1、配电房环境控制系统摘要：配电房环境控制系统将配电房轨道机器人智能巡检、环境监测、视频监控、设备控制、设备状态、安全防范、消防辅助系统等进行了整合，实现配电房远程巡检，提高配电房运行巡检效率和质量。关键词：配电房环境监控，远程巡检前言随着国民经济的高速发展和居民生活质量的快速提升，企业和居民的用电量也大幅增加，在工业和居民集中的高负荷区域，建有大量的配电房（开关站），其电压等级大多为10kv,配电房可以直接向工业用户供电,也可以向配电变压器供电，由配电变压器转换成市电供居民。配电房是配电网底层最基本的单元，是电力由高压向低压输送的关键环节之一。目前，许多城市的配电房具有数量多、分布广的特点，配网
2、运行维护人员一般是按照固定周期对配电房进行巡检，其周期往往较长，尤其是遇到高温、雷雨、台风的特殊气候时，需要在很短的时间内完成辖区内所有配电房的特殊巡检，现有配置的配网人员是难以完成的。当前，全国各大中城市都在开展配网自动化建设，配网自动化只能监控配电房的电气运行状态，缺少对配电房环境的实时监控。因此借助物联网技术、计算机技术、控制技术、通信技术，建设配电房环境控制系统，对配电房内的环境信息进行实时监控，具有重要的现实意义,也是配电网自动化的有效补充。一、配电房运行状况分析当前，大部地区的配电房都是无人值守的，外力破坏和恶劣自然环境是导致配电房故障的重要因素。由于配电房无人值守，外部人员可以通
3、过特殊工具撬开配电房门锁，破坏配电房内电气设施。另外，在遇到雷雨、台风、暴雪等恶劣气候时，可能会导致配电房进水，将严重影响配电房内电气设备的安全运行，还有在潮湿天气下，会导致设备部件上有凝露，它对配电房内自动化设备影响较大，严重时会导致开关误动作。配电房的定期巡检是保证配电房运行良好的重要手段，定期巡检的质量对配电房运行状况的分析至关重要。配电房定期巡检的项目较多，配电房巡检项目包括：各种仪表、配网自动化装置是否正常:开关指示位置是否正确，SF6开关气体压力是否正常；铭牌及各种标志是否齐全、清晰；配电房的门、窗、钢网有无损坏，屋顶有无漏水、积水；设备有否凝露，加热器或除湿装置是否处于良好状态：
4、开关防误闭锁是否完好，柜门关闭是否正常等等。如此多的巡检项目，靠目前配置的配网运行人员是很难完成的。二、配电房巡检系统组成配电房环境控制系统主要实现全配电房主要电气设备、关键设备安装地点以及室内环境进行全天候的视频监控，为提高配电房电气设备的安全运行水平提供重要技术手段。系统自动记录和处理监控数据，运行人员可以在远方实时监视配电房设备的运行状态，从而达到无人值守，实现配电房远方集中监控、维护和管理。配电房环境控制系统实时检测配电房室内及室外环境温度、湿度。自动调节室内温度、湿度；实时检测室内SF6、NO、TVOC值等，自动调节室内空气质量。通过球机和枪机等数字视频监控装置，对人员出入以及设备现
5、场情况实现实时监控，对预设时间内的视频数据现场存储，实现现场和远程的视频监控及回放功能。电科恒钛配电房环境控制系统由视频监控子系统、门禁子系统、环境监测子系统、安全警卫子系统、灯光智能控制子系统等组成。平台预留和消防子系统的通信接口。视频监控子系统由各种摄像机、站端视频处理单元、连接电缆等组成；门禁子系统由门磁、连接电缆等组成；环境监测子系统由环境数据采集单元、温湿度传感器、水浸探测器、烟雾探测，连接电缆等组成。安全警卫子系统由、红外双鉴报警器、连接电缆等组成，报警信号的硬接点输出可连接到站端视频处理单元或环境数据处理单元的硬接点输入接口；灯光智能控制子系统由灯光控制单元、连接电缆等组成；配电
6、房监控终端系统三、配电房巡检控制系统功能3.1轨道机器人巡检子系统智能机器人巡检系统，是以智能轨道巡检机器人为核心，结合实时通信系统、供电系统、后台软件以及相关附件，可代替人工进行重点监控场所设备与环境的大范围、不间断巡视、检查；机器人具有智能手动、自动巡检、智能识别各类仪器仪表读数，准确分析烟雾、温湿度等环境信息，语音对讲，24小时不间断巡检等功能，真正实现无人值守场所的智能巡检。3.2智能环境监测子系统环境数据采集设备安装在配电房内，通过采集和传输技术，可以实时监测配电房内的工作环境（如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体（SF6,H2S,03）等）；当检测到环境量出现异常时，可及时显示、报
7、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. 3电缆无线测温监测子系统电力系统正向着大电网高可靠性、高自动化水平的方向迅猛发展。随着社会用电量的日益增加，电网中众多高压电气设备本身、设备之间的联接点，随着负荷的增大，氧化、电阻增大、再度升温直至酿成事故。无线温度监测：无线测温系统采用频率为2.4G电磁波传输信号，直接安装在高压设备上,温度测量准确，可以解决电气绝缘问题，可以测量室内外任何高压带电体有温度事故隐患点的温度。3.4高压开关柜监测子系
8、统通过开关柜数据采集系统或模块单元输出RS485采集信号，与HT502监控主机通信，后端数据采集服务器实时采集各种信号量状态遥测遥信数据，中心软件集成该开关柜实时监测子系统，主要完成配电房动力配电柜、高压开关柜的运行状态、负载参数等数据采集与监测预警,包括电压、电流、触点温度等，以及各种设备的供电情况的监视。3. 5设备控制子系统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。3.6安全防护子系统防盗报警系统通过灵活配置，实时反映探测器
9、的布、设防、报警及各种状态，对报警信息进行及时提示。在设定的布防时间内，实行入侵监控。并且报警系统可以同时联动该区域的照明系统、闭路电视监控以及门禁等系统。 可手动布撤防和自动布撤防（每个防区可设置5个时间段） 结合硬件可控制报警主机每个子系统（用户）的布撤防。可按需求设置分区图、防区图、子防区图 可按需要设置报警后弹出相关地图 地图上还可设置联动摄像机、门禁等，并直接在地图上控制 可自定义的报警后语音提示2 .7视频监控子系统视频监控子系统分为两种方案，第一种在没有以太网的配电房，可以采用串口摄像头,平常不录像，当出现报警等情况时进行联动抓拍，抓拍的图片可以传送至中心平台上。第二种方案是有以
10、太网的配电网，完全可以采用数字监控系统，实现专业监控功能。3 .9门禁控制子系统门禁系统是指基于现代电子与信息技术，在配电所的出入口安装自动识别系统，通过对人（或物）的进出实施放行、拒绝、记录等操作的智能化管理系统。它是利用非接触式智能卡或指纹代替传统的人工查验证件放行、用钥匙开门的落后方式，系统自动识别智能卡上的身份信息和门禁权限信息，持卡人只有在规定的时间和在有权限的门禁点刷卡后，门禁点才能自动开门放行允许出入，否则对非法入侵拒绝开门并输出报警信号。值班室3.10联动配置子系统1、安防报警联动：中心站及子站的安防子系统，通过监控主机接入安防信号（电子围栏、红外对射，小动物探测器等），一旦有
11、警情发生，系统可以联动图像监控系统,并发送报警信号给中心管理系统，同时.，可以根据联动方案自动调用摄像机进行抓拍与录像，并可实时播放告警语音、发送提醒短信等。2、环境量告警联动：温度量程告警，前端监控主机可通过接入的空调控制器，自动联动对应的空调，进行开机制冷或者制热；湿度探点告警可配置联动相应区域的风机或者除湿器进行除湿联动。3、有害气体联动：根据现场检测的SF6,H2S,03,C0等有害气体，可配置联动风机，进行通风，以及联动声光报警器进行报警。4、告警短信语音联动配置：支持配置各类型告警点报警时的短信提示、语音播报、声光警示以及现场广播威慑等。5、联动抓拍录像及查询功能：可以根据抓拍类型
12、、记录类型、联动类型、触警条件、抓拍区域以及时间等各种条件，对抓拍录像进行查询。抓拍录像实时存储在中心服务器上，可避免前端被破坏而造成的录像丢失。6、刀闸动作视频联动：通过智能监控主机，后台监测中心，在监测到刀闸开关动作信号时，主动打开相应位置的照明灯光，自动弹出关联的视频，响应实时画面监控，可观看保护开关的实时闭合状态。四、配电房巡检控制屏柜挂式机柜（定制）15寸触摸一体机；网口：8/16/24口交换机；视频：硬盘录像机（路数可选24路）；智能接口:4个RS485；开关量揄入：8路；常开/常闭开关量输出：8路；模拟量睑入：8路；电源：8口PDU/220V/10A；尺寸：600nlmx220m
13、mx1260mm标准机柜（定制）17寸嵌入式显示器（10寸可选）；网口：8/16/24口交换机；视频：硬盘录像机（路数可选）；智能接口：4个RS485可选；开关量输入：8路可选；常开/常闭开关量输出；8路可选；模拟量输入：8路可选；综合电源可选；门禁：4路常开/常闭触点继电器用于电锁控制.可选；电源：8口PDU/220V/10A可选；尺寸：800mmx600mmx2260mm五、配置清单序号设备名称设备参数数星1智能配电i体化监控终端HT500-6,32位工业级ARM嵌入式CPU,主频可达到100MHz；2、1路RJ45,扩展1路GPRS/CDMA接口，8路RS485。3、同时支持32路温湿度
14、接入和16路空调控制。4、支持硬件联动：在设备上即可以实现报警和灯光、水浸和水泵、SF6和风机、温度和空调、湿度和风机等等的自动联动功能。5、8路4-20mA模拟量输入、16路开关量输入，16路继电器输出。7、实现自动布/撤防的时间段管理，最多每路可支持5个时间段。8、实现报警、联动以及控制管理及记录功能12智能配电辅助监控综合平台(站端监控系统)三级中心、六大功能模块、八大业务子系统。包含环境监控、门禁控制、视频及可视对讲、安防、消防、空调灯光等设备控制、电缆测温、联动配置等模块。实现所有子系统的统一监控和管理，以及和综自系统的联动，属于真正的通信级集成平台。13站端巡检主机CPU：Inte
15、lCore15-4570(4核/3.20Hz,84WTDP)存储：1TBHDD内存:8GBDDR3L-1600MHz显示：核心集成IntelHDGraphics以太网：4xIntel千兆网口电源：300W工业级宽压输入电源1/01个电源开关/1个电源指示灯/lxReset复位开关4xUSB3.0+4xUSB2.01xPS/2KB/MS接口14本地运维终端17”液晶显示器、机架式组屏安装15辅助监控屏柜2260*800*600MM电力标屏,703516组线排及插件电力标准端子排及配件17综合电源输出:AV24V8AX6DC24V5AX3;DC12V5AX318电源分配单元(PDU)8位10A插孔
16、、270度内置绝缘层，功率：最大2500W9数据传输单元24口机架式工业级交换机,通讯速率：10/100/1000Mbps,输入电压：100v-240VAC/50/60Hz110站端视频处理单元嵌入式LINUX系统，16路网络视频接入，16路Dl8路720P4路1080P1视频专用硬盘SATA、2T、7200转2T/块411开关柜无源无线测温HT-TNCW-02B：无线频率：2.4G、433MHz可选管理无线传感器数量：24只通过通讯接口：RS485主机组网数量：128只通讯规约：Modbus无线测温系统通讯协议波特率：1200、2400、4800、9600、19200bps可选温度报警值：上
17、限值：60,下限值：（默认，可设置）继电器干接点参数：AC220V/5A工作电压:AC85265V/DC110370V；工作电流510A,最大电流5000A.温度测量范围：-25200,测量分辨率0.1七,精度1。无线传输距离：50米。外壳材料：耐高温阻燃硅胶材料安装方式：捆绑式外形尺寸：46mm*35mm*21mm，表带总长：380mm112高清数字网络球机200万红外防水筒型摄像机，H.265编码可选H.264,1/3”逐行扫描CMOS,IP67防护等级，红外距离60M,支持宽动态功能，支持移动侦测、视频遮挡、周界、绊线报警，支持音频输入，镜头4/6/8/12mm可选，电源DC12V113
18、温湿度传感器全数字型，商业级产品，测量范围：-1060,0-100%RH；精度测量精度：0.4（25下）。湿度测量精度：2%RH（25下）；5%RH（-10-60）；规格:86X86X30mm；室内带显示屏，室外防水壳（无屏）。RS485接口，ModBus协议,总线驱动可挂载32个。114烟雾报警传感器电源：12-24VDC；工作电流10mA；烟雾灵敏度：符合UL217号标准；测试标准：0.651.52%FT；防误报检测功能；工作环境：-550；1095%RH无冷凝。115灯光控制器1路常开/常闭继电器输出；1路可配置输入；每路继电器支持定时开关控制；工作电源：AC220V/380V工作环境温
19、度：-2085116空调控制器安装方式：壁挂式/暗藏式；工作温度：-2060工作湿度：10%95%红外载波频率：38KHz红外发射距离：小于10米通信接口：RS485117风机控制器1路常开/常闭继电器输出；1路可配置输入；每路继电器支持定时开关控制；工作电源：AC220V/380V工作环境温度：-2085可控制交流220V或380V供电的风机118SF6/02气体变送器探头检测精度：SF6W2%FS氧气W1%FS；探头检测量程：SF6（0-1500ppm）02（0-25.0%）；氧气浓度报警点：18.0%：SF6浓度报警点：lOOOppm；工作电源：9-24VDC；使用环境：-2060,10
20、95%RH；119水浸传感器供电电压：DC24V(9V-36V)；工作温度：050；工作湿度：20%RH100%RH；误报率：lOOppm；120水位传感器量程：0-5米，输出4-20mA,精度：0.5%FS；供电：24VDC121门状态传感器HT-MC02,不锈钢材质，开关量输入，判断门开合状态。122红外双鉴探测器探测类型：红外+微波；外壳：金属抗电磁干扰；探测范围：9014mxMm；电源：DC12Vo人或小动物在线探测器。123站点联动管理单元内置智能配电房辅助监控系统平台统一协议；可实现站端各子系统的不同品牌、不同型号主机的无缝接入及相互联动124消防联动报警主机海湾报警主机，支持联动报警，报表打印125消防联动板卡实现消防报警与门禁、视频、风机等系统联动功能127智能门禁系统128无线路由器工业级4G路由器，接入无线公网云平台129物联网数据卡插入4G无线路由器，提供数据传输信号1六、智能化境监控系统应用成效(1)实现配电房监测信息的融合统一，对配电房内环境量信息、视频信息、报警信息、灯光信息进行采集，传输到数据中心进行智能联动，以满足配用电智能化的发展需求，实现各类业务灵活接入。(2)配电房智能化环境监控平台拥有对防火、防水、防盗的报警触发机制，保障了配电房内设备的安全运行。(3)实现配电房远程巡检，解决配电房无人值守存在的安全隐患，大大提高了配电房巡检效
