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配變環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)由智能監(jiān)控平臺(tái)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、智能監(jiān)控主機(jī)、各監(jiān)測子系統(tǒng)及執(zhí)行子系統(tǒng)等部分組成，現(xiàn)場傳感及執(zhí)行單元采用通過智能監(jiān)控終端經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)接入到管理平臺(tái)。
2015年8月，國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于加快配電網(wǎng)建設(shè)改造的指導(dǎo)意見》。意見指出要以智能化為方向，按照“成熟可靠、技術(shù)、節(jié)能環(huán)保"的原則，全面提升配電網(wǎng)裝備水平；采用物聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代傳感和信息通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、通道運(yùn)行狀態(tài)及外部環(huán)境的在線監(jiān)測，提高預(yù)警能力和信息化水平。
目前配電站所存在浸水、有害氣體超標(biāo)、盜竊等風(fēng)險(xiǎn)，以及高溫高濕引起設(shè)備絕緣損壞等設(shè)備故障問題。改善配電站所運(yùn)行環(huán)境，加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和維護(hù)管理水平，消除安全隱患，提高供電可靠性。
2.配變環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
GB/T 17626.4-2008 電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)快速瞬變脈沖群抗干擾度試驗(yàn)；
GB/T14598.13規(guī)定的頻率為100KHZ衰減震蕩波(半波電壓幅值共模為2.5KV，差模為1KV)脈沖群干擾實(shí)驗(yàn)；
GB4793-1995 測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求 部分 通用要求；
GB/T2423.1 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)A：低溫試驗(yàn)方法；
GB/T2423.2 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)B：高溫試驗(yàn)方法；
GB/T2423.3 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)Ca：恒定濕熱試驗(yàn)方法；
GB/T11287-1989規(guī)定的I級(jí)震動(dòng)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)及GB/T14537-1993規(guī)定的I級(jí)沖擊響應(yīng)實(shí)驗(yàn)；
GB/T11287-1989規(guī)定的I級(jí)震動(dòng)耐久實(shí)驗(yàn)；
NPZ-DL-001 配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)由智能監(jiān)控平臺(tái)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、智能監(jiān)控主機(jī)、各監(jiān)測子系統(tǒng)及執(zhí)行子系統(tǒng)等部分組成，現(xiàn)場傳感及執(zhí)行單元采用通過智能監(jiān)控終端經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)接入到管理平臺(tái)。
圖1智能配電站所監(jiān)控系統(tǒng)總體框圖
1、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
整個(gè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息交互主要包括各傳感器、執(zhí)行元件與智能監(jiān)控主機(jī)之間的信息采集、傳輸以及智能監(jiān)控主機(jī)與平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)通信。
各傳感器將采集到巡檢數(shù)據(jù)通過無線、以太網(wǎng)、RS485/232等方式傳輸至智能監(jiān)控主機(jī)，智能監(jiān)控主機(jī)將數(shù)據(jù)以太網(wǎng)的形式傳輸至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)再將巡檢數(shù)據(jù)傳輸至電力系統(tǒng)內(nèi)部光纖環(huán)網(wǎng)或無線配網(wǎng)通訊中，智能監(jiān)控平臺(tái)就能通過電力系統(tǒng)光纖環(huán)網(wǎng)獲取巡檢數(shù)據(jù)，并為管理終端提供數(shù)據(jù)服務(wù)。
2、智能監(jiān)控主機(jī)
智能監(jiān)控主機(jī)：實(shí)現(xiàn)與管理平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)通信，支持104、101、Modbus等電力協(xié)議，支持4G無線數(shù)據(jù)上傳等多種通訊方式，具有8路無源開關(guān)量輸入，8路繼電器輸出，具有6路RS232/485串口，2路10/100M網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)時(shí)RTC，并支持監(jiān)控點(diǎn)位控制邏輯聯(lián)動(dòng)自由編程，實(shí)現(xiàn)配電站所內(nèi)狀態(tài)信息的采集、上送以及各個(gè)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)。
主要技術(shù)參數(shù)：
☆ 工作電壓：AC220V；
☆ 開關(guān)量采集通道數(shù)8，干接點(diǎn)輸入；
☆ 開關(guān)量輸出通道數(shù)8，干接點(diǎn)輸出；
☆ 通信通道數(shù)：6路RS485，1路RS232；
☆ 具有掉電保護(hù)功能，能夠保存配置信息、歷史數(shù)據(jù)和告警信息；
☆ 電源、運(yùn)行、告警和串口收發(fā)指示；
☆ 具有看門狗功能，使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
☆☆ 工作環(huán)境：溫度:-25 ℃～+70 ℃ 濕度:≤95%RH
☆ 絕緣性能：外殼與電源間：>10MΩ
☆ 電磁兼容特性：快速瞬變脈沖群 GB/T17626.4-1999 4級(jí)
3、綜合監(jiān)測傳感器及執(zhí)行單元
在現(xiàn)有配電站所設(shè)備基礎(chǔ)上，利用較成熟的技術(shù)，通過智能巡檢監(jiān)控系統(tǒng)全面監(jiān)測配電設(shè)備、配電室環(huán)境的運(yùn)行情況及性能參數(shù)，并借助監(jiān)控主機(jī)取得的數(shù)據(jù)來搭建智能監(jiān)測平臺(tái)，建立配電站所環(huán)境智能監(jiān)測子系統(tǒng)。
環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)及運(yùn)行聯(lián)動(dòng)：
環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)，主要通過監(jiān)控主機(jī)讀取房內(nèi)溫濕度、煙感、水浸、氧氣、臭氧、SF6等傳感器,根據(jù)預(yù)設(shè)的上下限定值,啟動(dòng)空調(diào)、除濕器、風(fēng)機(jī)、水泵等,及時(shí)智慧治理，使超標(biāo)項(xiàng)目快速恢復(fù)正常，保證配電站所環(huán)境持續(xù)合格達(dá)標(biāo)，滿足正常工作環(huán)境。同時(shí)監(jiān)控主機(jī)實(shí)時(shí)上報(bào)當(dāng)前的環(huán)境參數(shù),在超出預(yù)設(shè)定值后,及時(shí)上告告警信號(hào)。
1)SF6+O2氣體變送器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
測量范圍 | SF6氣體濃度測量范圍： 0～3000ppm 氧氣測量范圍：0～25% 溫度測量范圍：-40℃~120℃、濕度測量范圍：0～99%RH |
測量精度 | SF6: ±5%、氧氣：±1%、溫度：±0.5℃、濕度：±3%RH |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設(shè)置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設(shè)置) |
平均功耗 | ＜3W |
產(chǎn)品尺寸 | 152mm×150mm×40mm |
2）溫濕變送器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
測量范圍 | 溫度：-40℃~120℃、濕度：0～99%RH |
測量精度 | 溫度：±0.5℃、濕度：±3%RH |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設(shè)置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設(shè)置) |
平均功耗 | ＜3W |
產(chǎn)品尺寸 | 室內(nèi)墻面安裝 |
3）臭氧傳感器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
測量范圍 | 0～100ppm |
測量精度 | ±3% |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設(shè)置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設(shè)置) |
平均功耗 | ＜3W |
安裝方式 | 室內(nèi)墻面安裝 |
產(chǎn)品尺寸 | ABS白色 86mm*117mm*41mm |
4）液位傳感器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V±20% |
測量范圍 | 0-5m |
測量分辨率 | 1mm |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設(shè)置) |
波特率 | 9600 bit/s |
平均功耗 | ＜3W |
安裝方式 | 投入式 |
5）煙霧探測器
額定電壓 | DC12V±20% |
輸出接口 | 聲光報(bào)警/繼電器無源觸點(diǎn)（NO/NC可設(shè)置）輸出 |
報(bào)警聲音 | ≥80dB |
報(bào)警電流 | ≤45mA |
工作溫度 | -10℃～＋50℃ |
相對濕度 | ≤95%RH |
安裝方式 | 吸頂式安裝 |
產(chǎn)品尺寸 | 支架103mm，高55mm（帶底座） |
6）噪音傳感器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
測量范圍 | 30～120dB |
測量精度 | ±1.5 |
頻率范圍 | 20Hz～12.5kHz |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設(shè)置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設(shè)置) |
平均功耗 | ＜1W |
安裝方式 | 室內(nèi)墻面安裝 |
產(chǎn)品尺寸 | ABS白色 86mm*117mm*41mm |
7）空調(diào)控制器
主要技術(shù)參數(shù)：
額定電壓 | DC12V～24V |
遙控距離 | 10m |
載波頻率 | 38KHz |
學(xué)習(xí)方式 | 自動(dòng)學(xué)習(xí)識(shí)別 |
輸出接口 | RS485 |
通訊協(xié)議 | MODBUS RTU |
通訊地址 | 1-255(可設(shè)置) |
波特率 | 9600 bit/s(可設(shè)置) |
平均功耗 | ＜1W |
抗電磁干擾 | 30V/m(10MHz―1000MHz) |
安裝方式 | 室內(nèi)墻面安裝 |
產(chǎn)品尺寸 | ABS白色 86mm*117mm*41mm |
8）開關(guān)柜內(nèi)終端頭及變壓器進(jìn)出線溫度監(jiān)測
測溫傳感器采用無源自取電，在線路電流大于5A的條件下，滿足可靠運(yùn)行要求。安裝在變壓器高低壓接線出頭以及開關(guān)柜內(nèi)電纜終端頭處，實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器運(yùn)行狀態(tài)，掌控變壓器關(guān)鍵點(diǎn)的溫度變化情況，并實(shí)現(xiàn)溫度預(yù)警與風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)；實(shí)時(shí)監(jiān)測開關(guān)柜電纜終端頭溫度，提前預(yù)警電纜終端頭溫升。
頻率范圍 | 433MHz |
傳輸距離 | 大于60m |
數(shù)據(jù)速率 | 2.4-128Kbps |
發(fā)射電流 | 11-60mA |
睡眠電流 | 60nA |
工作電壓 | CT取電（5A） |
測量溫度 | -50℃～+150℃ |
測量精度 | ±0.5℃ |
外形尺寸 | 25mm*25mm*62mm |
安防子系統(tǒng)及運(yùn)行聯(lián)動(dòng)
通過在配電站所內(nèi)安裝紅外入侵探測器監(jiān)測室內(nèi)的安全指標(biāo)，監(jiān)控主機(jī)通過傳感器收集相關(guān)數(shù)據(jù)，將各項(xiàng)環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給智能管理平臺(tái)，智能管理平臺(tái)得到數(shù)據(jù)之后立刻按照既定的閾值條件及告警策略產(chǎn)生相應(yīng)的事項(xiàng)告警，并在時(shí)間通過語音、短信、郵件、微信等既定渠道發(fā)給相關(guān)人員，同時(shí)按照既定的異常處理措施來控制現(xiàn)場設(shè)備的啟停：
1）紅外入侵探測器監(jiān)測紅外感應(yīng)點(diǎn)的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)布防后有入侵，環(huán)境監(jiān)控主機(jī)接收數(shù)據(jù)后，現(xiàn)場啟動(dòng)聲光報(bào)警器，并立刻上報(bào)智能管理平臺(tái)中心并告警；并與視頻聯(lián)動(dòng)，記錄告警前的視頻數(shù)據(jù)，做進(jìn)一步分析。
2）安裝在現(xiàn)場的聲光報(bào)警器在出現(xiàn)外界入侵時(shí)，發(fā)出強(qiáng)烈的聲光報(bào)警信號(hào)，以達(dá)到提醒現(xiàn)場人員注意的目的。
視頻子系統(tǒng)及聯(lián)動(dòng)
在配電站所內(nèi)安裝紅外球型攝像機(jī)，用于電房內(nèi)安防監(jiān)控和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控。
1) 監(jiān)控平臺(tái)可通過環(huán)境監(jiān)控主機(jī)對攝像機(jī)下達(dá)操作指令，具備遠(yuǎn)程控制視頻的功能，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視；
2) 可通過監(jiān)控主機(jī)與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，根據(jù)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的預(yù)警或報(bào)警區(qū)域，查看特點(diǎn)區(qū)域情況，供人工確認(rèn)；
3) 當(dāng)某區(qū)域發(fā)生入侵報(bào)警時(shí)，監(jiān)控主機(jī)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并自動(dòng)將對應(yīng)位置的圖像畫面切換至監(jiān)控屏幕上，并啟動(dòng)現(xiàn)場和監(jiān)控中心的聲光報(bào)警器；
4) 通過報(bào)警聯(lián)動(dòng)以及NVR的視頻回放功能，可以實(shí)現(xiàn)如煙感告警后，調(diào)出報(bào)警前一定時(shí)間內(nèi)的視頻信息，作為事前分析。
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