配電室智能監控系統設計及實(shí)現分析

摘  要：配電室作為電網(wǎng)正常運行中的基礎性設施，在信息化建設中處于信息交換管理的核心位置，這就要求配電室內所有設備需要時(shí)時(shí)刻刻正常運轉，一旦某臺設備出現故障，對數據傳輸、存儲及系統運行構成威脅，就會(huì )影響到全局，如果不能及時(shí)處理，更有可能損壞硬件設備，造成不可估量的經(jīng)濟損失。但是在電網(wǎng)實(shí)際的運行過(guò)程中，并不能隨時(shí)對其進(jìn)行故障檢查和查看，因為這樣不但會(huì )增加工作人員的工作量，還會(huì )給供電企業(yè)帶來(lái)巨大的成本支出。而通過(guò)對配電室進(jìn)行智能監控就能有效解決這些問(wèn)題，所以配電室智能監控系統的應用逐漸受到人們的關(guān)注。為了能讓配電室更好的工作，就要加強對配電室智能監控系統設計及實(shí)現的研究，實(shí)時(shí)監控高壓配電室運行狀態(tài)，并結合線(xiàn)下巡檢、搶修等工作，共同保障配電室的安全穩定運行。

關(guān)鍵字：配電室、信息化建設、智能監控系統、安全穩定

 

 

        配電室智能監控系統是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應用，通過(guò)采集模塊來(lái)對數據信息進(jìn)行收集、整合和處理，從而讓各個(gè)子系統能夠進(jìn)行相應的聯(lián)動(dòng)和配合使用。這個(gè)系統會(huì )自動(dòng)收集和記錄信息數據，并加以分析，從而將有效的信息傳遞給工作人員，以便工作人員了解和掌握配電室的情況，并對存在的隱患及時(shí)進(jìn)行處理和應對。

1.1視頻監控 

 

        視頻監控是指將智能監控系統前端的監控攝像頭所記錄和采集到的音視頻材料通過(guò)信號線(xiàn)傳遞到硬盤(pán)錄像機上，然后由硬盤(pán)錄像機經(jīng)過(guò)初步判斷和處理后就傳遞到監控平臺。工作人員會(huì )根據這些信息發(fā)送監控指令，監控攝像頭就會(huì )根據指令進(jìn)行下一步操作。另外這個(gè)系統還具有自動(dòng)跟蹤視頻以及移動(dòng)運行的監控功能，并且在發(fā)生警報時(shí)，區域內的監控攝像頭就會(huì )進(jìn)行相應的聯(lián)動(dòng)報警。 

 

1.2 環(huán)境監控 

 

        環(huán)境監控子系統主要對 SF6 和氧氣進(jìn)行濃度上的檢測，如果 SF6 的濃度太高或者是氧氣的濃度太低，這個(gè)子系統就會(huì )自動(dòng)發(fā)出報警信息，同時(shí)開(kāi)啟聲光顯示，并在泄漏 SF6 時(shí)進(jìn)行通風(fēng)排氣。而監控系統也會(huì )將這些自動(dòng)通風(fēng)排氣的情況記錄下來(lái)，并對發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行記錄，便于以后的數據查詢(xún)。環(huán)境監控模塊還會(huì )將室內的溫濕度與空調監控聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現兩者的控制聯(lián)動(dòng)。

 

1.3 火災警報裝置 

 

        火災報警子系統原本是單獨的一套子系統，在配電房設計初期就會(huì )獨立設計，可以對整個(gè)配電站進(jìn)行消防安全的監測和控制，如果發(fā)生火災，這個(gè)系統就會(huì )馬上發(fā)出信號進(jìn)行報警，消防設備 PC 也能夠將當時(shí)的配電室的情況以及系統的運行狀態(tài)顯示出來(lái)，另外其還具有自動(dòng)撥號報警的功能。將這一子系統接入配電室智能監控系統還可以實(shí)現火災報警的聯(lián)網(wǎng)監測和控制功能。

 

1.4 其他 

 

        除了上述幾個(gè)系統外，其還有空調監控、門(mén)禁管理等系統模塊?？照{監控是用于監測各類(lèi)機型的空調設備，并且具有檢測和重試等調節空調運行狀態(tài)的功能，從而有效的提高了其可靠性和安全性，降低其由于死機或者是停機造成的損害。門(mén)禁管理是與監控視頻的子系統連接在一起作用的模塊，它可以很大的防止管理漏洞的出現，同時(shí)其又與火災警報器連接在了一起進(jìn)行聯(lián)動(dòng)作用，從而確保了火災發(fā)生時(shí)能夠保證逃生通道的順暢性。各個(gè)監控模塊都由監控室進(jìn)行控制與數據集成，相互聯(lián)動(dòng)的系統進(jìn)行協(xié)同合作，從而達到對配電室監控和管理。

 

 

        對于監控系統而言，系統軟件是十分重要的組成部分，其能在巡檢設備和接收終端上報的基礎上，完成對配電室電氣設備運行數據進(jìn)行監測和分析，并且能在設備被盜和運行故障的時(shí)候及時(shí)報警，從而保障配電網(wǎng)的正常運行。一般情況下采用模塊化設計方法對軟件系統進(jìn)行設計，這樣能夠保持軟件結構的簡(jiǎn)單清晰，從而讓系統的修改和調試更加方便。系統的后臺軟件用 VC6.0/VS 進(jìn)行開(kāi)發(fā)，因為其具有良好的擴展性、穩健性和較好的結構。對于用戶(hù)界面的分層，主要有表現層、業(yè)務(wù)層、持久層，其中表現層能夠為客戶(hù)提供業(yè)務(wù)層的基本信息，并將得到的信息反饋到 業(yè)務(wù)層；業(yè)務(wù)層負責對收集到的數據進(jìn)行處理，其能將處理得到的數據反饋給客戶(hù)，也能將數據存儲起來(lái)；持久層主要是對數據進(jìn)行持久的保存，避免出現數據丟失。

         按照功能對軟件進(jìn)行劃分，可以將軟件劃分為七個(gè)部分。

         第一是用戶(hù)管理功能，其能在用戶(hù)的不同要求下對管理單位和管理權限進(jìn)行劃分。其中監控中心的管理用戶(hù)就可以通過(guò)對配電室所屬的線(xiàn)路配變、環(huán)境設備進(jìn)行操作。 

         第二是系統管理功能，這一功能模塊能夠讓用戶(hù)根據自身的實(shí)際要求來(lái)對配電室內配電線(xiàn)路和傳感器等對象單位進(jìn)行移動(dòng)、更改、刪除和增加；

         第三是數據采集功能，其中包含有文件的上傳、實(shí)時(shí)監控、GPRS 采集和定時(shí)采集等多項功能；

         第四是數據的分析功能，其能根據實(shí)際情況完成對單臺設備數據分析、多臺分析和綜合分析；

         第五是系統設置功能，主要是對軟件界面風(fēng)格、設備類(lèi)型、GPRS 終端類(lèi)型和通訊規約等參數進(jìn)行設置；

         第六是日志記錄功能，其主要是記錄系統的運行狀態(tài)、用戶(hù)信息和定時(shí)清理系統中的歷史日志；

         第七是對外開(kāi)放功能，其能實(shí)現系統與廠(chǎng)家其他設備的數據采集，其他系統的數據交換。

 

 

        Acrel-2000E配電室綜合監控系統通過(guò)監控系統平臺和監控終端，實(shí)現智能開(kāi)關(guān)柜柜運行監控、高壓開(kāi)關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線(xiàn)測溫監測、電纜測溫監測、環(huán)境監測、有害氣體監測、安防監控、采暖通風(fēng)、門(mén)禁、燈光、風(fēng)機、除濕機、空調控制等功能。實(shí)現動(dòng)力環(huán)境各數據的檢測與設備控制，實(shí)現動(dòng)力環(huán)境優(yōu)化，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長(cháng)設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過(guò)高，同樣實(shí)現配電動(dòng)力環(huán)境的分布式遠程管理。系統架構由站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通訊層和現場(chǎng)設備層構成。

 

 

        系統功能需求：

       1）數據采集及處理：通過(guò)間隔層設備實(shí)時(shí)采集現場(chǎng)配電室溫度、濕度、SF6、O2、O3、煙霧、門(mén)禁及電表等數據；

       2）畫(huà)面顯示：配電房環(huán)境溫濕度、氣體（SF6、O2、O3等）含量、配電開(kāi)關(guān)狀態(tài)、漏水/水浸、煙霧、門(mén)禁等的實(shí)時(shí)信息、視頻、各測量值的實(shí)時(shí)數據、各種告警等信息。

       3）記錄功能：具有溫濕度、氣體（SF6、O2、O3等）含量、電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數據的存儲功能，以供查詢(xún)、分析、打印。

       4）報警處理：系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警?？梢蕴峁┧姆N告警方式：監控界面彈窗告警；實(shí)時(shí)語(yǔ)音告警，系統能夠對所有事件發(fā)出語(yǔ)音告警；短信告警，可以向發(fā)送告警信息短信。

       5）曲線(xiàn)分析功能：可以曲線(xiàn)形式展示監控系統的溫濕度、氣體（SF6、O2、O3等）含量、電壓、電流、功率等數據，以便分析其當前運行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢。

       6）報表統計功能：通過(guò)報表，可以方便分析供電系統及各回路運行參數，形成運行日報、月報、電能統計日報、月報、年報。

       7）遠程運維功能：Acrel-2000E配電室綜合監控系統可將現場(chǎng)采集信息上傳企業(yè)電力運維云平臺，企業(yè)運維人員可遠程運維，構建智能運維體系，開(kāi)發(fā)智能運維應用，實(shí)現配電房智能分析、故障預測、智能巡查、智能派單、故障知識庫構建等功能，使配電室運維更加智能高效。

 

 

 

        配電室的監控對電網(wǎng)的正常運行而言有重要意義，在電網(wǎng)運行的過(guò)程中要對配電室進(jìn)行嚴密的監控，避免其發(fā)生故障時(shí)對電網(wǎng)的安全和用戶(hù)的利益造成損失，所以需要加強對智能監控系統設計的研究，從而實(shí)時(shí)掌握配電室的信息。Acrel-2000E配電室綜合監控系統不僅能顯示配電室的環(huán)境狀況，還可以采集電力儀表、配電回路數據，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通信上傳等綜合管理平臺。系統實(shí)現對采集數據的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示配電室內各環(huán)境監測并生成各種數據報表、曲線(xiàn)、圖形等，便于數據分析、研究，為解決配電室環(huán)境監控問(wèn)題提供了真實(shí)可靠的依據。

 

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