• 關鍵詞：                                                                配電房監控                                                                配電房運維                                                                配電房視頻監控

• 摘要：配電房視頻及環境監控系統，是對小區、工業園區等變配電場所設備的狀態監測（干變繞組溫度監測、開關柜母線測溫、開關柜局放監測、饋線回路電量、溫度監測）、

一、前言

長期以來，配電房管理工作一直是供電系統運行管理的可靠性的薄弱環節之一，一些配電房開關跳閘和配電房環境過熱影響設備運行、配電房水浸導致設備損壞、配電房設備被盜等，既容易燒毀設備，也容易影響用戶正常的用電情況，而這些故障卻常常被人們忽視。

另外，配電房中設備規模大、分布廣、運行環境復雜，現有設備運行狀態和環境監測手段仍缺少，仍主要依靠人來進行設備巡檢，存在巡檢工作效率不高、漏檢、問題發現不及時等現象。

為實現配電房自動化“遙測、遙信、遙控”，減少運維人員的巡視工作量，有效防范自然災害和非法入侵造成的破壞，提高配電安全生產管理水平具，為配電房增設配電房視頻及環境監控系統，實現對配電房的遠程監控與管理是十分必要的。

二、系統簡介

TIP3000配電房視頻及環境監控系統，是對小區、工業園區等變配電場所設備的狀態監測（干變繞組溫度監測、開關柜母線測溫、開關柜局放監測、饋線回路電量、溫度監測）、環境的實時監控、安防監控、火災消防等信息的檢測和控制。

配電房視頻及環境監控系統對防盜門磁、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、電子圍欄等各種監測信息及報警數據進行分析，并可以根據預先設置的上下限值，聯動控制空調、視頻、燈光、加熱裝置、除濕器、通風機、聲光報警等設備。保障配電房場所的電力設備安全運行。防止因環境改變、非授權活動、設備狀態變化等引起的事故，滿足配電房遠程運維的可靠管控要求。為新型現代化配電房的智能化、可視化、自動化、互動化做有效支撐。

u        實現重要場所和設備的工作環境（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）全天候狀態監視和智能控制。

u        實現無線數據傳輸功能。

u        實現變壓器的油溫、鐵芯溫度、三相電壓、三相電流、三相功率等參數的監控。

u        成變配電房內電纜溝防汛、防火狀態感知。

u        實現移動設備自動巡視系統。

u        實現異常報警時，多方式提醒。

u        實現環境信息與動力設備聯動。

u        實現快速布控球機對關鍵電力設備進行視頻巡檢。

u        實現手動錄像，定時錄像，告警觸發錄像。

三、系統設計

3.1 系統總體架構

根據《配電房管理制度》、《配電房操作規程》以及《電力安全生產條例》等文件精神，結合電科恒鈦實際變電站/配電房應用案例，采用分布式和模塊化架構，把配電房視頻及環境監控系統分為三級中心、七大功能子系統。

 三級中心，按地區級主站系統、集控站級主站系統和站端系統三級構建，如下圖所示。說明：目前實際使用情況一般采用市級中心和集控站兩級監控模式。

站端系統，分為站端設備和軟件系統兩部分。說明：可根據客戶實際需求進行子系統配置。

3.2 網絡拓撲設計

目前，對于配電房視頻及環境監控系統通常有以下幾種傳輸方式：

?       已有以太網的配電房：每個配電房主機需要一個RJ45網口和一個IP地址即可。

?       僅有2M光纖接口：配置一臺2M--以太網橋，通過光電轉換，提供以太網接口。

沒有以太網和光纖的配電房：可以選擇如下兩種方式：

?       就近租用電信運營商的以太網或者光纖：適合于小區內運營商網絡連接較為方便的地方。

?       租用電信運營商的無線網絡：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公網或者組成VPN專網。本方案需要向運營商繳納網絡使用費用和購買VPN服務器。

總之，通過各種技術手段，配備以太網為最優化和成本最低的傳輸方式。

四、方案概述

4.1 技術目標

本方案結合目前供電公司的配電房管理現狀，運用智能化環境與安防綜合監控技術，對配電房內外環境與安防監控進行技術研究，探索配電房動態環境與安防監控系統的可行性。

u        為智能電網的信息化、自動化、互動化提供技術基礎

智能化配電房應該能夠實現站內全部設施的自動化、信息化、數字化，并通過有效的數據整合收集體系，將數據上傳至統計分析系統，為運行管理工作提供技術支持和決策依據。

u        及時發現異常，減少事故發生

對環境與安防綜合監控技術研究，可以掌握配電房動態的環境與安防數據，可及時發現配電房環境異常并及時處理，減少了因配電房環境造成的停電事故的發生；

u        對在線式紅外母線測溫技術的研究，以及對電纜溫度無線測溫技術的研究。解決不需要接觸母線就能測出母線溫度的問題，通過無線通訊技術實現電纜溫度的檢測。實時掌握母線和電纜溫度，起到故障預警的作用。

u        對腐蝕電纜的臭氧O3氣體檢測，預防電纜被腐蝕；對開關室SF6和O2檢測，實時檢測泄漏情況，保證人員安全。電纜溝內H2S氣體檢測，實時掌握電纜溝內有毒氣體H2S的濃度，保障電纜溝施工人員生命安全。

u        無人泵機啟停，降低人工巡視頻率

對地下漏水檢測以及水泵聯動技術的研究，可以實現無人泵機啟停，可降低人工巡視的頻率；

u        改良施工模式，保護所內環境

對傳感網技術的研究，可減少配電房內開槽布線的施工方式，對于保護配電房內環境以及減少事故發生幾率起到關鍵性作用；

u        主動視頻監控，及時處理入侵破壞行為

對主動視頻分析技術的應用，可實現對配電房內外環境的主動視頻監控，及時處理對配電房的入侵、破壞行為。

4.2 站端聯動方案

配電房智能終端可將站端數據實時上傳至中心平臺，并接受遠程控制指令，也可通過事先配置的聯動方案無干涉孤立運行，確保在配電室運行環境正常；提供報警聯動，當有人員入侵或火災報警時聯動現場外設，將損失降至最低；記錄一手資料提供事后備查。

u        溫濕度傳感器聯動風機

 當溫濕度探測器探測到房間內溫度高于38度時，自動聯動風機啟動，實現排風降溫，當溫度降至30度時，關閉風機。

u        SF6/O2探測器聯動風機

 當室內六氟化硫氣體濃度超標或氧氣濃度過低（按預設的數值判定）時，六氟化硫氧氣探測器聯動風機排風換氣，六氟化硫氣體濃度超標和氧氣濃度回復正常數值時，關閉風機。

u        紅外雙鑒探測器聯動攝像機

 主出入口紅外雙鑒探測器探測到人員走動或非法入侵時，聯動攝像機轉動到預置位置，并啟動報警錄像，發送報警信息至中心平臺和移動終端。

u        門磁聯動攝像機

 門磁探測相關門的開關狀態，并實時發送至中心平臺及移動終端，用戶可參照檢修、維護工作安排判定門狀態是否正常，進一步采取相應措施。可設定當門狀態為“開”時聯動攝像機預置位置，并啟動報警錄像。

u        煙感探測器、明火探測器聯動風機及攝像機

 煙感探測器或明火探測器探測到火災發生時，將報警信號發送至中心平臺及移動終端，并強制風機關閉，聯動攝像機啟動報警錄像。

五、監控系統主要功能

5.1 智能環境監測子系統

1.       環境監測：環境溫度、環境濕度、電纜溝進水、水位深度等環境數據監控；2.       環境參量超標自動告警及自動排障功能：在監控中心對環境參量超過預設值時發出告警，在平臺的圖形展示界面上閃爍顯示，以及通過語音、短信方式自動通知值班維護人員，并自動將排障資料存檔。

3.       警情管控：在出現警情時可以按照設置，手動或者自動的控制報警音箱、聲光一體化警示燈、通道門體、風機以及水泵等運行，進行防護和降低危害；

4.       故障定位及管理功能：根據設置，可對故障發生點進行定位及管理。

5.       環境監測數據、狀態監測數據及遠程控制數據的歷史信息查詢。

6.       操作日志查詢；

5.2 設備控制子系統

1.       空調控制：

a)       可在監控中心遠程控制控制空調開機、關機、升溫、降溫等，并能夠直接調整空調的溫度值。

b)       可通過設置溫濕度上下限以及室內室外溫度差，自動聯動控制空調的關閉、開啟以及風機的關閉和開啟功能。

2.       風機控制：可直接遠程控制風機的開啟和關閉，也可以設置風機的定時開啟和關閉，可設置風機開閉的自動時間段。

3.       燈光控制

a)       手動控制：在監控中心可以遠程控制燈光的關閉和打開。

b)       聯動控制：根據設定的條件，對探測器、攝像頭等站端設備產生的報警信號，自動打開燈光。

c)       燈光信號的布撤防時間組可以靈活控制，自行設置。

4.       排水控制：通過監測關鍵地點的水位和傳感控制，實現排水系統或水泵的自動或遠程控制。

5.       視頻聯動：

a)       開閉所內當有事件觸發（比如預定位置偵測到物體進入或移動）時，聯動監控錄像，并向中心報警。

b)       可以和環境監控進行聯動，當出現設備報警、溫濕度、漏水等報警，系統即可聯動攝像機進行監控，并可以遠程操作空調、風機以及照明等設備。

c)       可以根據抓拍類型、記錄類型、聯動類型、觸警條件、抓拍區域以及時間等各種條件，對抓拍錄像進行查詢。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。

5.3 安全防護子系統

u        可手動布撤防和自動布撤防。

u        結合硬件可控制報警主機每個子系統（用戶）的布撤防。

u        系統可以接入震動、紅外探測、設備位移（針對變壓器、空調外機等設備）等各類報警探測器，出現警情時及時傳送到管理中心/值班維護人員，實時掌握變電站狀況。

u        可以燈光系統進行聯動，并進行圖像抓拍。如出現入侵現象，驅動報警器報警，及時打開探照燈進行威懾。如果安裝視頻系統可以啟動圖像抓拍。

u        完善的事件記錄，供事后查詢

5.4 視頻監控子系統

(1)    安裝安防攝像頭，可監視配電房即時情況；

(2)    報警聯動拍照功能：支持配電房事故報警、消防報警、防盜報警、防火報警、電力設備水浸報警、門禁報警、非法闖入及畫面異動報警等多種報警類別聯動拍照上傳功能；當發生報警時，能聯動相關設備，如啟動警笛等，相關設備啟動后，在設定的時間內自動關閉；報警發生后，配電房安防攝像頭向客戶端和監控中心發送報警信息，并同時啟動拍照功能；

(3)    可設定非法闖入應用：設定監控范圍，當有可疑人物闖入時，聯動報警、拍照等并向主站告警； 

總結

通過實施配電房增設配電房視頻及環境監控系統，可幫助配電網運維人員實時掌握設備狀態和運行環境，通過在線監測的數據分析和挖掘，及時發現設備的安全隱患、人員的安全防護等問題，減少運維人員的運維檢修時間和工作量，提高工作效率。同時對巡視管理、防盜、防故障及配網自動化系統都是極大的技術支持，將有力推進智能配網的建設。