淺談配電室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)在六安配網(wǎng)建設中的應用

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定20201027

王雙雙

摘要：配電室內溫濕度等環(huán)境因素直接影響到室內設備的安全可靠運行，結合六安配網(wǎng)配電室管理現(xiàn)狀介紹了環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)建設的可行性，詳細闡述了系統(tǒng)試點建設方案。實踐證明該方案實現(xiàn)了配電室運行環(huán)境實時監(jiān)測和遠程控制調節(jié)，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(jīng)濟效益和社會效益。
關鍵詞：配電室；環(huán)境；實時監(jiān)測；遠程控制

0引言
        隨著城市的發(fā)展和進步，對配網(wǎng)的供電可靠性要求越來越高。配網(wǎng)配電室作為供電系統(tǒng)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(chǎn)實際中，由于諸多因素的影響，室內運行環(huán)境——溫濕度、SF。氣體濃度等缺乏有效監(jiān)管，如果室內運行環(huán)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(huán)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。

1六安配網(wǎng)配電室管理現(xiàn)狀
        根據(jù)10kV配網(wǎng)相關建設，六安地區(qū)配網(wǎng)配電室均要求配備空調、排風機，對處于地下或其他潮濕環(huán)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、配電室開展定期查看，掌握設備運行情況和運行環(huán)境參數(shù)。
        但是，由于配網(wǎng)點多面廣，配網(wǎng)運維檢修任務重，每月開展定期查看的時間有限，平均每月每個配電室查看到位僅一次有余，很難實時掌握各個開閉配電室的運行情況，運行環(huán)境監(jiān)控措施不到位。
        鑒于此，本文提出建立一套運行環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，使得配電室的運行環(huán)境能夠24小時全天實時監(jiān)控，并實現(xiàn)運行環(huán)境遠程控制。

2運行環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)可行性分析
        首先，建立智能監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)運行環(huán)境實時在線監(jiān)控，可遠程控制配電房內空調等設備，及時調整各項環(huán)境參數(shù)，能夠很好地達到期望值；其次，六安城區(qū)各個配電室內空調、排風機、除濕機和水泵等各種環(huán)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(wǎng)絡硬件基礎較好。建立環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)具有較強的可行性，并決定選取龍湖山莊配電室試點建設。

3運行環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)建設
3.1確定系統(tǒng)功能
        結合生產(chǎn)實際要求系統(tǒng)應具備功能如圖1所示。

圖1智能監(jiān)控系統(tǒng)功能需求

        (1)在同一個監(jiān)控界面上，實現(xiàn)環(huán)境溫度、環(huán)境濕度等所有環(huán)境數(shù)據(jù)實時遠程監(jiān)控功能。
        (2)系統(tǒng)可以實現(xiàn)燈光、水泵、空調等設備的開關狀態(tài)監(jiān)控。
        (3)環(huán)境參量超標自動告警及自動排障功能。在監(jiān)控中心對環(huán)境參量超過預設值時發(fā)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。
        (4)監(jiān)控模式可以選擇列表監(jiān)控和電子地圖監(jiān)控兩種模式，方便故障配電房定位。
        (5)鏈路檢測功能。系統(tǒng)通過監(jiān)測設置，實時監(jiān)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(jiān)測系統(tǒng)工況。
3.2確定系統(tǒng)建設方案
        如圖2所示，環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式和模塊化架構，運行環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分為站端設備和軟件系統(tǒng)兩部分。

圖2環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)架構

        (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(tài)監(jiān)測模塊和控制模塊。
每個配電室以一臺輔助控制主機(物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關)為核心，接入溫度、濕度、液位和SF。氣體濃度等環(huán)境傳感器，通過狀態(tài)監(jiān)測和控制模塊實現(xiàn)空調、除濕機、水泵以及排風機的開關狀態(tài)監(jiān)測和遠程控制等功能。
        (2)軟件系統(tǒng)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(tǒng)采用分層、分區(qū)的分布式結構，在配電運檢工區(qū)建立監(jiān)控平臺，通過客戶端或者瀏覽器的方式進行實時監(jiān)控。
        系統(tǒng)軟件實時監(jiān)測配電室的溫度、濕度等各類環(huán)境數(shù)據(jù)的變化，當環(huán)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(fā)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(tǒng)。

4運行環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)實施效果
        自環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)在龍湖山莊配電室試點建設以來，實現(xiàn)了配電室運行環(huán)境24小時實時監(jiān)控和遠程控制調節(jié)，大大保證了配電室內設備運行的可靠性和安全性以及現(xiàn)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(tǒng)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(jīng)濟效益。另外，可靠性的提高提升了服務水平，帶來了良好的社會效益。

5安科瑞Acrel-2000E/B配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)介紹及選型
5.1產(chǎn)品簡介
        配電室綜合監(jiān)控是整個電能管理系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)。目前，配電室一般都采取無人值守，定時巡查制度，這樣既浪費人力物力也無法做到對配電室的環(huán)境和安全實時監(jiān)控。而配電室的環(huán)境穩(wěn)定可靠對變壓器等設備的正常運行至關重要。
        安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)配電室實際情況，結合多年的變電站和配電室的運行管理經(jīng)驗，研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能開關柜運行監(jiān)控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設備控制，實現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化，避免運行環(huán)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，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同時實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。
5.2應用場所
        變電所、配電室、機房、箱變。

5.3系統(tǒng)模塊
        配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)以智能控制為核心，通過物聯(lián)網(wǎng)技術的集成應用，實現(xiàn)配電室內環(huán)境的全天狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。以網(wǎng)絡通信為核心，完成站端視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)以及安全防范等數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。

        系統(tǒng)把環(huán)境、視頻、通風、照明、安全防范、消防、一次設備輔助監(jiān)控等所有監(jiān)控量在系統(tǒng)主界面上進行一體化顯示和控制，避免各系統(tǒng)孤立顯示和控制。系統(tǒng)監(jiān)控可提供視頻監(jiān)控和圖表監(jiān)控兩種監(jiān)控模式。

5.4系統(tǒng)功能
5.4.1通信管理
        安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。

5.4.2實時監(jiān)測
        安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關故障、告警等信息。

5.4.3數(shù)據(jù)查詢
在人機界面中，可以直接查看配電室個設備的運行數(shù)據(jù)。

5.4.4曲線查詢
        在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。

5.4.5運行報表
查詢配電室內設備的運行數(shù)據(jù)報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

5.4.6實時告警
        安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)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(fā)出告警。告警如右圖所示：

5.4.7歷史事件查詢
        安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠對產(chǎn)生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。

5.4.8用戶權限管理
        為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

5.4.9網(wǎng)絡拓撲圖
        安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構。可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
5.4.10遙控操作
        安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。

5.5Acrel-2000E/B配電室綜合監(jiān)控選型配置表

6結論

        配電室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了配電室運行環(huán)境參量24小時實時監(jiān)測和遠程控制，保證了室內設備的安全可靠運行，同時也保證了現(xiàn)場運檢工作人員的安全，帶來了良好的安全效益、經(jīng)濟效益和社會效益。系統(tǒng)試點建設取得了階段性的成果，下一步將在整個市區(qū)鞏固推廣。

參考文獻：
[1]余曙江.開閉所內部運行環(huán)境監(jiān)測與控制技術應用研究[J].電氣應用，2012，31(21).
[2]謝正勇.六安配網(wǎng)配電室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)建設探索與實踐.
[3]安科瑞Acrel-2000EB配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng).2020.04月版.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06月版.