智慧配電間視頻監控系統 APP遠程控制
關鍵詞：智慧配電間改造；智慧配電間一體化監控系統； SF6氣體泄漏報警；水浸報警；電纜測溫；開關柜內測溫；電纜溝監測
一、配電間安全當前現狀
配電間是配電網底層基本的單元。近年來，隨著電力部門配電網絡的大規模改造，配電線路及設備、用電量大量增加，各種配電間的故障(電纜發熱、浸水等)不能被及時發現。同時隨著社會經濟和科學技術的飛速發展，人們對安全技術防范的要求也越來越高。為了及時發現事故隱患，避免造成重大設備及電網事故，影響正常生產，采用高科技手段預防和制止各種環境或人為引發的事故將會成為配電網安全防范領域的發展方向。
二、智慧配電間視頻監控系統 APP遠程控制概述
電科恒鈦根據配電間實際情況，結合多年的變電站和開閉所的運行管理的經驗，采用Tip3000核心技術平臺和HT500系列智能監控終端，實現了“智慧配電間一體化監控系統”。該系統是針對供電公司配電站所等關鍵節點實際運行管理中存在的安全隱患進行實時、高效的監測和管理而研制的新型產品，系統集成了實時圖像、門禁、火災報警、非法侵入報警、SF6氣體泄漏報警、水浸報警、電纜測溫、開關柜內測溫、電壓電流檢測等環境與安全監控控制功能，可大大減少運維人員的巡檢工作量，有效防范自然災害和非法入侵造成的破壞，實現配電自動化“遙測、遙信、遙控”，對提高配電安全生產管理水平具有重大意義。
適用于：配電間、開閉所、箱式變壓器、環網箱等多種配電設施，采用模塊化、分布式架構，提供單裝置和組屏式安裝以適應場地空間，功能亦可根據實際需求進行選配。
三、智慧配電間監控系統架構
智慧配電間一體化監控系統采用分層、分區的分布式架構，分為三級中心、六大功能模塊和八大業務子系統。三級中心為省級主站系統、地區級主站系統和站端系統。
六大功能模塊為管理服務器、認證服務器、通信服務器、流媒體服務器、存儲服務器和客戶端。
業務子系統包含：視頻監控子系統、智能環境監測子系統、無線測溫監測子系統、環網柜遠動子系統、高壓開關柜監測子系統繼、保開關(刀閘)監測子系統、設備控制子系統、安全防護子系統、火災報警及消防子系統、聯動配置子系統等。
四、智慧配電間監控系統的聯動控制功能：
（1）入侵告警聯動：當入侵行為觸發報警時（電子圍欄告警、主動紅外對射報警器告警），相關攝像機自動凝視侵入目標并啟動錄像功能，啟動聲光報警器，夜間自動打開室外燈具，同時監控界面自動推出報警窗口，并配合電子地圖顯示。
（2）溫濕度告警聯動:室內溫濕度越*，監控界面自動給出報警信息。并啟動風機或空調進行調節。
（3）SF6告警聯動：SF6發生泄漏時，自動啟動風機，室內有人時同時啟動聲光報警器，同時監控界面自動推出報警窗口，并配合電子地圖顯示。
（4）進入GIS室聯動：當有人進入GIS室操作室時，可自動啟動風機。當進入主要的設備室時，系統可進行相應記錄或相關操作。
（5）門禁異常聯動：在人員刷卡、門異常打開或正常打開、非法入侵、開門超時、假鎖等情況下，相關錄像機啟動錄像或拍照，光線不足時自動打開燈具。如果是非法刷卡，則啟動聲光報警器；正常刷卡時，門禁控制器打開房門，夜間同時打開房間燈具；人員離開房間后（出門按鈴或紅外雙鑒探測器感知到信號），延時自動關閉燈光。
（6）火災告警聯動：發生火災報警時，聯動火災發生區域的攝像機進行錄像，關閉空調、風機，自動打開所有門禁，并啟動聲光報警；同時可與自動消防系統聯動，啟動滅火設備。
（7）電纜溝積水告警聯動：當水池水位越*，能自動啟動給排水系統；當電纜溝積水或空調漏水時自動推出報警畫面，并配合電子地圖顯示。
（8）刀閘異常聯動：與SCADA系統進行聯動。在操作開關、刀閘或發生事故跳閘時可以聯動周圍的多個攝像機，自動將攝像機對準到相關設備，實現多角度視頻信息的實時監控，并對整個操作過程進行全程錄像。操作后開關刀閘是否到位，可以由系統運用智能視頻分析(IVS)技術，將操作結果返回SCADA系統，供操作人員參考。
（9）燈光聯動：照明控制系統的聯動。照明控制系統與視頻監視系統、火災報警系統、安全防范系統等多個系統實現聯動，實現了夜間和光線照度不夠時提供足夠的光線亮度。
（10）聯動告警短信：系統支持短信息報警，可自由設置報警事件和信息內容。
五、配套設備 站端主要設備介紹
1、智慧配電間一體化監控裝置
1.1功能介紹
HT500智慧配電間一體化監控裝置，是一款集模擬量采集、485通訊、開關量報警輸入輸出、視頻瀏覽于一體的多功能網絡輔助控制主機。
- 裝置采用基于Cortex-A9的雙核/四核工業級處理器，具備硬件編解碼功能，支持4路高清IPC接入和4路視頻實時預覽、存儲、回放。
- 支持千兆以太網接口以及7路RS485通訊接口、8路AD輸入、8路DI輸入（可擴展至24路）、8路DO輸出（可擴展至24路）、3路USB(host)、1路HDMI、1路LVDS接口、1個TF卡接口。
- 支持對饋線回路的監測功能，實現對饋線回路的溫度、電壓、電流、功率、功率因數、有功、無功、諧波、電能量采集等功能。
- 支持4個變壓器三相繞組溫度檢測和風機運行狀態檢測功能。
- 支持開關柜以及電纜無源無線測溫功能：測溫探頭采用CT取電方式供電，大支持240路溫度監測。
- 支持室內空調遠程控制以及與溫度聯動功能，大支持15路空調控制和32路溫度采集。
- 支持配電間新風系統接入，實現對主、副新風機的智能控制。
- 支持室內除濕機遠程控制以及與濕度聯動功能。
- 支持SF6/O2、O3、NO、TVOC等有毒有害氣體監測、報警以及和通風機聯動功能。大支持15路SF6/O2接入。
- 支持室內燈光遠程控制和聯動控制功能。
- 支持開關柜智能防凝露接入。
- 支持紅外雙鑒、紅外對射、震動、門禁等安防相關設備接入。
- 支持煙霧、溫感、明火等火災消防信息的接入。
- 支持環境溫濕度、漏水、水情等信息的接入。
- 配置7/10.1寸人機交互界面，實現參數設置、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、報警記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。
- 支持IEC104/101、IEC61850、CDT、DNP3.0等電力通信規約。
- 支持TCP/IP和4G等通信方式。
1.2技術參數
性能參數 | HT500Plus系列 |
處理器 | Cortex-A9架構雙核處理器 |
通訊方式 | 一個千兆以太網接口,4G |
智能接口 | 3個USB接口，一個HDMI接口，一個觸摸TFT接口，7個RS485接口 |
智能接口參數
| 600-115200bps |
保護器件：防雷擊、防過電壓、抗干擾、吸收浪涌功率 | |
開關量輸入 | 8路開關量輸入（可擴展至24路） |
繼電器輸出 | 8路常開/常閉開關量輸出，（可擴展至24路）。每路輸出大可承受負載250V/3A。 |
模擬量輸入 | 8路模擬量輸入， 4～20mA |
輸入輸出映射 | 開關量輸入與輸出可以通過軟件配置對應關系，支持N：N影射 |
記錄存儲數量 | 100萬條 |
DC電源輸出 | 21組DC12V輸出，6組DC24V輸出。總功率120W |
輸入電源 | AC100V~240V |
工作電流 | 整機小于400mA |
防塵等級 | 不低于 IEC529標準5級水平 |
電磁兼容性 | GB/T 17626 |
工作溫度 | -40 ℃～+85 ℃ |
運行環境濕度 | 5% ～ 95% |
MTBF | 不小于10萬小時 |
MTTR | 小于0.5小時 |
主板尺寸 | 331x192mm |
支持觸摸屏 | 支持 |
支持攝像頭 | 支持 |
支持擴展板 | 支持 |
支持ZIGBEE | 支持（選配） |
2、其他設備介紹
1）無線無源電纜測溫
HT-TNCW-02B無源無線測溫主機可管理240個無線探頭、無源探頭采用新型軟磁合金帶進行CT取電，不需要外接電源，掛載高精度溫度探頭和無線發射器。
測溫主機具有RS485 數據輸出接口，使用工業領域廣泛應用的MODBUS 協議。
2）三相四線智能電量儀
電量儀測量三相四線的相電壓、電流、頻率、功率因數、有功功率、無功功率、基波功率、諧波功率、有功電度、無功電度等電參數。
3）多路交流/直流電壓、電流測量儀
測量饋線回路電壓、電流。交流電壓量程10V~500VAC；直流電壓量程1V~500VDC，精度等級均為0.2%FS,隔離電壓>2500V.
4）開關柜及其內部高壓設備局部放電在線監測
通過UHF傳感器采集高壓開關柜內高頻脈沖電流信號，通過對信號高頻分量分析來確定開關柜內是否有放電以及放電的嚴重程度。
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局放主機 局放探頭
5）智能新風機
采用多級過濾、配置初效/G4/F8/離子凈化裝置、潔凈新風引入，保持室內正壓，保持室內高潔凈度。低噪音離心風機，控制更合理。即插型過濾器設計、強力消音降噪材料、機組全鋼板設計。新風機支持RS485級聯，使用工業領域廣泛應用的MODBUS 協議。
6）蓄電池在線監測
采集蓄電池的單體電壓、溫度、內阻等參數，實現蓄電池組的遠程在線監測。
7)溫濕度傳感器
HT3020-AQ（OEM）溫濕度傳感器采用瑞士高精度溫度探頭，帶RS485 數據輸出接口，使用工業領域廣泛應用的MODBUS 協議，實現長距離傳輸，多點同時檢測。
8)空調控制器
空調控制器是智能學習型控制器，可支持市場上99%的空調型號的遙控器碼值學習與存儲。支持空調來電自啟動，空調掉電后來電自啟動，并自動設置空調掉電前狀態，不需監控主機干預。
9)IEC61850通信服務器
IEC61850通信服務器上行協議支持IEC61850-8-1，下行協議支持MODBUS-RTU、MODBUS- ASCII、MODBUS-TCP等，并可根據用戶需求靈活開發相應設備協議。
10)燈光風機控制器
燈光控制器作為連接主機的控制模塊，可以通過通斷電的方式來控制燈光、加熱器以及220V供電的風機。
六、智慧配電間監控系統的應用價值
通過建設智慧配電間一體化監控系統，引入圖像智能分析能力，實現了配電間圖像、安防、環境、消防等輔助系統可看、可測、可控、可調。實現了可視化智能電子地圖規劃等技術，加強系統自動化、主動性和實用性的水平。能夠*地提高配電間管理效率，實現輔助系統的精益化管理，同時也為配電間的安全防范、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。
以平臺為核心的智慧配電間一體化監控系統，不僅優化了配電間的監控子系統組網架構，促進了整體管理水平。同時大大地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。
七、智慧配電間監控系統的配置清單
序號 | 項 目 | 單位 | 標準參數值 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
一 | 前端控制器 | ||||||||||
1 | *外殼
| 尺寸 |
| 壁掛式≤300×210×100mm,具體根據現場情況確定 | |||||||
防護等級 |
| IP65 | |||||||||
2 | *工作電源 | 常規電源 |
| 交流電源：AC 220（1±10%）V， | |||||||
內置后備電源 |
| 12V內置式，停電后可供告警模塊上傳數據或發送告警短信 | |||||||||
3 |
*液晶屏 | 窗口尺寸 | mm | ≥78×22 | |||||||
分辨率 | pixels | 256×64 | |||||||||
工作溫度 | ℃ | －25～＋70 | |||||||||
4 | *環境條件 | 高溫度 | ℃ | ＋65 | |||||||
低溫度 | ℃ | －20 | |||||||||
相對濕度 | ％ | 0～90 | |||||||||
大氣壓力 | kPa | 63～108 | |||||||||
5 | *模擬量輸入接口 | 輸入類型 |
| 電壓 | |||||||
輸入范圍 |
| 0～5V | |||||||||
數量 |
| 2 | |||||||||
6 | *數字量輸入接口 | 輸入類型 |
| 高電平 | |||||||
數量 |
| 4 | |||||||||
7 | *控制開關量輸出接口 | 輸出方式 |
| 繼電器 | |||||||
輸出容量 |
| AC220V1A ( DC24V1A ) | |||||||||
數量 | 個 | 3 | |||||||||
輸入方式 |
| 低有效 | |||||||||
控制方式 |
| 多參量閉環控制 | |||||||||
8 | *風機控制參數 | 控制方式 |
| 本地閉環控制 | |||||||
控制參數 |
| 溫度、濕度、煙霧、SF6、O2 | |||||||||
9 | *水泵控制參數 | 控制方式 |
| 本地閉環控制 | |||||||
控制參數 |
| 水位 | |||||||||
10 | *本地通信接口 | RS485 |
| ≥3路 | |||||||
無線局域 |
| 433MHz或2.4 G | |||||||||
11 | *遠程通信 | RJ45 |
| 1個; 10M/100M/ 1000M自適應以太網口 | |||||||
通信協議 |
| Modbus-TCP協議 | |||||||||
無線 |
| GPRS傳輸 | |||||||||
12 | *短信告警 | 頻段 |
| 850/900/1800/1900MHz | |||||||
告警的方式 |
| 上電、掉電、其他超限事件自動向預置告警短信 | |||||||||
13 | *無線局域網 | 標準 |
| Wi-Fi 無線 支持無線標準 IEEE 802.11n/g,/b | |||||||
協議 |
| HTTP | |||||||||
訪問方式 |
| Web | |||||||||
14 | 時鐘 | 走時誤差 | s/d | ＜1 | |||||||
失電保持 |
| 3年 | |||||||||
15 | *數據存儲 | 容量 | KB | ≥8 | |||||||
掉電保持 |
| 有 | |||||||||
反復讀寫 |
| ≥1億次 | |||||||||
16 | 平均*工作時間（MTBF） | h | ≥2×104 | ||||||||
17 | *功率消耗 |
| 有功功率≤10W（整機） 視在功率≤25VA（整機） | ||||||||
二 | 本地控制配電箱 | ||||||||||
1 | 外殼尺寸 | mm | 壁掛式≤650mm×550mm×250mm,具體根據現場情況確定 | ||||||||
2 | 功能 |
| 能實現三路閉環控制設備或遠程控制設備裝備 | ||||||||
三 | 三防接線盒 | ||||||||||
1 | 功能 |
| ≥10路，能夠實現線纜接頭的防塵、防水和防火，防護等級IP65 | ||||||||
四 | 無源無線電纜接頭測溫模塊 | ||||||||||
1 | *測溫方式 |
| 接觸式測溫 | ||||||||
2 | *測溫范圍 | ℃ | －10～＋120 | ||||||||
3 | *溫度測量精度 | ℃ | 0.5 | ||||||||
4 | *響應時間 | s | ≤15 | ||||||||
5 | *電源 | 取電方式 |
| 10Kv感應取電 | |||||||
續電時間 |
| ≥10年 | |||||||||
6 | *通信方式 |
| 無線通訊 | ||||||||
7 | *通信頻率 |
| 433MHz | ||||||||
8 | *組網方式 |
| 無線自適應組網 | ||||||||
9 | *通訊適配器電源 |
| AC220V/DC5V/DC12V | ||||||||
五 | 傳感器 | ||||||||||
1 | * 溫 度 傳 感 器 | *溫度測量范圍 | ℃ | －20～＋100 | |||||||
*溫度測量精度 | ℃ | 0.5 | |||||||||
響應時間 | s | ≤15 | |||||||||
數據傳輸距離 | m | ≥2 | |||||||||
環境溫度 | ℃ | －35～＋55 | |||||||||
環境濕度 |
| 10%～95%RH | |||||||||
輸出方式 | V | 0～5 | |||||||||
2 | *濕 度 傳 感 器 | *濕度測量范圍 |
| 0%～99%RH | |||||||
*濕度測量精度 |
| ±1%RH（25℃） | |||||||||
響應時間 | s | ≤15 | |||||||||
數據傳輸距離 | m | ≥2 | |||||||||
環境溫度 | ℃ | －35～＋55 | |||||||||
環境濕度 |
| 10%～95%RH | |||||||||
輸出方式 | V | 0～5 | |||||||||
3 | *浸 水 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～36V | |||||||
*誤報率 |
| <100ppm | |||||||||
環境溫度 | ℃ | －15～＋55 | |||||||||
環境濕度 |
| 20%～95%RH | |||||||||
響應時間 | S | ≤1 | |||||||||
輸出方式 |
| 常開/常閉可選 | |||||||||
4 | *結 露 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～24V | |||||||
環境溫度 | ℃ | －0～＋80 | |||||||||
環境濕度 |
| 10%～95%RH | |||||||||
*響應時間 |
| <10S | |||||||||
輸出方式 |
| 常開/常閉可選 | |||||||||
5 | *水 位 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～36V | |||||||
環境溫度 | ℃ | －40～＋80 | |||||||||
環境濕度 |
| 10%～95%RH | |||||||||
測量范圍 | m | 5 | |||||||||
水位測量精度 | CM | 1 | |||||||||
響應時間 | S | <1 | |||||||||
輸出方式 |
| RS485 | |||||||||
6 | *氧 氣 含 量 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～36V | |||||||
環境溫度 | ℃ | 0～＋55 | |||||||||
環境濕度 |
| 10%～95%RH | |||||||||
*測量范圍 |
| 0～25 | |||||||||
*測量精度 |
| ±1% | |||||||||
輸出方式 |
| RS485 | |||||||||
7 | *SF6 氣 體 濃 度 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～36V | |||||||
環境溫度 | ℃ | -10～＋50 | |||||||||
壓力范圍 |
| 800hPa-1000hPa | |||||||||
*測量范圍 | ppm | 0～3000 | |||||||||
預熱時間 | min | 小于2min | |||||||||
反應時間 | s | 擴散時間小于25s，流速小于5s | |||||||||
啟動電流 | mA | 70 | |||||||||
輸出方式 |
| RS485 | |||||||||
8 | *煙霧探測器 | 電源 | V | DC12～24V | |||||||
告警的方式 |
| 常開/常閉可選 | |||||||||
六 | 視頻監控系統 | ||||||||||
1 |
網 絡 攝 像 機 | *傳感器總像素 |
| 242萬像素 | |||||||
圖像尺寸 |
| 1920×1080 | |||||||||
*光學變倍 |
| 26倍 | |||||||||
*云臺水平范圍 |
| 0°～360°連續旋轉 | |||||||||
*垂直范圍 |
| -20°～90° 自動翻轉180°后連續監視 | |||||||||
補光方式 |
| 紅外 | |||||||||
補光距離 |
| ≥220m | |||||||||
*網絡接口 |
| 內置RJ45 網口，支持10M/100M 網絡數據 | |||||||||
*網絡協議 |
| *4/*6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,FTP,SMTP,UPnP,SNMP,DNS,DDNS,NTP,RTSP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE | |||||||||
電源 |
| AC24V/3A±25%（含紅外控制電路） | |||||||||
功耗 |
| 24W/38W(紅外燈、加熱器開啟） | |||||||||
工作環境 |
| 溫度-45～70℃； 濕度＜95% | |||||||||
產品尺寸 | Mm | Φ240mm×382mm | |||||||||
2 | 數 字 硬 盤 錄 像 機 | 音頻輸入 |
| 1路 | |||||||
音頻輸出 |
| 1路 | |||||||||
圖像壓縮標準 |
| H.264 | |||||||||
*視頻輸入 |
| ≥4路 | |||||||||
*硬盤個數 |
| ≥1 | |||||||||
*網絡接口 |
| 1個 RJ45接口, 10/100M自適應 | |||||||||
*RS485接口 |
| 1個標準485接口 | |||||||||
供電 |
| DC12V | |||||||||
功耗 |
| ≤25W（帶適配器、不帶硬盤） | |||||||||
工作溫度 |
| -10℃~+55℃ | |||||||||
工作濕度 |
| 10%~90% | |||||||||
尺 寸 |
| Smart Mini 1U機箱，220mm（長）×260mm（寬）×44mm（高） | |||||||||
七 | 火災告警系統 | ||||||||||
序號 | 功能單元 | 項目名稱 | 單位 | 標準參數值 | 數量 | ||||||
1 | 主系統 | 控制單元 | 臺 | 有上傳聯動功能，接入64點；含上傳通信模塊、通信規約 | 1 | ||||||
探測器 |
| 單個探測器的保護面積不低于２５m2 ，感溫型7個，感煙型2個 | 9 | ||||||||
聲光告警裝置 | 套 | 聲、光顯示，以簡體中文描述告警位置 | 2 | ||||||||
2 | 其他設施 | 與其它消防滅火系統相關設備的接口 |
| 無源接點或24V DC信號 | 預留 | ||||||
感溫電纜 | 米 |
| 90 | ||||||||
電纜夾 | 個 |
| 120 | ||||||||
手動火災告警按鈕 | 個 |
| 2 | ||||||||
感溫電纜終端盒 | 個 |
| 2 | ||||||||
探測器底座 | 個 |
| 9 | ||||||||
短路隔離器 | 個 |
| 4 | ||||||||
八 | 軟件功能 | ||||||||||
1 | *下位機 | 數據顯示 |
| 滾屏顯示實測數據、工作狀態數據 | |||||||
設置 |
| 各類參數、告警門限閾值、閉環控制范圍 | |||||||||
WIFI登錄鑒權 |
| 用戶名/密碼方式 | |||||||||
參數校正 |
| 有 | |||||||||
系統接口 |
| 支持消防告警系統信號接入并輸出告警信息 | |||||||||
2 | *軟件平臺 | 主控模塊 |
| 服務器端 | |||||||
數據庫 |
| 服務器端 | |||||||||
客戶端 |
| 客戶端 | |||||||||
數據查詢統計子系統 |
| 歷史數據查詢、檢索、統計 | |||||||||
告警子系統 |
| 告警信息存儲、管理、轉發 | |||||||||
數據展示子系統 |
| 展示實測數據及被控設備狀態 | |||||||||
數據接口 |
| 以太網/GPRS | |||||||||
