居住区配电系统智能监控云平台 详细说明

1.居住区配电系统智能监控云平台概述

2015年8月，国家发展改革委发布《关于加快配电网建设改造的指导意见》。意见指出要以智能化为方向，按照“成熟可靠、技术先进、节能环保”的原则，全面提升配电网装备水平；采用先进物联网、现代传感和信息通信等技术，实现设备、通道运行状态及外部环境的在线监测，提高预警能力和信息化水平。

目前配电站所存在浸水、有害气体超标、盗窃等风险，以及高温高湿引起设备绝缘损坏等设备故障问题。改善配电站所运行环境，加强设备状态监测和维护管理水平，消除安全隐患，提高供电可靠性。

针对这些问题，电科恒钛利用现代的计算机技术、网络技术、图像技术、安防监控和防盗报警、智能环境监控技术，推出配电站所智能巡检控制系统，对配电站所实施全面的集中监测监控管理。

2.设计依据

GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术快速瞬变脉冲群抗干扰度试验；

GB/T14598.13规定的频率为100KHZ衰减震荡波（第一半波电压幅值共模为2.5KV，差模为1KV）脉冲群干扰实验；

GB4793-1995 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第一部分 通用要求；

GB/T2423.1  电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法；

GB/T2423.2  电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法；

GB/T2423.3  电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca：恒定湿热试验方法；

GB/T11287-1989规定的I级震动响应实验及GB/T14537-1993规定的I级冲击响应实验；

GB/T11287-1989规定的I级震动耐久实验；

3.相关资质

4.系统框架图

Tip3000居住区配电系统智能监控云平台包括应用层、平台层、通信层、终端层。

应用层包括入侵报警、平台层由集中部署的服务器节点或云平台组成，应能支持多级云调用。

通信层采用电力专网或公网通信方式，建立数据流管控，基于分散信息系统的业务数据进行再集中、再统一管理，实现交互流程数据设备在线监控、预警联动、智能巡检、统计、APP移动应用、远程控制、告警管理、大屏展示等 。

存储和更新，对采集量测数据和关联数据进行有效利用分析，为系统各项应用功能提供支撑。

终端层主要包括各类传感器、执行设备及智能监控终端，实现站房内环境温度、湿度、SF₆气体浓度、臭氧浓度、含氧量、烟雾火灾、水浸、噪声、振动、防小动物等环境信息及变压器、高压柜、低压柜的温度、局放等设备信息采集，并与循环风机、灯光、视频、门禁及防误操作锁等智能执行设备联动控制，实现配电房远程智能化运维管理。 

图1智能配电站所监控系统总体框图

5.、数据传输系统

整个系统业务信息交互主要包括各传感器、控制器与智能监控主机之间的信息采集、传输以及智能监控主机与平台之间的数据通信。

各传感器将采集到巡检数据通过无线、以太网、RS485/232等方式传输至智能监控主机，智能监控主机将数据以太网的形式传输至网络交换机，网络交换机再将巡检数据传输至电力系统内部光纤环网或无线配网通讯中，智能监控平台就能通过电力系统光纤环网获取巡检数据，并为管理终端提供数据服务。

6、智能监控主机

智能环境综合监控装置：具有1个以太网口，1个GPRS或3G通信接口，4个RS485接口，8路模拟量输入，8路开关量，2路门禁，可以接入32个温湿度传感器、 16个空调、15个SF6/O2传感器、8路报警探测器，可监测8个变压器的温度，可扩展至总共控制24个灯光和风机控制。

7、主要技术参数：

8、综合监测传感器

在现有配电站所设备基础上，利用国内外较成熟的技术，通过智能巡检监控系统全面监测配电设备、配电室环境的运行情况及性能参数，并借助监控主机取得的数据来搭建智能监测平台，建立配电站所环境智能监测子系统。

环境监控子系统及运行联动：

环境监控子系统，主要通过监控主机读取房内温湿度、烟感、水浸、氧气、臭氧、SF6等传感器,根据预设的上下限定值,启动空调、除湿器、风机、水泵等,及时智慧治理，使超标项目快速恢复正常，保证配电站所环境持续合格达标，满足正常工作环境。同时监控主机实时上报当前的环境参数,在超出预设定值后,及时上告告警信号。

1）SF6+O2气体变送器

SF6(O2)双气体传感器（也可以单配SF6）是专为各大电力设备生产企业配套的新品。其可以根据各企业不同的技术要求，制定出独具特色的 各种款式。具有安装方便，运行可靠，性价比高的特点，已被广泛用于各种电压等级的SF6开关室，组合电器室（GIS室）﹑SF6主变室等区域。

         工作电源： 9-24V DC ；

         功　　耗： ＜ 2W(监控器)；

         外型尺寸：19.5cm(长)×9cm(宽)×4.6cm(高)；

         探头检测精度： SF6 ≤ 2%FS 氧气 ≤ 1%FS；

         探头检测量程： SF6 (0-2500ppm) O2(0-25.0%)；

         氧气浓度报警点：18.0%；

         SF6浓度报警点：≥1000ppm；

         风机启动浓度点：氧气≤19.6% SF6 ≥1000ppm；

         通讯接口： RS485,4-20mA(可选),或定制；

         比特率： 2400bps；

         使用环境： -20 ℃～ 60℃,10～95%RH；

         抗电强度（外壳金属部分与电源之间）：＞2000V；

         电磁兼容性：静电放电 GB/T14598.10-1998 3级；

         快速瞬变脉冲群 GB/T14598.14-1999 3级；

         雷击（浪涌） GB/T17626.5-1999 3级。

2）温湿变送器

         供电          DC 24V（12V-28V）

         最大电流      40mA (DC 24V)

         量程          湿度：0% ~ 100% RH

温度：-20℃ ~ 60℃

         准确度        湿度  ±3% RH（5% ~ 95% RH，25℃）

温度  ±0.5℃（25℃）

         工作温度      温度：-20℃ ~ 60℃

         长期稳定性    湿度≤1% RH/y

温度≤0.1℃/y  

         响应时间      ≤15s(1m/s风速)

         输出信号      RS485 ;RS232

         安装方式      固定墙面

         外壳          ABS白色 106mm×95mm×29mm

3）液位传感器

         供电电压 DC 24V (9V～36V)

         工作温度 0℃～50℃

         工作湿度 20%RH～100%RH

         误 报 率 ＜ 100ppm

         静态功耗 0.5W

         报警功耗最大 1.2W

         输出形式：继电器( 负载电流 100mA)

         带载能力：固态继电器≤ 100mA（大电流可以达到 1A，需定做）

         高低电平 ≥ 3k

4）烟雾探测器

                       电源： 12～60VDC；

                       工作电流： < 10 mA ；

                       输出形式：缺省设置警戒状态输出开路，报警状态输出短路（用户可以要求更改）；

                       烟雾灵敏度：符合UL217号标准；

                       测试标准：0.65～1.52%FT；具备防误报检测功能；

                       工作环境： -5～50°C；10～95%无冷凝； 

5）空调控制器

        安装方式：壁挂式/暗藏式；

        适用于所有带遥控功能的空调，包括壁挂机，柜机，吸顶机，中央空调主机，风机；

        利用学习到的红外遥控器的码值远程控制空调开关、温度、运行模式等各种运行状态；

        支持外挂红外发射头，外挂距离可达十米，可实现复杂环境下的红外控制；

        工作温度：-20℃~60℃

        工作湿度：10%到95%

        红外载波频率：38KHZ

        红外发射距离：小于10米

        通信接口：RS485，可以直接接入到物联网主机的RS485接口上，每台主机可以接入16台空调。

6）灯光控制单元

         Modbus RTU传输协议，可本地、远程控制开关和参数配置；

         8路常开/常闭继电器输出；

         8路可配置输入，既可以上报输入状态也可以用来控制继电器；

         每路继电器支持定时开关控制；

         每路输入和输出可以灵活映射驱动控制；

         输入部分光耦隔离，隔绝外部干扰；

         输出锁存，防止继电器受到干扰跳动；

         管理控制检测一体化可多种控制方式相结合；

         工作电源:AC220V；

         继电器接点容量:AC220V/10A；

         工作环境温度： -20~85摄氏度 。

7）开关柜内终端头及变压器进出线温度监测

测温传感器采用无源自取电，在线路电流大于5A的条件下，满足可靠运行要求。安装在变压器高低压接线出头以及开关柜内电缆终端头处，实时监测变压器运行状态，掌控变压器关键点的温度变化情况，并实现温度预警与风机联动；实时监测开关柜电缆终端头温度，提前预警电缆终端头温升。

9、安防子系统及运行联动

通过在配电站所内安装红外入侵探测器监测室内的安全指标，监控主机通过传感器收集相关数据，将各项环境数据实时发送给智能管理平台，智能管理平台得到数据之后立刻按照既定的阈值条件及告警策略产生相应的事项告警，并在第一时间通过语音、短信、邮件、等既定渠道发给相关人员，同时按照既定的异常处理措施来控制现场设备的启停：

1）红外入侵探测器监测红外感应点的状态，一旦发现布防后有入侵，环境监控主机接收数据后，现场启动声光报警器，并立刻上报智能管理平台中心并告警；并与视频联动，记录告警前的视频数据，做进一步分析。

2）安装在现场的声光报警器在出现外界入侵时，发出强烈的声光报警信号，以达到提醒现场人员注意的目的。

10、视频子系统及联动

在配电站所内安装红外球型摄像机，用于电房内安防监控和设备运行状态监控。

1)   监控平台可通过环境监控主机对摄像机下达操作指令，具备远程控制视频的功能，进行实时监视； 

2)   可通过监控主机与环境监测系统联动，根据环境监测系统的预警或报警区域，查看特点区域情况，供人工确认；

3)   当某区域发生入侵报警时，监控主机自动联动视频监控系统，并自动将对应位置的图像画面切换至监控屏幕上，并启动现场和监控中心的声光报警器；

4)   通过报警联动以及NVR的视频回放功能，可以实现如烟感告警后，调出报警前一定时间内的视频信息，作为事前分析。

11、监控平台

1）智能配电综合监控云平台（Web版）

系统后台服务器获取的开闭所、配电房等电力设备间基础环境数据，分析计算单元通过复杂的分析算法、简洁的图文分析，综合分析开闭所内、配电房等电力设备间里的智能设备上传至主控中心的后台数据库数据，让运维管理者可以对开闭所、配电房等电力设备间内的环境运行状况一目了然，解决了开闭所、配电房等电力设备间的综合管理的难题，大大减轻了电网运行管理人员的工作量，为确保开闭所、配电房等电力设备间更加可靠的运行提供了有力的技术支持和决策依据。

2 ）智能配电综合监控（站端版）

通过实时、远程的获得配电房现场环境数据和关键设备运行的状态。如已实现的环境温度、湿度、火灾报警、防盗报警、电缆沟水位状态和后续研究内容针对臭氧、SF6气体含量、开关柜局部放电情况、噪音情况、道闸变位、设备带电状态等电力设备运行状态实时监控，所有信息数据将可视化、直观化。

3）智能配电监控APP

智能配电监控APP可以涵盖电力设备自动巡视、电缆测温、电缆沟水位监测、烟雾探测、红外防盗监测、有害气体在线监测、灯光控制、除湿机控制、风机控制、水泵控制、空调控制。