0引言

長期以來，配電室如何運行一直是電力部門日常管理的較為薄弱的部分，配電室溫度過高、濕度過高、雨水浸漬都會影響設(shè)備正常運行。因此在配電室內(nèi)安裝配電房綜合環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)配電室內(nèi)環(huán)境和供電設(shè)備各種狀態(tài)量的在線監(jiān)測，保障配電室設(shè)備的安全運行。

1 項目概況

該項目為江西配電室改造項目，設(shè)有高壓柜、低壓柜多臺。該項目配有SF6/O2雙氣體探測器，溫濕度傳感器采集柜內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)，6個攝像機監(jiān)控配電室內(nèi)情況。另外該項目還配有空調(diào)控制器以及煙感、水浸等傳感器。通過配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)集中采集監(jiān)控管理。

配電室綜合環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在杭州配電室中的設(shè)計與應(yīng)用

2 產(chǎn)品需求

本次針對江西配電室改造需要達到如下要求以實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。功能需求如下：

（一）針對每一進線柜，需要配置具有采集精度高、響應(yīng)速度快的sf6氣體探測器，來確認配電房內(nèi)環(huán)境安全。

（二）針對每一電纜溝，需要配置水浸傳感器，實時監(jiān)測電纜溝內(nèi)的水位情況。

（三）針對每一排配電柜，需要配置一個球形攝像機或多個槍型攝像機，實時監(jiān)視配電室內(nèi)情況。

（四）針對整個配電室工程配置一臺配電室環(huán)境檢測柜，監(jiān)控配電室的環(huán)境安全，其功能應(yīng)包含：

（1）環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、SF6氣體濃度、氧氣濃度、電纜溝水位以及煙感傳感器等監(jiān)測信息實時刷新。

（2）對水浸傳感器、煙感傳感器、SF6氣體濃度等事件可以及時處理。

（3）對視頻監(jiān)控畫面實時顯示。

（4）空調(diào)、除濕機、燈光設(shè)備聯(lián)動控制、遠程控制。

（5）多種告警方式。

（6）多用戶權(quán)限管理，便于分級操作。

3 系統(tǒng)方案

本工程根據(jù)該項目的實際需求，在高壓配電室內(nèi)配置了一臺“SF6 & O2”雙氣體探測器、一個溫濕度傳感器、一個水浸傳感器、兩個煙感傳感器、一個空調(diào)控制器以及六個槍型攝像機。在低壓配電室配置一臺配電室環(huán)境監(jiān)測柜，將“SF6 & O2”雙氣體探測器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、煙感傳感器、攝像機等數(shù)據(jù)上傳，實現(xiàn)對該項目配電室的控制和管理，為配電室安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的保障。

①“SF6 & O2”氣體探測器主要監(jiān)測空氣中六氟化硫氣體濃度和氧氣濃度。因為六氧化硫氣體在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，是中壓、高壓和超高壓開關(guān)中所使用的的絕緣和滅弧介質(zhì)。其本身沒有毒性，但被電弧分解后的分解物會對人體帶來嚴重影響，因此對環(huán)境中的六氧化硫氣體監(jiān)測可以防止泄露的有毒氣體對人體造成傷害，也可以防止由于六氧化硫氣體泄露而使高壓開關(guān)室內(nèi)六氧化硫氣體密度下降導(dǎo)致高壓開關(guān)通斷失靈等生產(chǎn)事故的發(fā)生。

②水浸傳感器內(nèi)電源、感應(yīng)線、信號輸出三部分完全隔離，安全可靠，安裝方便。溫濕度傳感器體積小、數(shù)字顯示屏，具有485通信接口,ModBus協(xié)議，總線驅(qū)動可掛載32個。

變配電室內(nèi)易產(chǎn)生潮濕凝露現(xiàn)象，主要是由于外界環(huán)境和室內(nèi)外電纜溝的積水產(chǎn)生的濕氣。在配電室內(nèi)安裝水浸傳感器監(jiān)測電纜溝水位情況，在進線柜內(nèi)安裝溫濕度傳感器監(jiān)控柜內(nèi)溫濕度情況，并將傳感器狀態(tài)和數(shù)據(jù)實時上傳給后臺系統(tǒng)。

電纜溝的環(huán)境監(jiān)測，圍繞電纜溝中的溫度、火災(zāi)、水體、氣體濃度等加以監(jiān)測，從而維護電纜的安全工作，從而保護檢修人員不受有害氣體的污染，也能確保纜溝中各項設(shè)備的安全、平穩(wěn)運行，實際的纜溝內(nèi)部環(huán)境監(jiān)測則涵蓋溫度、濕度、水位高度、有害氣體等多種項目的監(jiān)測。

③空調(diào)控制器可以學(xué)習(xí)空調(diào)遙控器的控制碼，從而代替遙控器對空調(diào)進行控制，系統(tǒng)可通過ModBus-RTU協(xié)議給空調(diào)控制器發(fā)送命令從而代替遙控器對空調(diào)進行控制。

3.1 配電室環(huán)境監(jiān)測工程電科恒鈦產(chǎn)品明細

3.2 現(xiàn)場安裝圖

配電室環(huán)境監(jiān)測柜整體圖

配電室環(huán)境監(jiān)測柜整體圖

3.3 主站監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對杭州東衡眾創(chuàng)園配電室的環(huán)境安全與管理。監(jiān)控范圍為配電室內(nèi)的“六氧化硫和氧氣”氣體探測裝置、水浸探測裝置、溫濕度測量裝置和煙感監(jiān)測裝置。系統(tǒng)通過485總線直接接入本配電室內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，通過網(wǎng)絡(luò)交換機采集視頻數(shù)據(jù)實現(xiàn)對整個配電室的監(jiān)控管理。

3.4 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。

配電室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)

4 系統(tǒng)功能特點

4.1系統(tǒng)功能

（1）SF6氣體濃度超標檢測：當(dāng)開關(guān)室內(nèi)SF6氣體濃度超過1000ppm時，顯示濃度超標信息。（上下限值可自定義）

（2）氧氣濃度檢測：顯示開關(guān)室內(nèi)各氣體探頭處的氧氣濃度值。缺氧報警，當(dāng)氧氣濃度低于18%時，輸出觸點報警信號，并進行報警。

（3）溫度、濕度檢測：系統(tǒng)可以測量并顯示當(dāng)前配電室內(nèi)的溫度和濕度，并根據(jù)設(shè)定的閥值進行報警。

（4）水浸檢測：可以檢測空調(diào)水管或窗戶附近水浸情況并報警。

（5）空調(diào)控制：對配電室配置空調(diào)制冷，可以對空調(diào)進行自動控制并可監(jiān)測當(dāng)前空調(diào)是否開關(guān)機。

（6） 定時通風(fēng)：系統(tǒng)可以設(shè)定風(fēng)機每天定時啟動和停止的時間，以保證開關(guān)室每天至少通風(fēng)一次。

（7）手動通風(fēng)：風(fēng)機在停止狀態(tài)時，按下手動啟動按鈕，系統(tǒng)便進行通風(fēng)，直至再次按下手動啟動按鈕停止通風(fēng)。

（8）可顯示風(fēng)機上次啟動和停止的時間，工作人員可以根據(jù)該信息判斷在進入開關(guān)室前是否需要進行強制通風(fēng)。

（9）聯(lián)動功能：系統(tǒng)可以探測到想要進入配電室的工作人員，啟動風(fēng)機或發(fā)送當(dāng)前配電站房的SF6、O2含量是否達標。

配電室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 項目現(xiàn)場

4.2系統(tǒng)性能

（1）采用先進的系統(tǒng)設(shè)備及系統(tǒng)軟件和開發(fā)工具；

（2）保證系統(tǒng)在技術(shù)上領(lǐng)先，成熟穩(wěn)定，符合今后的發(fā)展趨勢；

（3）系統(tǒng)具備開放性和兼容性；

（4）系統(tǒng)功能模塊化設(shè)計，可與未來更換擴展的設(shè)備具有互連性和互操作性，

（5）各子系統(tǒng)之間留有標準通用通信接口，為子系統(tǒng)的擴充、集成留有余地。

4.3系統(tǒng)軟件界面

配電室綜合監(jiān)控圖

配電室綜合監(jiān)控圖

歷史曲線查詢

環(huán)境參量曲線

視頻監(jiān)控畫面

歷史事件查詢

5 配電房綜合環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價值

（1）降低運營成本：實現(xiàn)站房智能監(jiān)控，提高了管理效率，減少了人工巡檢工作量，為配電網(wǎng)企業(yè)降低了人力成本。在此過程中，可以提前預(yù)測潛在的風(fēng)險，提前介入，降低了事故處理成本。

（2）檢修升級：系統(tǒng)符合從定期檢修到狀態(tài)檢修的管理趨勢。

（3）一體化智能調(diào)度：實現(xiàn)站房的可視化智能遠控，形成一體化的智能調(diào)度體系，確保電網(wǎng)運行的安全可靠、靈活協(xié)調(diào)、優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟環(huán)保。

（4）配合保障運行正常：及時發(fā)出事故報警信息，使得相關(guān)人員可快速前往現(xiàn)場處理問題。


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