1 配電室現有監控技術的不足之處
(1)現有配電室無法實現全天候數據信息上傳,目前國內配電室除了表計采用遠程數據獲取方式外,環境溫濕度數據、配電室門鎖及視頻數據均無法實現遠程在線監控,配電室存在嚴重的安全運行隱患。同時,部分配電室未安裝電磁門鎖及視頻監控設備,無法有效預防人為破壞行為;無法監控運維人員作業操作是否符合規范要求。
(2)配電房所處地勢較低,每逢汛期,因為排水通道不暢,人手不足等原因,極易出現配電房大量積水或者倒灌等情況,從而給室內電力設備的運行帶來嚴重的威脅。配電房水浸問題輕則引起斷電,重則使設備短路造成設備保護跳閘,甚至引起上級配電設備動作從而擴大受災面積。
2、系統方案與結構
2.1系統方案
根據《配電房管理制度》、《配電房操作規程》、《電力安全生產條例》以及《視頻安防監控系統技術要求》等規范標準及要求,結合我公司實際應用案例,該系統采用分布式和模塊化架構,把10kV智慧配電室輔助監控系統分為站端系統和軟件平臺及移動客戶端應用三部分構成。
1)、站端系統:包含了部署在變配電站、開閉所等低壓側的環境、設備信息采集設備,通過接入各種類型的物聯網環境與設備監測傳感器,視頻監控裝置等,利用數據采集設備通過光纖或4/5G無線網絡將數據上送到軟件平臺。
2)、軟件平臺設計基于PC WEB提供變配電站所內設備的狀態監測、環境的實時監控、安防監控、火災消防等信息的檢測和控制在內的一整套應用和數據管理平臺。
3)、移動客戶端應用保護提供了基于移動WEB、移動APP在內的終端應用界面.
2.2系統結構
10kV智慧配電室輔助監控系統,是對小區、工業園區等變配電站所內設備的狀態監測、環境的實時監控、安防監控、火災消防等信息的檢測和控制。系統對各種監測及報警數據進行分析,實時反映現場設備運行的環境情況、設備本身運行情況,通過聯動控制,保證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。
2.3 功能需求如下:
(1)針對開關柜,需要配置具有耐高溫阻燃硅膠材料,捆綁式的無源無線測溫傳感器,來確認開關柜母線溫度。
(2)針對每一面進線柜,需要配置具有采集精度高、響應速度快的SF6氣體監測裝置,來確認配電房內環境安全。
(3)針對每一條電纜溝,需要配置水浸傳感器,實時監測電纜溝內的水位情況。
(4)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,實時監視配電室內情況。
(5 針對整個配電室工程配置一臺配電室環境檢測柜,監控配電室的環境安全,其功能應包含:
u 環境溫度、環境濕度、SF6氣體濃度、O2氣體濃度、電纜溝水位以及煙感傳感器等監測信息實時刷新。
u 采用紅外檢測,防止不明人員或小動物的入侵。
u 對視頻監控畫面實時顯示。
3技術方案
此次配電室改造項目基于智能變電設施云監控平臺,包括站端設備采集單元、站端和遠端數據顯示等組成部分。改造完成后,可通過遠程計算機、智能移動終端實時監測配電室設備運行情況,滿足配電室運行環境安全及故障隱患的遠程在線巡視需求。實現10kV配電室的無人值守、無人巡視。
3.1 環境與非法入侵監測
在高、低壓室內各安裝一臺溫濕度監測模塊,實現對溫濕度數據的實時監控,確保配電室設備的正常運行。無人值守配電室在運行過程中,會受到不明人員或小動物的入侵威脅,為此安裝紅外雙鑒探測器一套,實現入侵自動報警。
3.2 視頻監控
在高、低壓室各加裝360°全景攝像頭一臺,監控攝像頭可自動對焦,用以配電室運行情況的遠程監控。遇故障報警時,自動上傳現場視頻至后臺存儲,配合運維需求,由后臺調取現場情況錄像。
3.3設備控制
設備控制主要是對配電房內一些設備進行開關控制,主要控制設備是:照明設備、風機、水泵。具體功能如下:
(1)對配電房的環境和設備進行防盜、防火、防人為事故的監視。通過通信網絡通道,將被監視目標的實時圖像及報警信號上傳到主站,并實現控制功能。
(2)操作人員可通過主站對智能配電房的設備、現場進行監視,可對智能配電房攝像機進行控制(左右、上下、遠景/近景、近焦/遠焦),對于帶預置點云臺,操作人員可以直接進行云臺的預置和操作。
(3)根據浸水探測器返回的信號或遠程控制,主控主機開啟或關閉水泵,完成對積水的清除。
(4)根據溫濕度探測器返回的信號或遠程控制,主控主機開啟或關閉風機,完成對室內空氣、濕度、溫度調節,改善室內空氣質量。
(5)根據時間或遠程控制,主控主機開啟或關閉照明燈,完成對室內光線補充,協助攝像機進行視頻采集。
3.4數據轉發與視頻數據備份
配電室內加裝通信機柜一面,內置通信管理單元,建立配電室與云端服務器的4G無線通信鏈路,實現對高壓監控單元的數據、低壓監控單元的數據和視頻數據的集中管理。配電室配置視頻錄像機一套,安裝于通信機柜內,用于現場視頻數據備份,服務于日常設備維護與故障處理。
3.5 云端數據處理分析
云端服務器完成通信管理單元上發數據的整理、分析與轉發,將用戶需求數據在遠端(PC或移動APP)進行展示。
3.6 不同用戶權限
云端服務器可設定不同用戶權限,分配給不同層級的運維及管理人員,通過PC、移動APP端查看權限指定內容,包括站端的遙測、遙信數據。