋卫平.基于数字孪生的配电房监测方法[J].微型电脑应用,2023,39(5):91-93.

[2]范仲鸣,纪陵,张晓瑞.配电系统电力设备数字孪生底座系统设计[J].综合智慧能源,2023,45(3):50-56.[3]黄海悦,缪欣.基于数字孪生的配电室关键技术研究[J].信息技术与信息化,2022,(12):159-162.

[4]白鹤举.数字孪生技术在电力系统应用分析[J].数字通信世界,2022(1):114-116.

[5]刘皓璐,邵建伟,王雪.基于数字孪生的配电自动化终端设备状态评价与故障预判[J].电网技术,2022,46(4):1605-1613.

[6]王瑞果,丁健,王颖舒.基于数字孪生的配电开关柜温度传感器数据可靠性研究[J].电力大数据,2021,24(6):27-35.

[7]孙蓉蓉.基于数字孪生的配电室关键技术研究.

[8]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版

作者简介

李明君，男，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事无线测温系统的研发与应用。



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