智能配电房综合监控系统建设成效

一、预期目标

2009年7月，国家电网公司明确提出，自2010年起将在国家电网公司范围内全面推广实施状态检修，推广应用智能设备和技术，实现电网安全在线预警和设备智能化监控。

本方案拟运用嵌入式软件技术、数据库技术、采集控制技术、视频技术、组态技术、传感技术、IEC61850规约技术、网络通信技术、无线传输技术开发一套智能配电房综合监控系统。

该平台将视频监控系统、安全防范系统、火灾报警及消防系统、采暖通风系统、空调系统、环境监控系统等各独立辅助系统数据和功能整合起来，实现信息共享和互动,通过对站内烟雾、温度、湿度、红外、图像等传感器以及开关、设备状态标志等进行综合判断，实现视频监控和监测数据的联动，当任何一个子系统发生异常报警时，智能配电房综合监控系统除发出报警信号外，还自动调用就近的摄像头对准报警位臵、自动录像。

在实现实时监控的同时，能对配电房状态进行基本判断,为公司领导、生产管理、检修、运行等各类人员分析判断配电房综合状态提供依据和平台。

二、方案设计原则:

1、在线监测系统安装原则:

充分利用现有各种在线监测技术，对设备运行状态进行全面监视。

2、辅助系统实施原则:

考虑值班员远程操控方便，将保护小室、配电室等改造成智能门

禁系统，对空调、灯光、排风扇等进行远程控制改造。

3、软件系统开发:

开发一套智能配电房综合监控系统，系统功能模块如下:

序号	子系统	实现功能
一	AI智能巡检	智能仪表识别；轨道机器人智能巡检
二	温湿度监测	对温度、湿度进行实时监测，当监测值超过各工作区规定的温、湿度上、下限值时，系统将产生超限报警。管理中心可以实时得到报警信息，准确定位发生环境参数异常的区域；同时可启动联动设
三	安防监测	在主要设备工作间、门口及周界安装红外探头，在布防管制时期，一旦有异常入侵，探头即发出信号，系统即时显示破坏性入侵地点，向管理中心或管理工作人员发出报警信息，并驱动现场报警装置。
四	变压器监测	变压器绕组温度监测和风机运行状态检测；
五	SF6气体监测	当配电房存在SF6开关，遇到SF6泄漏时或氧气含量不足时，会及时进行报警，避免检修人员在不知情的情况下进入，威胁到人身安全。
六	开关柜温湿度监测	对开关柜内温湿度进行监测，同时通过排水法直接将柜内湿气冷凝成水排出柜外，确保柜内干燥。
七	蓄电池监测	监测蓄电池内阻、电压、温度、充放电电流等
八	精密空调检测	实时监视精密空调，并对精密空调实现远程开关机的控制。
九	温湿度监控	实时显示温湿度，温度过高、湿度过高、温度过低、湿度过低报警。
十	漏水监测	在配电房的重点部位、电缆沟及空调机的加湿管、抽湿管、本体等部位的活动地板下，设置漏水传感器，一旦配电房出现漏水情况，即产生漏水报警。
十一	灯光控制	针对配电房各房间内灯具进行远程管理，提高节能效率。同时配合视频监控，消除房间内因光线不足而造成视频画面不清晰的状况。
十二	消防监控	限于消防法规，集成消防系统时只监测不控制，气体消防系统提供辅助接点信号给监控系统，以用于反应报警状态，采用光电隔离模块和开关量采集模块将消防控制箱的报警变化信号送到监控服务器，实时监测配电房的消防报警情况。
十三	视频监控	配置摄像机进行视频监控。支持多画面浏览、录像回放、视频远传、触发报警、球机控制、设备联动等功能
十四	门禁监控	实时记录各人员出入的信息，进出数据历史查询，对持卡人进行授权，对门禁系统状态进行监视和进行远程开门控制。
十五	设备联动控制	当有温度、湿度、SF6气体浓度报警时，联动新风系统或空调系统进行降温除湿、排气，实现配电房内环境检测与控制调节；门禁、照明、空调、风机、水泵等设备科实现程序自动控制、现场手动控制及远程控制
十六	电缆无线测温	在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的探头，每台设备可安装8~16个探头，对电缆、电缆头的运行状态实时进行监测,并把测量结果通过无线网络上传到监控中心数据库服务器
十七	高压开关柜监测	通过监控主机数据采集，实时显示开关柜，配电柜等一次设备的电压，电流等负载遥测数据，并可支持设置上下限的预警值

三、核心功能

3.1 智能环境监测

环境数据采集设备安装在配电站所内，通过采集和传输技术，可以实时监测开闭所内的工作环境（如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体(SF6,H2S,O3)等）；当检测到环境量出现异常时，可及时显示、报警，并可通过通信网络将数据上传至系统平台。站端设备包含各种传感器（温度、湿度、漏水、水位、有害气体等）。系统平台可以直观的显示出被监测量的大小或状态，以及被监测量的实时值或各种故障发生的情况。

3.2 电缆无线测温监测

通过在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的探头，每台设备可安装8~16个探头，对电缆、电缆头的运行状态实时进行监测,并把测量结果通过无线网络上传到监控中心数据库服务器，通过软件分析能够提前确定电缆的早期过热现象，实现电缆故障的早期预测，防患于未然。

3.3 智能环网柜DTU在线监测

通过环网柜远动DTU监测子系统的接入与集成，可实现开关分、合。远、近程控制，闭锁、解锁控制。并完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。同具备各种通信功能，能够实时的将采集的数据上传主站，从而实现环网柜、开闭所、箱式配电房远方测控的自动化功能。实现环网柜、开闭所、箱变的智能化管控。

3.4 高压开关柜监测

通过监控主机数据采集，支持实时显示高压开关柜带电数据指标，掌握开关柜的运行情况，主站软件平台中，支持实时显示开关柜，配电柜等一次设备的电压，电流等负载遥测数据，并可支持设置上下限的预警值，实现声光、语音、短信、视频画面等多种联动提醒方式。

3.5 继保开关(刀闸)监测

刀闸（保护开关）断开与闭合状态作为输变电生成运行过程中重要监护参数，需要实时监控其当前的状态，以便掌控相关设备的运作是否正常。
1)、接入刀闸（保护开关）的断开与闭合的状态信号，有助于实时了解站内所有相关刀闸开关的当前状态；
2)、结合系统中集成站内各个角落视频画面，可更加直观的观察到实际室内外刀闸（保护开关）的断开与闭合动作发生时当前设备的实际状态是否与操作一致，减少存在的潜在安全隐患；
3)、系统中集成的一系列联动响应功能，还能在夜间视线不清晰的情况下，在接受到刀闸开关动作信号时，主动打开相应位置的照明灯光，自动弹出视频，响应实时画面监控。

3.6 设备控制

系统平台可以实现对任意指定的监控场所，在任意时间计划内，对任何发生的事件/组合事件（传感设备探测、视频监控图像分析等事件），制定出详细的站端设备、语音、灯光、摄像头等任意设备的关联动作计划，进行智能设备联动。

四、建设成效

配电房智能辅助设备统一接入系统后，运维监测、应急处置能力将得到显著提升。

1.全息监测，实现电网设备精益运维

通过对配电房温度、湿度、SF6、氧气、臭氧、水位、灯光控制、空调控制、门禁、摄像机统一监控，全息掌握电网设备运行状态及健康水平，实现电网设备精益运维。

2.多级联动，强化配电房安全防护

通过对门禁监控、红外双鉴和摄像机联动，记录外来入侵人员，启动声光报警装置，提醒监视人员及时制止，强化配电房安全防护。

3.可视指挥，提升突发故障应急能力

通过视频监控，在配电房突发故障时，第一时间了解现场情况，指挥现场故障处理，提升突发故障应急能力。

4.远程巡视，降低运行检修人员成本

通过远程巡视代替日常现场巡视，降低运维和时间成本, 减轻运维人员工作量。

5.数据加密，保障电力信息安全可靠

通过HT500物联网智能主机实现配电房智能辅助设备信息数据加密，保障电力信息安全可靠。

五、适用范围

1、可广泛应用于各电压等级配电房/所、换流站、开闭站/所、配电站/所等场所。

2、可满足以下环境要求：

(1) 海拔高度<5000m ；

(2)环境温度：-35℃ ～ +55℃(户外），-25℃ ～ +40℃（户内）；

(3)相对湿度：5%～95%;

六、设备清单及初步预算:

价格,万类别安装内容安装位置数量元,

151台其中:微型摄像机70台，高室外速球机81台视频监控摄像头

室内 63台高速球机

照明控制装置所有照明控制 22套 285 辅助远程空调保护室控制8台控制开启排风扇室内控制14台系统门禁控制保护小室 7个门禁

500kV 12组设备,36只传感器 , 容性设备绝缘在线监70.25 测系统 220kV 18组设备,54只传感器 ,

220kV设备区 5台红外成像仪红外云台测温系统 500kV设备区 3台红外成像仪

500kV设备去 5组设备,15个传感器, 交流电源在线监测系交流配电室 1套在线监测系统 5 统

环境监测系统室外设备区 10

500kV保护小室 2个保护小室,2个温湿度传感器,

220kV保护小室 3个保护小室,3个温湿度传感器,

交流配电室 2个交流配电室,2个温湿度传感器,

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