一 方案背景

配電間主要應用在民宅、政府單位、寫字樓、商業(yè)大廈等各個地方，為各類場所提供穩(wěn)定的市電。配電間主要包括進線柜、計量柜、出線柜、PT柜等關鍵設備，還包括供電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等基礎設施，是保障人們用電*的部分。本方案針對配電間在運行維護中影響安全的因素，對環(huán)境、視頻、安防、門禁、消防等進行集中一體化監(jiān)控，大大的提高了運維效率，保證配電間的日常運轉(zhuǎn)

二 影響配電間的安全隱患

【1】電力設備盜竊案頻頻發(fā)生，盜竊發(fā)生無法報警、監(jiān)控、記錄。  

【2】維修維保人員巡檢過程無法規(guī)范化監(jiān)督管理，何時、何人、多長時間完成維護工作，沒有客觀的記錄。  

【3】沒有配電房門禁控制系統(tǒng)，在無人值守時出了問題無法及時發(fā)現(xiàn)，運營商的安保部門對此要負很多額外的責任。  

【4】配電房空調(diào)、排氣扇常年打開，造成運營電費過高。

【5】環(huán)境沒有監(jiān)控，出現(xiàn)水浸、起火等無法及時處理。

【6】很多裝置沒有聯(lián)網(wǎng)，只是在本地監(jiān)測和控制；

【7】聯(lián)網(wǎng)的各系統(tǒng)之間獨立運行，形成監(jiān)控“孤島”現(xiàn)象，無法有效的進行管理，也達不到安全管理的效果。

【8】多系統(tǒng)并存不但增加了投資成本，后期的維護成本也大大增加，并且多個廠家的設備同時運行，也會產(chǎn)生扯皮現(xiàn)象，浪費業(yè)主的時間和精力。

三 系統(tǒng)架構

3.1系統(tǒng)總體架構

根據(jù)《配電房管理制度》、《配電房操作規(guī)程》以及《電力安全生產(chǎn)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，把配電房綜合監(jiān)控系統(tǒng)分為站端設備和軟件系統(tǒng)兩部分。

配變綜合在線監(jiān)控系統(tǒng)主要分為兩大部分，站端監(jiān)控和中心管理。

1）站端設備以HT500系列站端監(jiān)控主機為核心，能夠接入開關柜、環(huán)網(wǎng)柜、變壓器傳感器或智能設備，溫濕度等環(huán)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(diào)以及風機的控制等功能。并可以通過擴展實現(xiàn)圖像抓拍、SF6泄露報警、消防報警等功能。

站端設備安裝在配電室，實時監(jiān)測現(xiàn)場實際環(huán)境狀態(tài)及各項參數(shù)，如視頻明火、煙霧、人員非法入侵、動物入侵、環(huán)境溫濕度、門禁、空調(diào)狀態(tài)、臭氣含量、開關柜母排溫度、開關柜內(nèi)局放等，并通過通信網(wǎng)絡將現(xiàn)場各項參數(shù)及狀態(tài)上傳到中心管理系統(tǒng)。

2）中心管理系統(tǒng)分為硬件平臺和軟件平臺，硬件平臺包括網(wǎng)絡通訊設備、服務器、客戶機等，服務器是整個系統(tǒng)的核心，基本任務是數(shù)據(jù)的維護和數(shù)據(jù)的處理。軟件平臺主要功能包括集中采集、管理各個站端系統(tǒng)，平面顯示各站端實時情況，包括實時檢測數(shù)據(jù)曲線與歷史數(shù)據(jù)曲線等界面，直觀的描述現(xiàn)場環(huán)境狀態(tài)。

3.2網(wǎng)絡拓撲設計

目前，對于配電房監(jiān)控系統(tǒng)通常有以下幾種傳輸方式：

3.2.1已有以太網(wǎng)的配電房：每個配電房主機需要一個RJ45網(wǎng)口和一個IP地址即可。

3.2.2僅有2M光纖接口：配置一臺2M--以太網(wǎng)橋，通過光電轉(zhuǎn)換，提供以太網(wǎng)接口。

3.3.3沒有以太網(wǎng)和光纖的配電房：可以選擇如下兩種方式：

1）就近租用電信運營商的以太網(wǎng)或者光纖：適合于小區(qū)內(nèi)運營商網(wǎng)絡連接較為方便的地方。

2）租用電信運營商的無線網(wǎng)絡：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公網(wǎng)或者組成VPN專網(wǎng)。本方案需要向運營商繳納網(wǎng)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(wǎng)為優(yōu)化和成本低的傳輸方式。

四 主要功能

4.1，變壓器運行環(huán)境監(jiān)控和風機聯(lián)動

通過RS485接口或者4-20m模擬量接口，接入負荷電流、油位及溫度等傳感器，實現(xiàn)運行狀態(tài)監(jiān)測、溫度過高即自動打開風機給變壓器降溫等功能。

4.2，設備溫度狀態(tài)監(jiān)測

在變配電場所內(nèi)的屏柜等設備安裝溫度傳感器，并設置告警閥值，實時監(jiān)測設備的運行環(huán)境溫度，避免溫度過高帶來的故障和損失。

4.3，安防監(jiān)控

可以接入紅外傳感器、周界對射、震動傳感器、電子圍欄等安防設備，實現(xiàn)對配電房的安防監(jiān)控和入侵報警。

4.4，環(huán)境監(jiān)控：

實現(xiàn)對室內(nèi)溫度、漏水、濕度、煙霧等環(huán)境量的監(jiān)測和報警。

4.5，SF6/O2監(jiān)測、報警和通風聯(lián)動

通過接入RS485接口的SF6和O2傳感器，實現(xiàn)室內(nèi)SF6和O2的濃度監(jiān)測，超過設置閥值自動報警，并且可以聯(lián)動風機進行通風。

4.6，門禁控制

通過刷卡實現(xiàn)對門鎖的控制，也可以實現(xiàn)中心開門、臨時*開門等一系列功能。并且能夠?qū)崿F(xiàn)非法開門報警、開門超時報警、安防聯(lián)動和消防聯(lián)動等功能。

4.7，電纜線纜溫度無線監(jiān)測

通過在電纜及電纜接頭上安裝連續(xù)測量溫度的探頭，每臺設備可安裝8~16個探頭，對電纜、電纜頭的運行狀態(tài)實時進行監(jiān)測,并把測量結果通過無線網(wǎng)絡上傳到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務器，通過軟件分析能夠提前確定電纜的早期過熱現(xiàn)象，實現(xiàn)電纜故障的早期預測，防患于未然

4.8，開關柜觸頭溫度監(jiān)測

支持開關柜中開關觸點的溫度監(jiān)測，無線測溫探頭將測量數(shù)據(jù)傳輸給在線測溫監(jiān)測系統(tǒng)，開關柜在線測溫監(jiān)測系統(tǒng)主機通過RS485、無線與智能監(jiān)控主機通信，將數(shù)據(jù)上送到主站監(jiān)控中心服務器，實時監(jiān)測與預警。

4.9，開關柜帶電負載監(jiān)測

通過監(jiān)控主機數(shù)據(jù)采集，支持實時顯示高壓開關柜帶電數(shù)據(jù)指標，掌握開關柜的運行情況，主站軟件平臺中，支持實時顯示開關柜，配電柜等一次設備的電壓，電流等負載遙測數(shù)據(jù)，并可支持設置上下限的預警值，實現(xiàn)聲光 、語音、短信、視頻畫面等多種聯(lián)動提醒方式。

4.10，設備控制功能：

可以實現(xiàn)燈光、風機、空調(diào)、給排水的本地、遠程控制，聯(lián)動控制以及定時開關等功能。

4.11，視頻聯(lián)動：

通過另外安裝的視頻監(jiān)控設備，實現(xiàn)以上各種報警以及保護開關（刀閘）和視頻的聯(lián)動功能，并可以進行聯(lián)動抓拍照片和視頻，記錄查詢等。抓拍錄像實時上傳在中心服務器上，可避免前端被破壞而造成的錄像丟失。

五 關鍵技術

5.1，智能識別算法及預警技術
基于模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡和進化計算等理論與方法，結合魯棒控制、自適應控制、變結構控制等現(xiàn)代控制理論。通過對前端各種傳感器數(shù)據(jù)的集中采集分析，能夠在站端實現(xiàn)消防、安防、電纜火災、配電、變壓器、儀表等設備的預警，實現(xiàn)對變配電場所、基站等場所的監(jiān)測、預警和自動控制。

5.2，多元異構數(shù)據(jù)處理技術

變配電場所內(nèi)多元異構感知數(shù)據(jù)的智能處理，實現(xiàn)對采用不同描述語言的變配電場所內(nèi)監(jiān)控對象元數(shù)據(jù)進行有效的智能融合。基于概率統(tǒng)計、回歸分析和卡爾曼濾波等方法實現(xiàn)對變配電場所內(nèi)多模態(tài)數(shù)據(jù)，從時空相關性去除錯誤和冗余數(shù)據(jù)，并在特征層和語意層提取有效信息。

5.3，嵌入式組件架構技術
跨平臺嵌入式組件架構技術，支持多種操作系統(tǒng)和CPU平臺；劃分組件，面向接口開發(fā)，提高開發(fā)效率；組件重用，實現(xiàn)積木式的系統(tǒng)開發(fā)方法；提供各種強大的子系統(tǒng)，以不斷豐富產(chǎn)品特性；支持RPC，可以實現(xiàn)分布式應用。

5.4，傳感器技術實現(xiàn)區(qū)域狀態(tài)感知和信息上報

系統(tǒng)將重要場所和設備的工作環(huán)境（如：溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體、含氧量、風速風向、煙霧、明火等等）全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制，當出現(xiàn)異常時，可及時顯示、報警，并實時上傳至遠程監(jiān)控中心。

5.5，變配電場所內(nèi)環(huán)境信息與動力設備聯(lián)動控制技術

系統(tǒng)把變配電場所內(nèi)環(huán)境，視頻，通風，除濕機，空調(diào)控制參數(shù)等監(jiān)控量在系統(tǒng)上進行一體化顯示和控制。通過設置變配電場所內(nèi)環(huán)境信息以及安防消防信息與動力設備以及視頻設備的聯(lián)動規(guī)則，實現(xiàn)當溫度超*自動打開空調(diào)制冷，當濕度超*自動打開除濕機除濕，當電纜溝水位超*，自動打開水泵排水，當電力設備運行異常時自動聯(lián)動視頻設備拍照錄像并將報警信息實時上傳至監(jiān)控中心。

5.6，定制告警分析策略

告警分析策略的核心是監(jiān)控人員對于變配電場所巡檢運行經(jīng)驗的總結，把監(jiān)控人員對于電網(wǎng)運行中的事故或異常的判斷和處理的過程，通過嚴謹?shù)倪壿嬓问竭M行表達，并轉(zhuǎn)化為一條條告警分析規(guī)則，固化在系統(tǒng)模塊中。

六 監(jiān)測內(nèi)容