配電室無人值守系統智慧監控云平臺

摘要：無人值班是配電工程發展的一種新型的管理配電室的模式，要達到真正意義上的無人值班，就必須完善配電室內的對各種電氣裝置的監控和保護，防止其室內泄漏氣體、并對其溫濕度、通風情況以及相關設備的安全運行中所產生的數據信息進行統一的監測和收集。如果環境監控裝置的運行過程存在缺陷，就會造成配電室發生安全事故或是出現安全隱患。例如泄漏，這種氣體無色無味，比重大于空氣，而發生時又不易被察覺，并且會造成嚴重的缺氧情況，甚至會危害到人們的身體健康和生命安全，從而發生不可避免的惡性事故。而在配電室內安裝配電室無人值守系統智慧監控云平臺，就能夠對其環境進行實時的監測，并且還會提高電力現場的管理和控制的水平，從而更大程度的確保人們的人生安全。

針對目前無人值守配電室管理存在的問題,本文以提高對無人值守配電室運行環境的監測能力為目標,研究并設計了基于物聯網技術的智慧監控云平臺。配電室無人值守系統智慧監控云平臺主要采用J2EE技術、B/S架構、MVC設計模式以及數據庫管理系統來構建。系統可廣泛應用在小區配電房,電力通信機房,開閉所,箱式變等多種電力相關場所 關鍵詞：配電室監控系統 無人值守 燈光控制 電纜溝監控

1 引言

配電房是電力系統末端配電網中傳輸、分配電能的主要電氣設備場所，是城市配電網系統的重要組成部分。*以來，配電房管理工作一直是供電系統運行管理的可靠性的薄弱環節之一，一些配電房開關跳閘和配電房環境過熱影響設備運行、配電房水浸導致設備損壞、配電房設備被盜等，既容易燒毀設備，也容易影響用戶正常的用電情況，由于低壓配電網絡缺乏這方面的檢測手段，主要由工作人員逐個測量配電裝置及巡檢，結果是費時費工，既不能及時反映現場，也不能及時解決實際問題。為此，在配電房加裝綜合檢測系統，實現配電房環境和供電設備各種狀態量在線監測，通過后臺系統集成開發，實現各種監測數據的查詢、分析、預警及綜合展示，以提高配電房的運行能力，保障配電房設備的安全運行。 配電室無人值守系統智慧監控云平臺，實現配電室視頻監控、智能門鎖、異常進入、煙霧報警、水位監測、SF6氣體監測、臭氧氣體監測、溫濕度監測、風機控制、除濕機控制、空調控制、消防系統等功能的遠程和本地監測、控制功能。所有數據通過一臺綜合監控主機對各種報警及監測數據進行分析，及時控制現場報警和上傳報警信號，并可實現對燈光、風機、除濕機、空調、排水泵等輔助設備的聯動控制和遙控功能。

2 配電室無人值守系統智慧監控云平臺的總體技術研究

2.1 智能配電房總體架構

智能配電房是以堅強智能電網為堅實基礎，以智能配電房組織管理及標準和智能配電房關鍵技術及裝備為堅強支撐，以通信與安全保障體系為可靠保證，以智能配電信息通信平臺為信息交換途徑，通過智能配電房監控平臺和智配電房一體化監控服務系統，為電力客戶及*人員提供智能化、多樣化的用電服務和運維服務，實現與電力客戶進行能量流、信息流、業務流的友好互動，提升供電質量和運維水平。

3 站端系統功能設計

3.1 視頻環境監控系統 　

　智能環境監控系統分為配電房站端及主站系統共兩個部分組成。 配電房站端系統對站內的視頻監控、環境監測、安全防范、火災報警、智能控制、門禁系統、保障系統及SF6泄漏報警系統進行了整合，主要負責對配電房內視頻、音頻、環境量、開關報警量等信息進行采集、編碼、存儲及上傳，并根據制定的規則進行自動化聯動； 主站系統可管理地區下屬配電房的所有設備，接收由所轄配電房上報的環境、告警等信息，滿足地區級主站用戶視頻、環境信息查看、配電房設備控制的需求，同時也提供相關的視頻、環境等信息給省級主站。 　　

配電室無人值守系統智慧監控云平臺應具備如下功能：

（1）實時視頻監視：通過視頻監視可以實時了解配電房內所有設備的信息。

（2）環境數據監測：實時對溫度、濕度、水浸、SF6濃度等環境信息進行采集、處理和上傳，生成曲線和報表。

（3）遠程控制：上級主站通過客戶端和瀏覽器可對所轄配電房的任一攝像機進行控制，實現遙控云臺的上/下/左/右和鏡頭的變倍/聚焦，對門禁、照明、語音的開啟進行控制。

（4）系統聯動：可以對各子系統進行關聯。

（5）語音對講：通過對講設備呼叫遠方值班人員開啟門禁。

（6）錄像回放：對監控視頻進行實時存儲，通過網絡調用回放錄像，為事故分析和事故處理提供幫助。

（7）配置維護：管理員不必到達設備現場，就可修改設備的各項參數。

（8）B/S方式訪問：用戶通過B/S（Brower/Server）方式訪問站端系統，通過標準的IE瀏覽器，和值班人員可根據不同的權限對站端系統進行配置及控制。

3.2 配電設備狀態監測系統 　　

基于配電網設備狀態在線監測技術的發展水平和應用效果以及配網設備的重要程度，建議在線監測裝置的配置原則如下：

（1）配電變壓器繞組溫度在線監測；

（2）開關柜、電纜分支箱可在關鍵接點部位配置溫度在線監測裝置及環境濕度在線監測裝置； （3）配電室可配置SF6氣體濃度、環境溫度、濕度、煙霧、水位、門禁等在線監測裝置； （4）電纜通道可配置煙霧、水位、氣體（O2、CH4、CO、CO2、H2S等）濃度、溫度、濕度、井蓋、視頻/圖像等在線監測裝置；

3.3 電纜溝綜合治理

（1）電纜溝狀態監測。電纜狀態監測系統包含電纜溫度監測、局部放電監測等部分。 （2）電纜溝環境監測。電纜溝環境監測系統對電纜溝內的溫度和火災情況、水位情況和氣體成分與濃度進行監測，保障電纜安全運行，避免檢修人員被毒氣所傷，保護電纜溝內設備安全。電纜溝環境監測包含電纜溝溫度、水位監測、有毒氣體監測等環境量的監測。

3.4智能門禁系統

智能門禁系統主要由出入口控制單元和讀卡器、電控鎖、出門按鈕、電動門控制模塊等組成，能夠實時自動記錄出入變電站人員的情況，限制無關或無權限人員進出的出入口控制系統。 功能 1) 門禁系統由門禁控制單元、電源、讀卡器、電控鎖、出門按鈕等組成。 2) 變電站大門口采用“卡+密碼”的開門方式。訪問者應在刷卡成功后輸入正確的密碼才可以通過門禁。訪問密碼設為1-6位。 3) 變電站大門外，正對門禁系統讀卡器位置，布置1臺紅外槍型攝像機，用于監視刷卡進入變電站的人員和變電站大門處。 4) 具有應急開鎖裝置，在電控鎖故障時，可通過遙控方式實現。 5) 與防盜子系統進行聯動，實現刷卡開門撤防、刷卡關門布防功能，視頻、燈光等子系統聯動

3.5 防盜報警系統

防盜報警系統可以接收脈沖式電子圍欄主機、墻體震動報警裝置、紅外對射探測器的入侵報警信號、門禁系統的布撤防信號；可以將報警信號傳送給安防視頻監控系統，由后者驅動相關報警位置的攝像機轉動到預設位置或預設路線；可以現場聯動輔助燈光照明裝置，為提高安防視頻監控系統的畫面質量提供有力的保障。

3.6 輔助燈光系統

在室外沒有燈光的位置，可以安裝LED射燈等照明設施，通過輔助燈光照明控制器來控制LED射燈的開啟/關閉。在室內有照明燈的位置，可以通過燈光控制單元來控制照明燈的開啟/關閉。 輔助燈光照明控制器具備網絡接口，可通過網絡TCP/IP方式與安防平臺站端RCU相連，將輔助燈光照明控制器、燈光控制單元等設施的動作狀態信號、故障信息上傳。 輔助燈光照明控制器能夠采集16路開關量報警信息，實現16路開關量控制輸出。具有存儲聯動預案設置及歷史事件存儲功能。 發生警情時，輔助燈光照明控制器在室外聯動打開LED燈，室內控制電燈開關，遠程值班人員可以更清楚地通過視頻監控系統畫面觀察報警點的現場情況；報警信號消除后，輔助燈光照明控制器按預案設定時間自動關閉。 調控中心的值班人員也可以通過安防平臺的客戶端軟件手動遠程控制輔助燈光照明控制器，開啟/關閉某個防區位置上的燈光，進行例行巡查工作。 輔助照明和聲光報警器結合，還可以在現場更有效地震懾入侵人員。 輔助燈光照明控制器可脫機工作，在網絡斷開的情況下不影響現場的聯動功能。 與視頻、門禁、防盜等系統聯動； 升級：通過對燈光控制面板的再升級改造和集控器開發，可實現無線傳輸功能和集中控制功能，用戶可遠程或本地同時控制燈光，并可實時返回燈光狀態。操作更加靈活、簡便。 對周界、室外生產場地（安裝燈光控制箱，485方式接入智能終端）、室內生產區域實現燈光控制；室內控制房間原有燈光，須實現本地和遠程雙聯雙控； 在機柜內燈光控制主機面板上實現對燈光的開啟/關閉

4 設備清單 一、 站端后臺設備 1 智能終端 臺 1 2 交換機 臺 1 3 綜合電源 臺 1 4 機柜 臺 1 5 串口服務器 臺 1 6 路由器 臺 1 二、 視頻子系統 1 視頻系統接入 套 1 2 高清網絡球機 臺 4 3 固定網絡攝像機 臺 3 4 立桿 根 2 5 硬盤錄像機 臺 1 6 硬盤 塊 4 7 鎧裝阻燃屏蔽電纜 Km 1 8 網線 Km 1 三、 門禁子系統 1 電動大門 套 1 2 門禁子系統接入 套 1 3 四門控制器 套 2 4 門禁槍機 臺 1 5 鎧裝阻燃屏蔽電纜 KM 2 四、 火災報警子系統 1 火災報警子系統接入 套 1 五、 SF6系統接入 1 SF6系統接入 套 1 六、 防盜報警子系統 1 脈沖電網子系統接入 套 1 2 鍵盤 只 1 3 防盜報警主機 臺 1 4 紅外雙鑒 只 7 5 鎧裝阻燃屏蔽電纜 KM 2 七、 環境監測子系統 1 環境子系統接入 套 1 2 環境數據采集單元 套 1 3 溫濕度探測器 只 7 4 水浸探測器 只 11 5 空調控制器 只 10 6 液位探測器 只 1 7 風速探測器 套 1 8 風機控制器 套 10 9 鎧裝阻燃屏蔽電纜 KM 1 八、 燈光控制子系統 1 智能燈光控制器 臺 2 2 輔助燈光模塊 只 10 3 射燈 只 5 4 鎧裝阻燃電源電纜 KM 1

5 結語 

通過建設配電室無人值守系統智慧監控云平臺，引入圖像智能分析能力，實現了無人值守配電室圖像監控、安防、環境、燈光控制等輔助系統可看、可測、可控、可調，及時控制現場報警和上傳報警信號，并可實現對燈光、風機、除濕機、空調、排水泵等輔助設備的聯動控制和遙控功能，加強系統自動化、主動性和實用性的水平。能夠*地提高配電房管理效率，實現輔助系統的精益化管理，同時也為配電房的安全防范、設備檢修、節能減排、智能巡檢等提供更為可靠、 直接、全面的手段。 以智慧監控云平臺為核心的智能輔助決策系統，不僅優化了配電房的監控子系統組網架構，促進了整體 管理水平。同時保護用戶的原有設備， 有效地減少在設備更新時由于重復建設所帶來的經濟損失，系統架構也為用戶今后新的建設和改造提供了一個統一的平臺。