2015年8月，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關于加快配電網(wǎng)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(shù)、節(jié)能環(huán)保"的原則，全面提升配電網(wǎng)裝備水平；采用物聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代傳感和信息通信等技術(shù)，實現(xiàn)設備、通道運行狀態(tài)及外部環(huán)境的在線監(jiān)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(huán)境，加強設備狀態(tài)監(jiān)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(xiàn)代計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、圖像技術(shù)、安防監(jiān)控和防盜報警、智能環(huán)境監(jiān)控技術(shù)，推出配電站所智能巡檢控制系統(tǒng)，對配電站所實施全面的集中監(jiān)測監(jiān)控管理。
2.配變環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)設計依據(jù)
GB/T 17626.4-2008 電磁兼容試驗和測量技術(shù)快速瞬變脈沖群抗干擾度試驗；
GB/T14598.13規(guī)定的頻率為100KHZ衰減震蕩波(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 部分 通用要求；
GB/T2423.1 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗A：低溫試驗方法；
GB/T2423.2 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗B：高溫試驗方法；
GB/T2423.3 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗Ca：恒定濕熱試驗方法；
GB/T11287-1989規(guī)定的I級震動響應實驗及GB/T14537-1993規(guī)定的I級沖擊響應實驗；
GB/T11287-1989規(guī)定的I級震動耐久實驗；
NPZ-DL-001 配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)由智能監(jiān)控平臺、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、智能監(jiān)控主機、各監(jiān)測子系統(tǒng)及執(zhí)行子系統(tǒng)等部分組成，現(xiàn)場傳感及執(zhí)行單元采用通過智能監(jiān)控終端經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)接入到管理平臺。
圖1智能配電站所監(jiān)控系統(tǒng)總體框圖
1、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
整個系統(tǒng)業(yè)務信息交互主要包括各傳感器、執(zhí)行元件與智能監(jiān)控主機之間的信息采集、傳輸以及智能監(jiān)控主機與平臺之間的數(shù)據(jù)通信。
各傳感器將采集到巡檢數(shù)據(jù)通過無線、以太網(wǎng)、RS485/232等方式傳輸至智能監(jiān)控主機，智能監(jiān)控主機將數(shù)據(jù)以太網(wǎng)的形式傳輸至網(wǎng)絡交換機，網(wǎng)絡交換機再將巡檢數(shù)據(jù)傳輸至電力系統(tǒng)內(nèi)部光纖環(huán)網(wǎng)或無線配網(wǎng)通訊中，智能監(jiān)控平臺就能通過電力系統(tǒng)光纖環(huán)網(wǎng)獲取巡檢數(shù)據(jù)，并為管理終端提供數(shù)據(jù)服務。
2、智能監(jiān)控主機
智能監(jiān)控主機：實現(xiàn)與管理平臺的網(wǎng)絡通信，支持104、101、Modbus等電力協(xié)議，支持4G無線數(shù)據(jù)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(wǎng)絡接口，實時RTC，并支持監(jiān)控點位控制邏輯聯(lián)動自由編程，實現(xiàn)配電站所內(nèi)狀態(tài)信息的采集、上送以及各個子系統(tǒng)之間的聯(lián)動。
主要技術(shù)參數(shù)：
☆ 工作電壓：AC220V；
☆ 開關量采集通道數(shù)8，干接點輸入；
☆ 開關量輸出通道數(shù)8，干接點輸出；
☆ 通信通道數(shù)：6路RS485，1路RS232；
☆ 具有掉電保護功能，能夠保存配置信息、歷史數(shù)據(jù)和告警信息；
☆ 電源、運行、告警和串口收發(fā)指示；
☆ 具有看門狗功能，使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。
☆☆ 工作環(huán)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(jiān)測傳感器及執(zhí)行單元
在現(xiàn)有配電站所設備基礎上，利用較成熟的技術(shù)，通過智能巡檢監(jiān)控系統(tǒng)全面監(jiān)測配電設備、配電室環(huán)境的運行情況及性能參數(shù)，并借助監(jiān)控主機取得的數(shù)據(jù)來搭建智能監(jiān)測平臺，建立配電站所環(huán)境智能監(jiān)測子系統(tǒng)。
環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)及運行聯(lián)動：
環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)，主要通過監(jiān)控主機讀取房內(nèi)溫濕度、煙感、水浸、氧氣、臭氧、SF6等傳感器,根據(jù)預設的上下限定值,啟動空調(diào)、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(huán)境持續(xù)合格達標，滿足正常工作環(huán)境。同時監(jiān)控主機實時上報當前的環(huán)境參數(shù),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(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
測量范圍 | SF6氣體濃度測量范圍： 0～3000ppm 氧氣測量范圍：0～25% 溫度測量范圍：-40℃~120℃、濕度測量范圍：0～99%RH |
測量精度 | SF6: ±5%、氧氣：±1%、溫度：±0.5℃、濕度：±3%RH |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設置) |
平均功耗 | ＜3W |
產(chǎn)品尺寸 | 152mm×150mm×40mm |
2）溫濕變送器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
測量范圍 | 溫度：-40℃~120℃、濕度：0～99%RH |
測量精度 | 溫度：±0.5℃、濕度：±3%RH |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設置) |
平均功耗 | ＜3W |
產(chǎn)品尺寸 | 室內(nèi)墻面安裝 |
3）臭氧傳感器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
測量范圍 | 0～100ppm |
測量精度 | ±3% |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設置) |
平均功耗 | ＜3W |
安裝方式 | 室內(nèi)墻面安裝 |
產(chǎn)品尺寸 | ABS白色 86mm*117mm*41mm |
4）液位傳感器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V±20% |
測量范圍 | 0-5m |
測量分辨率 | 1mm |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設置) |
波特率 | 9600 bit/s |
平均功耗 | ＜3W |
安裝方式 | 投入式 |
5）煙霧探測器
額定電壓 | DC12V±20% |
輸出接口 | 聲光報警/繼電器無源觸點（NO/NC可設置）輸出 |
報警聲音 | ≥80dB |
報警電流 | ≤45mA |
工作溫度 | -10℃～＋50℃ |
相對濕度 | ≤95%RH |
安裝方式 | 吸頂式安裝 |
產(chǎn)品尺寸 | 支架103mm，高55mm（帶底座） |
6）噪音傳感器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
測量范圍 | 30～120dB |
測量精度 | ±1.5 |
頻率范圍 | 20Hz～12.5kHz |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設置) |
平均功耗 | ＜1W |
安裝方式 | 室內(nèi)墻面安裝 |
產(chǎn)品尺寸 | ABS白色 86mm*117mm*41mm |
7）空調(diào)控制器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
遙控距離 | 10m |
載波頻率 | 38KHz |
學習方式 | 自動學習識別 |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設置) |
平均功耗 | ＜1W |
抗電磁干擾 | 30V/m(10MHz―1000MHz) |
安裝方式 | 室內(nèi)墻面安裝 |
產(chǎn)品尺寸 | ABS白色 86mm*117mm*41mm |
8）開關柜內(nèi)終端頭及變壓器進出線溫度監(jiān)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(nèi)電纜終端頭處，實時監(jiān)測變壓器運行狀態(tài)，掌控變壓器關鍵點的溫度變化情況，并實現(xiàn)溫度預警與風機聯(lián)動；實時監(jiān)測開關柜電纜終端頭溫度，提前預警電纜終端頭溫升。
頻率范圍 | 433MHz |
傳輸距離 | 大于60m |
數(shù)據(jù)速率 | 2.4-128Kbps |
發(fā)射電流 | 11-60mA |
睡眠電流 | 60nA |
工作電壓 | CT取電（5A） |
測量溫度 | -50℃～+150℃ |
測量精度 | ±0.5℃ |
外形尺寸 | 25mm*25mm*62mm |
安防子系統(tǒng)及運行聯(lián)動
通過在配電站所內(nèi)安裝紅外入侵探測器監(jiān)測室內(nèi)的安全指標，監(jiān)控主機通過傳感器收集相關數(shù)據(jù)，將各項環(huán)境數(shù)據(jù)實時發(fā)送給智能管理平臺，智能管理平臺得到數(shù)據(jù)之后立刻按照既定的閾值條件及告警策略產(chǎn)生相應的事項告警，并在時間通過語音、短信、郵件、微信等既定渠道發(fā)給相關人員，同時按照既定的異常處理措施來控制現(xiàn)場設備的啟停：
1）紅外入侵探測器監(jiān)測紅外感應點的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)布防后有入侵，環(huán)境監(jiān)控主機接收數(shù)據(jù)后，現(xiàn)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(lián)動，記錄告警前的視頻數(shù)據(jù)，做進一步分析。
2）安裝在現(xiàn)場的聲光報警器在出現(xiàn)外界入侵時，發(fā)出強烈的聲光報警信號，以達到提醒現(xiàn)場人員注意的目的。
視頻子系統(tǒng)及聯(lián)動
在配電站所內(nèi)安裝紅外球型攝像機，用于電房內(nèi)安防監(jiān)控和設備運行狀態(tài)監(jiān)控。
1) 監(jiān)控平臺可通過環(huán)境監(jiān)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(jiān)視；
2) 可通過監(jiān)控主機與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)動，根據(jù)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的預警或報警區(qū)域，查看特點區(qū)域情況，供人工確認；
3) 當某區(qū)域發(fā)生入侵報警時，監(jiān)控主機自動聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并自動將對應位置的圖像畫面切換至監(jiān)控屏幕上，并啟動現(xiàn)場和監(jiān)控中心的聲光報警器；
4) 通過報警聯(lián)動以及NVR的視頻回放功能，可以實現(xiàn)如煙感告警后，調(diào)出報警前一定時間內(nèi)的視頻信息，作為事前分析。
應用案例
