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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：

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。
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。

智能变配电环境综合监控系统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。

 

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，把智能变配电环境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。

 

2.2 系统功能设计

• 1、变压器测温：使用测温模块，对变压器接触点进行温度采集，用于变电站。
• 2、开关柜测温：监测进出的母线、接触点的温度信息，高温异常自动报警。
• 3、配电柜监测：监测配电柜各项电力参量，分析电力运行状态，找出电力不稳定的情况。
• 4、温湿度监控：采集各个设备运行环境的温度、湿度，并显示出来。
• 5、视频监控：实时视频监控图像、画面回放、警报联动抓拍等功能。
• 6、风机控制：远程启动/关闭，加强通风质量、提高散热能力。
• 7、气体监测：实时监测六氟化硫、臭氧等类型的气体有无泄漏，以便发出预警。
• 8、安全监控：接入电子围栏、人体红外感应装置，实现入侵警报。
• 9、水位监测：安装水位传感器，监测水位上涨情况。
• 10、水泵控制：与水位传感器联动，一键开/关，进行排水操作。
• 11、门禁管理：人员管理、权限分配、开门方式、出入记录、远程开门。
• 12、空调监控：与温湿度联动，进行控温、调湿。
• 13、灯光控制：远程控制变电站、配电室的灯光设备，减少因忘记关灯造成的电力消耗。
• 14、消防监测：烟雾、明火等火灾信息，增强火灾应急处理效率。
• 15、漏水监测：对重点区域进行漏水监测，防止水浸破坏电力系统。
• 16、加湿器/除湿机：监测其运行状态，支持远程联动，防控高温、潮湿的环境。

 

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：

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。

• 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。
• 没有以太网和光纤的配电房：可以选择如下两种方式：
• 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。

1. 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

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。

1. 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。

2.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。

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；

1. 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；

1. 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。

3.2.1一期建设

  主要针对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；

 

系统具有以下几个特点：

1、配置灵活，可根据项目的实际情况进行功能选择，拿到与项目适配度高的解决方案

2、支持多种协议，包括IEC61850规约、电力B接口，可以与电力部门的平台进行无缝对接，方便进行统一规划、调度

3、提供CS/BS平台，定制化登录界面，操作简单。只需要通过电子地图，就可以同时对分散在各地的变电站进行集中监控，大大地提高了监管效率

 

 

应用场景

适用于枢纽变电站、终端变电站、升压变电站、降压变电站、电力变电站、工矿变电站、铁路变电站、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV等电压等级的变电站、变电所、箱式变电站。

 

 

取得的成效

辅助监控智能运维系统建成后，将现在的运维技术 由人工式向智能化转变，以提升运维工作集约化、精细化、自动化管理，辅助监控智能运维系统 应带来以下价值：

(1)提高系统有效使用率

关注核心业务，由被动管理变主动管理，及时发现 故障、加快系统维修过程，从而提高系统有 效使用率，提高投资收益率。

(2)减少责任风险

减少中断时间，降低由于辅助监控设备维护不及时而导致的事故监控不及时、管控不到位等问题。

(3)节约人力投入

依靠设备对监控系统自动进行状态监测及故障分析，大大节约运维部门在辅助监控系统运维管理方面的人员投入。