1 概述
長期以來，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，而這些故障卻常常被人們忽視。
Tip3000變配電監控管理系統是集遙信、遙測、遙控等功能為一體的物聯網綜合監控管理系統，系統包括WEB版管理平臺、APP手機遠程管理、站端一體機系統，用于35KV、10KV及以下各類供電系統的自動化監控和管理。
電科恒鈦根據35KV、10KV及以下各類供電系統的實際情況，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，實現了實現配電動力環境的分布式遠程管理。包含智能環網柜DTU運行監控、變壓器實時監測、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線測溫檢測，電纜測溫監控、環境監控、安防監控、采暖通風、燈光、風機、除濕機控制等功能，并可以通過增加設備擴展智能門禁、SF6、02、H2S,O3等有害氣體在線監測等功能。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，實現動力環境*化，避免運行環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，減少配電房粗放式管理導致成本過高。
2 系統總體設計
2.1 系統總體架構
根據《配電房管理制度》、《配電房操作規程》以及《電力安全生產條例》等文件精神，結合我公司實際應用案例，采用分布式和模塊化架構，把配電房遠程管理系統分為站端設備和軟件系統兩部分。
站端設備以HT500系列站端監控主機為核心，能夠接入開關柜、環網柜、變壓器傳感器或智能設備，溫濕度等環境傳感器，在線式紅外母線溫度傳感器，電纜無線測溫設備，SF6和O2傳感器，H2S傳感器以及O3傳感器。對射/紅外等安防設備、消防主機設備，一路門禁、8-24路燈光/空調以及風機的控制等功能。并可以通過擴展實現圖像抓拍、SF6泄露報警、消防報警等功能。
HT500監控主機采用TCP/IP有線方式或者3G(4G)/CDMA/GPRS等無線方式和中心進行聯網。
二、系統功能結構設計
2.2 網絡拓撲設計
目前，對于配電房遠程管理系統通常有以下幾種傳輸方式：
- 已有以太網的開閉所：每個開閉所主機需要一個RJ45網口和一個IP地址即可。
- 僅有2M光纖接口：配置一臺2M--以太網橋，通過光電轉換，提供以太網接口。
- 沒有以太網和光纖的開閉所：可以選擇如下兩種方式：
- 就近租用電信運營商的以太網或者光纖：適合于小區內運營商網絡連接較為方便的地方。
- 租用電信運營商的無線網絡：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公網或者組成VPN專網。本方案需要向運營商繳納網絡使用費用和購買VPN服務器。
總之，通過各種技術手段，配備以太網為*化和成本zui低的傳輸方式。
3 系統功能設計
3.1 智能環境監測子系統
環境數據采集設備安裝在開閉所內，通過采集和傳輸技術，可以實時監測開閉所內的工作環境（如：溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體(SF6,H2S,O3)等）；當檢測到環境量出現異常時，可及時顯示、報警，并可通過通信網絡將數據上傳至系統平臺。
站端設備包含各種傳感器（溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體等）。系統平臺可以直觀的顯示出被監測量的大小或狀態，以及被監測量的實時值或各種故障發生的情況。
3.2 環網柜遠動子系統
3.2.1 系統接入
該系統可集成智能環網柜DTU在線監測系統功能，可支持環網柜的實時狀態監測與運動控制
3.3 高壓開關柜監測子系統
3.3.1 功能概述
通過開關柜數據采集系統或模塊單元輸出RS485采集信號，與HT502監控主機通信，后端數據采集服務器實時采集各種信號量狀態遙測遙信數據，中心軟件集成該開關柜實時監測子系統，主要完成開閉所動力配電柜、高壓開關柜的運行狀態、負載參數等數據采集與監測預警，包括電壓、電流、觸點溫度等，以及各種設備的供電情況的監視。
3.4 繼保開關(刀閘)監測子系統
3.4.1 功能概述
刀閘（保護開關）斷開與閉合狀態作為輸變電生成運行過程中重要監護參數，需要實時監控其當前的狀態，以便掌控相關設備的運作是否正常
1)、接入刀閘（保護開關）的斷開與閉合的狀態信號，有助于實時了解站內所有相關刀閘開關的當前狀態；
2)、結合系統中集成站內各個角落視頻畫面，可更加直觀的觀察到實際室內外刀閘（保護開關）的斷開與閉合動作發生時當前設備的實際狀態是否與操作一致，減少存在的潛在安全隱患；
3）、系統中集成的一系列聯動響應功能，還能在夜間視線不清晰的情況下，在接受到刀閘開關動作信號時，主動打開相應位置的照明燈光，自動彈出視頻，響應實時畫面監控。
3.5 設備控制子系統
3.5.1 功能概述
系統平臺可以實現對任意的監控場所，在任意時間計劃內，對任何發生的事件/組合事件（傳感設備探測、視頻監控圖像分析等事件），制定出詳細的站端設備、語音、燈光、攝像頭等任意設備的關聯動作計劃，進行智能設備聯動。
3.6 安全防護子系統
防盜報警系統通過靈活配置，實時反映探測器的布、設防、報警及各種狀態，對報警信息進行及時提示。在設定的布防時間內，實行入侵監控。并且報警系統可以同時聯動該區域的照明系統、閉路電視監控以及門禁等系統 。
- 可手動布撤防和自動布撤防（每個防區可設置5個時間段）
- 結合硬件可控制報警主機每個子系統（用戶）的布撤防。
- 可按需求設置分區圖、防區圖、子防區圖
- 可按需要設置報警后彈出相關地圖
- 地圖上還可設置聯動攝像機、門禁等，并直接在地圖上控制
- 可自定義的報警后語音提示
- 完善的事件記錄，供事后查詢
3.7 視頻監控子系統
視頻監控子系統分為兩種方案，*種在沒有以太網的開閉所，可以采用串口攝像頭，平常不錄像，當出現報警等情況時進行聯動抓拍，抓拍的圖片可以傳送至中心平臺上。第二種方案是有以太網的配電網，*可以采用數字監控系統，實現專業監控功能。
一、報警抓拍式監控：
- 安裝安防攝像頭，可監視開閉所/開閉所即時情況；
- 支持幀率、碼流、分辨率可通過軟件操作界面進行參數設定，也可按預先設置的方案自動調整；
- 報警聯動拍照功能：支持開閉所/開閉所事故報警、消防報警、防盜報警、防火報警、電力設備水浸報警、門禁報警、非法闖入及畫面異動報警等多種報警類別聯動拍照上傳功能；當發生報警時，能聯動相關設備，如啟動警笛等，相關設備啟動后，在設定的時間內自動關閉；報警發生后，開閉所/開閉所安防攝像頭向客戶端和監控中心發送報警信息，并同時啟動拍照功能；
- 可設定非法闖入應用：設定監控范圍，當有可疑人物闖入時，聯動報警、拍照等并向主站告警；
3.8 火災報警及消防子系統
- 煙霧、明火、主變消防等火災狀態的實時監控。
- 報警聯動功能：本地聲光報警，監控中心計算機報警，以及手機短信告警功能。并且可設置聯動視頻、門禁、燈光等子系統。
- 系統可以直接接入煙霧探測器，也可以通過智能接口集成主流消防廠家設備。
- 目前支持海灣、依愛、賦安、利達華信、互易、安吉斯、泛海三江、泰和安、TX3607、NOTIFIER等消防主機協議。
3.9 門禁控制子系統
一、系統概述
門禁系統是指基于現代電子與信息技術，在配電所的出入口安裝自動識別系統，通過對人（或物）的進出實施放行、拒絕、記錄等操作的智能化管理系統。它是利用非接觸式智能卡或指紋代替傳統的人工查驗證件放行、用鑰匙開門的落后方式，系統自動識別智能卡上的身份信息和門禁權限信息，持卡人只有在規定的時間和在有權限的門禁點刷卡后，門禁點才能自動開門放行允許出入，否則對非法入侵拒絕開門并輸出報警信號。
由于門禁權限可以隨時更改，因此，無論人員怎樣變化和流動，都可及時更新門禁權限，不存在鑰匙開門方式時的盜用風險。同時，門禁出入記錄被及時保存，可以為調查安全事件提供直接依據。
HT502站端監控主機包含一路門禁，直接接入讀卡器、電鎖、按鈕即可實現門禁功能。
二、系統詳細功能
- 支持多人*、多門*以及復合*三種模式
- 支持36個可編程時間組，每個時間組包括5個時間段，每個時間段的起始值任意定義。
- 系統支持實時監控和脫機運行雙模式運行。
- 系統支持人員進入出去時間人員記錄。
- 系統提供設備或網絡故障報警、非法闖入報警、門開超時報警、非法刷卡報警以及脅迫報警等。所有的報警都會在總控制電腦上實時顯示紅色閃動記錄，驅動計算機音箱提醒管理者注意，并且和監控等系統進行聯動。
- 系統支持卡、密碼、卡＋密碼等多種開門方式。
- 系統提供通過中心軟件進行強制關門和緊急開門功能。
- 系統支持對所有門或單個門設定門常開時間等。
- 系統支持多卡認證開門。
- 系統支持鎖開超時報警功能
- 系統支持電子地圖實時監控
- 系統具備考勤、密碼開門、IC卡開門、出門按鈕開門、鎖開超時告警、開門超時告警、斷線告警、非法開門告警以及脅迫告警等多種記錄。
3.10 聯動配置子系統
- 安防報警聯動：中心站及子站的安防子系統，通過監控主機接入安防信號（電子圍欄、紅外對射，小動物探測器等），一旦有警情發生，系統可以聯動圖像監控系統，并發送報警信號給中心管理系統，同時，可以根據聯動方案自動調用攝像機進行抓拍與錄像，并可實時播放告警語音、發送提醒短信等。
- 環境量告警聯動：溫度量程告警，前端監控主機可通過接入的空調控制器，自動聯動對應的空調，進行開機制冷或者制熱；濕度探點告警可配置聯動相應區域的風機或者除濕器進行除濕聯動。
- 有害氣體聯動：根據現場檢測的SF6，H2S,O3,CO等有害氣體，可配置聯動風機，進行通風，以及聯動聲光報警器進行報警。
- 告警短信語音聯動配置：支持配置各類型告警點報警時的短信提示、語音播報、聲光警示以及現場廣播威懾等。
- 聯動抓拍錄像及查詢功能：可以根據抓拍類型、記錄類型、聯動類型、觸警條件、抓拍區域以及時間等各種條件，對抓拍錄像進行查詢。抓拍錄像實時存儲在中心服務器上，可避免前端被破壞而造成的錄像丟失。
- 刀閘動作視頻聯動：通過智能監控主機，后臺監測中心，在監測到刀閘開關動作信號時，主動打開相應位置的照明燈光，自動彈出關聯的視頻，響應實時畫面監控，可觀看保護開關的實時閉合狀態。
4 系統功能特點
1、開放性
開閉所環境監控系統系統能夠對下接入不同廠家/品牌的站端設備、傳感器、控制器、攝像頭等。
2、統一性
開閉所環境監控系統需要包括通信規約（485/422/232/61850/開關量等）的轉換，帶有自動對時功能，可以實現不同站端設備的集中和管理，包括環境監測、音視頻、照明、安防等的完整集中統一
3、智能性
開閉所環境監控系統可實現針對不同監測場景（開關室、設備室、控制室、地上、地下所等），設定不同監控策略，不同的監控職能部門，任意配置，滿足不同的監測需求。
4、易擴展性
開閉所環境監控系統在未來監測場所\設備增加、系統升級擴容時，僅需要完成軟件的配置即可。
5、易用性
- 開閉所環境監控系統系統采用B/S架構設計；
- 從應用角度出發，系統平臺的功能應符合實際需要，有良好的可操作性，運維人員通過簡單的培訓就能掌握系統的操作要領，能夠在實際工作中運用系統。
6、高可靠性
開閉所是配網結構中的重要基礎場所，智能環境監控系統也是長期處于運行狀態，系統的穩定性顯得尤為重要。因此：
- 站端設備可以脫網獨立運行；
- 局部所故障不影響整個系統平臺的正常工作。
- 站端設備采用模塊化結構，便于故障排除和替換；
- 系統平臺有具備處理同時發生的多個事件的能力；
