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配電房監(jiān)控
配電房運(yùn)維
配電房視頻監(jiān)控
摘要：配電房視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，是對(duì)小區(qū)、工業(yè)園區(qū)等變配電場(chǎng)所設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)（干變繞組溫度監(jiān)測(cè)、開(kāi)關(guān)柜母線(xiàn)測(cè)溫、開(kāi)關(guān)柜局放監(jiān)測(cè)、饋線(xiàn)回路電量、溫度監(jiān)測(cè)）、
一、前言
長(zhǎng)期以來(lái)，配電房管理工作一直是供電系統(tǒng)運(yùn)行管理的可靠性的薄弱環(huán)節(jié)之一，一些配電房開(kāi)關(guān)跳閘和配電房環(huán)境過(guò)熱影響設(shè)備運(yùn)行、配電房水浸導(dǎo)致設(shè)備損壞、配電房設(shè)備被盜等，既容易燒毀設(shè)備，也容易影響用戶(hù)正常的用電情況，而這些故障卻常常被人們忽視。
另外，配電房中設(shè)備規(guī)模大、分布廣、運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，現(xiàn)有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境監(jiān)測(cè)手段仍缺少，仍主要依靠人來(lái)進(jìn)行設(shè)備巡檢，存在巡檢工作效率不高、漏檢、問(wèn)題發(fā)現(xiàn)不及時(shí)等現(xiàn)象。
為實(shí)現(xiàn)配電房自動(dòng)化“遙測(cè)、遙信、遙控”，減少運(yùn)維人員的巡視工作量，有效防范自然災(zāi)害和非法入侵造成的破壞，提高配電安全生產(chǎn)管理水平具，為配電房增設(shè)配電房視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電房的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理是十分必要的。
二、系統(tǒng)簡(jiǎn)介
TIP3000配電房視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，是對(duì)小區(qū)、工業(yè)園區(qū)等變配電場(chǎng)所設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)（干變繞組溫度監(jiān)測(cè)、開(kāi)關(guān)柜母線(xiàn)測(cè)溫、開(kāi)關(guān)柜局放監(jiān)測(cè)、饋線(xiàn)回路電量、溫度監(jiān)測(cè)）、環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控、安防監(jiān)控、火災(zāi)消防等信息的檢測(cè)和控制。
配電房視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)防盜門(mén)磁、電纜溫度、溫濕度、臭氧濃度、電纜溝水位、漏水、SF6氣體含量、O2含量、煙霧、明火、人體感應(yīng)、電子圍欄等各種監(jiān)測(cè)信息及報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的上下限值，聯(lián)動(dòng)控制空調(diào)、視頻、燈光、加熱裝置、除濕器、通風(fēng)機(jī)、聲光報(bào)警等設(shè)備。保障配電房場(chǎng)所的電力設(shè)備安全運(yùn)行。防止因環(huán)境改變、非授權(quán)活動(dòng)、設(shè)備狀態(tài)變化等引起的事故，滿(mǎn)足配電房遠(yuǎn)程運(yùn)維的可靠管控要求。為新型現(xiàn)代化配電房的智能化、可視化、自動(dòng)化、互動(dòng)化做有效支撐。
u 實(shí)現(xiàn)重要場(chǎng)所和設(shè)備的工作環(huán)境（如：溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體、含氧量、風(fēng)速風(fēng)向、煙霧、明火等等）全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。
u 實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。
u 實(shí)現(xiàn)變壓器的油溫、鐵芯溫度、三相電壓、三相電流、三相功率等參數(shù)的監(jiān)控。
u 成變配電房?jī)?nèi)電纜溝防汛、防火狀態(tài)感知。
u 實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備自動(dòng)巡視系統(tǒng)。
u 實(shí)現(xiàn)異常報(bào)警時(shí)，多方式提醒。
u 實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息與動(dòng)力設(shè)備聯(lián)動(dòng)。
u 實(shí)現(xiàn)快速布控球機(jī)對(duì)關(guān)鍵電力設(shè)備進(jìn)行視頻巡檢。
u 實(shí)現(xiàn)手動(dòng)錄像，定時(shí)錄像，告警觸發(fā)錄像。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)
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(jié)合電科恒鈦實(shí)際變電站/配電房應(yīng)用案例，采用分布式和模塊化架構(gòu)，把配電房視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)分為三級(jí)中心、七大功能子系統(tǒng)。
三級(jí)中心，按地區(qū)級(jí)主站系統(tǒng)、集控站級(jí)主站系統(tǒng)和站端系統(tǒng)三級(jí)構(gòu)建，如下圖所示。說(shuō)明：目前實(shí)際使用情況一般采用市級(jí)中心和集控站兩級(jí)監(jiān)控模式。
站端系統(tǒng)，分為站端設(shè)備和軟件系統(tǒng)兩部分。說(shuō)明：可根據(jù)客戶(hù)實(shí)際需求進(jìn)行子系統(tǒng)配置。
3.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)
目前，對(duì)于配電房視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通常有以下幾種傳輸方式：
? 已有以太網(wǎng)的配電房：每個(gè)配電房主機(jī)需要一個(gè)RJ45網(wǎng)口和一個(gè)IP地址即可。
? 僅有2M光纖接口：配置一臺(tái)2M--以太網(wǎng)橋，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，提供以太網(wǎng)接口。
沒(méi)有以太網(wǎng)和光纖的配電房：可以選擇如下兩種方式：
? 就近租用電信運(yùn)營(yíng)商的以太網(wǎng)或者光纖：適合于小區(qū)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)連接較為方便的地方。
? 租用電信運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)：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(zhuān)網(wǎng)。本方案需要向運(yùn)營(yíng)商繳納網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用和購(gòu)買(mǎi)VPN服務(wù)器。
總之，通過(guò)各種技術(shù)手段，配備以太網(wǎng)為最優(yōu)化和成本最低的傳輸方式。
四、方案概述
4.1 技術(shù)目標(biāo)
本方案結(jié)合目前供電公司的配電房管理現(xiàn)狀，運(yùn)用智能化環(huán)境與安防綜合監(jiān)控技術(shù)，對(duì)配電房?jī)?nèi)外環(huán)境與安防監(jiān)控進(jìn)行技術(shù)研究，探索配電房動(dòng)態(tài)環(huán)境與安防監(jiān)控系統(tǒng)的可行性。
u 為智能電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化提供技術(shù)基礎(chǔ)
智能化配電房應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)全部設(shè)施的自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化，并通過(guò)有效的數(shù)據(jù)整合收集體系，將數(shù)據(jù)上傳至統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，為運(yùn)行管理工作提供技術(shù)支持和決策依據(jù)。
u 及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，減少事故發(fā)生
對(duì)環(huán)境與安防綜合監(jiān)控技術(shù)研究，可以掌握配電房動(dòng)態(tài)的環(huán)境與安防數(shù)據(jù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電房環(huán)境異常并及時(shí)處理，減少了因配電房環(huán)境造成的停電事故的發(fā)生；
u 對(duì)在線(xiàn)式紅外母線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)的研究，以及對(duì)電纜溫度無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)的研究。解決不需要接觸母線(xiàn)就能測(cè)出母線(xiàn)溫度的問(wèn)題，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)電纜溫度的檢測(cè)。實(shí)時(shí)掌握母線(xiàn)和電纜溫度，起到故障預(yù)警的作用。
u 對(duì)腐蝕電纜的臭氧O3氣體檢測(cè)，預(yù)防電纜被腐蝕；對(duì)開(kāi)關(guān)室SF6和O2檢測(cè)，實(shí)時(shí)檢測(cè)泄漏情況，保證人員安全。電纜溝內(nèi)H2S氣體檢測(cè)，實(shí)時(shí)掌握電纜溝內(nèi)有毒氣體H2S的濃度，保障電纜溝施工人員生命安全。
u 無(wú)人泵機(jī)啟停，降低人工巡視頻率
對(duì)地下漏水檢測(cè)以及水泵聯(lián)動(dòng)技術(shù)的研究，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人泵機(jī)啟停，可降低人工巡視的頻率；
u 改良施工模式，保護(hù)所內(nèi)環(huán)境
對(duì)傳感網(wǎng)技術(shù)的研究，可減少配電房?jī)?nèi)開(kāi)槽布線(xiàn)的施工方式，對(duì)于保護(hù)配電房?jī)?nèi)環(huán)境以及減少事故發(fā)生幾率起到關(guān)鍵性作用；
u 主動(dòng)視頻監(jiān)控，及時(shí)處理入侵破壞行為
對(duì)主動(dòng)視頻分析技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)配電房?jī)?nèi)外環(huán)境的主動(dòng)視頻監(jiān)控，及時(shí)處理對(duì)配電房的入侵、破壞行為。
4.2 站端聯(lián)動(dòng)方案
配電房智能終端可將站端數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至中心平臺(tái)，并接受遠(yuǎn)程控制指令，也可通過(guò)事先配置的聯(lián)動(dòng)方案無(wú)干涉孤立運(yùn)行，確保在配電室運(yùn)行環(huán)境正常；提供報(bào)警聯(lián)動(dòng)，當(dāng)有人員入侵或火災(zāi)報(bào)警時(shí)聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)外設(shè)，將損失降至最低；記錄一手資料提供事后備查。
u 溫濕度傳感器聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)
當(dāng)溫濕度探測(cè)器探測(cè)到房間內(nèi)溫度高于38度時(shí)，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)排風(fēng)降溫，當(dāng)溫度降至30度時(shí)，關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
u SF6/O2探測(cè)器聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)
當(dāng)室內(nèi)六氟化硫氣體濃度超標(biāo)或氧氣濃度過(guò)低（按預(yù)設(shè)的數(shù)值判定）時(shí)，六氟化硫氧氣探測(cè)器聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)排風(fēng)換氣，六氟化硫氣體濃度超標(biāo)和氧氣濃度回復(fù)正常數(shù)值時(shí)，關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
u 紅外雙鑒探測(cè)器聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)
主出入口紅外雙鑒探測(cè)器探測(cè)到人員走動(dòng)或非法入侵時(shí)，聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)置位置，并啟動(dòng)報(bào)警錄像，發(fā)送報(bào)警信息至中心平臺(tái)和移動(dòng)終端。
u 門(mén)磁聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)
門(mén)磁探測(cè)相關(guān)門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并實(shí)時(shí)發(fā)送至中心平臺(tái)及移動(dòng)終端，用戶(hù)可參照檢修、維護(hù)工作安排判定門(mén)狀態(tài)是否正常，進(jìn)一步采取相應(yīng)措施。可設(shè)定當(dāng)門(mén)狀態(tài)為“開(kāi)”時(shí)聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)預(yù)置位置，并啟動(dòng)報(bào)警錄像。
u 煙感探測(cè)器、明火探測(cè)器聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)及攝像機(jī)
煙感探測(cè)器或明火探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)發(fā)生時(shí)，將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至中心平臺(tái)及移動(dòng)終端，并強(qiáng)制風(fēng)機(jī)關(guān)閉，聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)啟動(dòng)報(bào)警錄像。
五、監(jiān)控系統(tǒng)主要功能
5.1 智能環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
1. 環(huán)境監(jiān)測(cè)：環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、電纜溝進(jìn)水、水位深度等環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)控；2. 環(huán)境參量超標(biāo)自動(dòng)告警及自動(dòng)排障功能：在監(jiān)控中心對(duì)環(huán)境參量超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)發(fā)出告警，在平臺(tái)的圖形展示界面上閃爍顯示，以及通過(guò)語(yǔ)音、短信方式自動(dòng)通知值班維護(hù)人員，并自動(dòng)將排障資料存檔。
3. 警情管控：在出現(xiàn)警情時(shí)可以按照設(shè)置，手動(dòng)或者自動(dòng)的控制報(bào)警音箱、聲光一體化警示燈、通道門(mén)體、風(fēng)機(jī)以及水泵等運(yùn)行，進(jìn)行防護(hù)和降低危害；
4. 故障定位及管理功能：根據(jù)設(shè)置，可對(duì)故障發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行定位及管理。
5. 環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)的歷史信息查詢(xún)。
6. 操作日志查詢(xún)；
5.2 設(shè)備控制子系統(tǒng)
1. 空調(diào)控制：
a) 可在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程控制控制空調(diào)開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)、升溫、降溫等，并能夠直接調(diào)整空調(diào)的溫度值。
b) 可通過(guò)設(shè)置溫濕度上下限以及室內(nèi)室外溫度差，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制空調(diào)的關(guān)閉、開(kāi)啟以及風(fēng)機(jī)的關(guān)閉和開(kāi)啟功能。
2. 風(fēng)機(jī)控制：可直接遠(yuǎn)程控制風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟和關(guān)閉，也可以設(shè)置風(fēng)機(jī)的定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉，可設(shè)置風(fēng)機(jī)開(kāi)閉的自動(dòng)時(shí)間段。
3. 燈光控制
a) 手動(dòng)控制：在監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程控制燈光的關(guān)閉和打開(kāi)。
b) 聯(lián)動(dòng)控制：根據(jù)設(shè)定的條件，對(duì)探測(cè)器、攝像頭等站端設(shè)備產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)，自動(dòng)打開(kāi)燈光。
c) 燈光信號(hào)的布撤防時(shí)間組可以靈活控制，自行設(shè)置。
4. 排水控制：通過(guò)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵地點(diǎn)的水位和傳感控制，實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)或水泵的自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制。
5. 視頻聯(lián)動(dòng)：
a) 開(kāi)閉所內(nèi)當(dāng)有事件觸發(fā)（比如預(yù)定位置偵測(cè)到物體進(jìn)入或移動(dòng)）時(shí)，聯(lián)動(dòng)監(jiān)控錄像，并向中心報(bào)警。
b) 可以和環(huán)境監(jiān)控進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備報(bào)警、溫濕度、漏水等報(bào)警，系統(tǒng)即可聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，并可以遠(yuǎn)程操作空調(diào)、風(fēng)機(jī)以及照明等設(shè)備。
c) 可以根據(jù)抓拍類(lèi)型、記錄類(lèi)型、聯(lián)動(dòng)類(lèi)型、觸警條件、抓拍區(qū)域以及時(shí)間等各種條件，對(duì)抓拍錄像進(jìn)行查詢(xún)。抓拍錄像實(shí)時(shí)上傳在中心服務(wù)器上，可避免前端被破壞而造成的錄像丟失。
5.3 安全防護(hù)子系統(tǒng)
u 可手動(dòng)布撤防和自動(dòng)布撤防。
u 結(jié)合硬件可控制報(bào)警主機(jī)每個(gè)子系統(tǒng)（用戶(hù)）的布撤防。
u 系統(tǒng)可以接入震動(dòng)、紅外探測(cè)、設(shè)備位移（針對(duì)變壓器、空調(diào)外機(jī)等設(shè)備）等各類(lèi)報(bào)警探測(cè)器，出現(xiàn)警情時(shí)及時(shí)傳送到管理中心/值班維護(hù)人員，實(shí)時(shí)掌握變電站狀況。
u 可以燈光系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，并進(jìn)行圖像抓拍。如出現(xiàn)入侵現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)報(bào)警器報(bào)警，及時(shí)打開(kāi)探照燈進(jìn)行威懾。如果安裝視頻系統(tǒng)可以啟動(dòng)圖像抓拍。
u 完善的事件記錄，供事后查詢(xún)
5.4 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)
(1) 安裝安防攝像頭，可監(jiān)視配電房即時(shí)情況；
(2) 報(bào)警聯(lián)動(dòng)拍照功能：支持配電房事故報(bào)警、消防報(bào)警、防盜報(bào)警、防火報(bào)警、電力設(shè)備水浸報(bào)警、門(mén)禁報(bào)警、非法闖入及畫(huà)面異動(dòng)報(bào)警等多種報(bào)警類(lèi)別聯(lián)動(dòng)拍照上傳功能；當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，能聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備，如啟動(dòng)警笛等，相關(guān)設(shè)備啟動(dòng)后，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉；報(bào)警發(fā)生后，配電房安防攝像頭向客戶(hù)端和監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警信息，并同時(shí)啟動(dòng)拍照功能；
(3) 可設(shè)定非法闖入應(yīng)用：設(shè)定監(jiān)控范圍，當(dāng)有可疑人物闖入時(shí)，聯(lián)動(dòng)報(bào)警、拍照等并向主站告警；
總結(jié)
通過(guò)實(shí)施配電房增設(shè)配電房視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，可幫助配電網(wǎng)運(yùn)維人員實(shí)時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行環(huán)境，通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)分析和挖掘，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的安全隱患、人員的安全防護(hù)等問(wèn)題，減少運(yùn)維人員的運(yùn)維檢修時(shí)間和工作量，提高工作效率。同時(shí)對(duì)巡視管理、防盜、防故障及配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)都是極大的技術(shù)支持，將有力推進(jìn)智能配網(wǎng)的建設(shè)。
