安科瑞 陳聰

摘  要：配電室作為電網(wǎng)正常運(yùn)行中的基礎(chǔ)性設(shè)施，在信息化建設(shè)中處于信息交換管理的核心位置，這就要求配電室內(nèi)所有設(shè)備須時時刻刻正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦某臺設(shè)備出現(xiàn)故障，對數(shù)據(jù)傳輸、存儲及系統(tǒng)運(yùn)行構(gòu)成威脅，就會影響到全局，如果不能及時處理，更有可能損壞硬件設(shè)備，造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。但是在電網(wǎng)實(shí)際的運(yùn)行過程中，并不能隨時對其進(jìn)行故障檢查和查看，因?yàn)檫@樣不但會增加工作人員的工作量，還會給供電企業(yè)帶來巨大的成本支出。而通過對配電室進(jìn)行智能監(jiān)控就能合理解決這些問題，所以配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸受到人們的關(guān)注。為了能讓配電室更好的工作，就須要加強(qiáng)對配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)的研究，實(shí)時監(jiān)控高壓配電室運(yùn)行狀態(tài)，并結(jié)合線下巡檢、搶修等工作，共同保障配電室的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵字：配電室、信息化建設(shè)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、安全穩(wěn)定

1. 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應(yīng)用，通過采集模塊來對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、整合和處理，從而讓各個子系統(tǒng)能夠進(jìn)行相應(yīng)的聯(lián)動和配合使用。這個系統(tǒng)會自動收集和記錄信息數(shù)據(jù)，并加以分析，從而將合理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進(jìn)行處理和應(yīng)對。

1.1視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控是指將智能監(jiān)控系統(tǒng)前端的監(jiān)控?cái)z像頭所記錄和采集到的音視頻材料通過信號線傳遞到硬盤錄像機(jī)上，然后由硬盤錄像機(jī)經(jīng)過初步判斷和處理后就傳遞到監(jiān)控平臺。工作人員會根據(jù)這些信息發(fā)送監(jiān)控指令，監(jiān)控?cái)z像頭就會根據(jù)指令進(jìn)行下一步操作。另外這個系統(tǒng)還具有自動跟蹤視頻以及移動運(yùn)行的監(jiān)控功能，并且在發(fā)生警報(bào)時，區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控?cái)z像頭就會進(jìn)行相應(yīng)的聯(lián)動報(bào)警。

1.2 環(huán)境監(jiān)控

環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)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，這個子系統(tǒng)就會自動發(fā)出報(bào)警信息，同時開啟聲光顯示，并在泄漏 SF6 時進(jìn)行通風(fēng)排氣。而監(jiān)控系統(tǒng)也會將這些自動通風(fēng)排氣的情況記錄下來，并對發(fā)生的時間進(jìn)行記錄，便于以后的數(shù)據(jù)查詢。環(huán)境監(jiān)控模塊還會將室內(nèi)的溫濕度與空調(diào)監(jiān)控聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)兩者的控制聯(lián)動。

1.3 火災(zāi)警報(bào)裝置

火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)原本是單獨(dú)的一套子系統(tǒng)，在配電房設(shè)計(jì)初期就會獨(dú)立設(shè)計(jì)，可以對整個配電站進(jìn)行全方面消防安全的監(jiān)測和控制，如果發(fā)生火災(zāi)，這個系統(tǒng)就會馬上發(fā)出信號進(jìn)行報(bào)警，消防設(shè)備 PC 也能夠?qū)?dāng)時的配電室的情況以及系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)顯示出來，另外其還具有自動撥號報(bào)警的功能。將這一子系統(tǒng)接入配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和控制功能。

1.4 其他

除了上述幾個系統(tǒng)外，其還有空調(diào)監(jiān)控、門禁管理等系統(tǒng)模塊。空調(diào)監(jiān)控是用于監(jiān)測各類機(jī)型的空調(diào)設(shè)備，并且具有檢測和重試等調(diào)節(jié)空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)的功能，從而合理的提高了其可靠性和安全性，降低其由于死機(jī)或者是停機(jī)造成的損害。門禁管理是與監(jiān)控視頻的子系統(tǒng)連接在一起作用的模塊，它可以較大的防止管理漏洞的出現(xiàn)，同時其又與火災(zāi)警報(bào)器連接在了一起進(jìn)行聯(lián)動作用，從而確保了火災(zāi)發(fā)生時能夠保證逃生通道的順暢性。各個監(jiān)控模塊都由監(jiān)控室進(jìn)行控制與數(shù)據(jù)集成，相互聯(lián)動的系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同合作，從而達(dá)到對配電室的全方面監(jiān)控和管理。

2. 配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

對于監(jiān)控系統(tǒng)而言，系統(tǒng)軟件是十分重要的組成部分，其能在巡檢設(shè)備和接收終端上報(bào)的基礎(chǔ)上，完成對配電室電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和分析，并且能在設(shè)備被盜和運(yùn)行故障的時候及時報(bào)警，從而保障配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。一般情況下采用模塊化設(shè)計(jì)方法對軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能夠保持軟件結(jié)構(gòu)的簡單清晰，從而讓系統(tǒng)的修改和調(diào)試更加方便。系統(tǒng)的后臺軟件用 VC6.0/VS 進(jìn)行開發(fā)，因?yàn)槠渚哂辛己玫臄U(kuò)展性、穩(wěn)健性和較好的結(jié)構(gòu)。對于用戶界面的分層，主要有表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)層、持久層，其中表現(xiàn)層能夠?yàn)榭蛻籼峁I(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(fù)責(zé)對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其能將處理得到的數(shù)據(jù)反饋給客戶，也能將數(shù)據(jù)存儲起來；持久層主要是對數(shù)據(jù)進(jìn)行持久的保存，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失。

按照功能對軟件進(jìn)行劃分，可以將軟件劃分為七個部分。

一是用戶管理功能，其能在用戶的不同要求下對管理單位和管理權(quán)限進(jìn)行劃分。其中監(jiān)控中心的管理用戶就可以通過對配電室所屬的線路配變、環(huán)境設(shè)備進(jìn)行操作。

二是系統(tǒng)管理功能，這一功能模塊能夠讓用戶根據(jù)自身的實(shí)際要求來對配電室內(nèi)配電線路和傳感器等對象單位進(jìn)行移動、更改、刪除和增加；

三是數(shù)據(jù)采集功能，其中包含有文件的上傳、實(shí)時監(jiān)控、GPRS 采集和定時采集等多項(xiàng)功能；

四是數(shù)據(jù)的分析功能，其能根據(jù)實(shí)際情況完成對單臺設(shè)備數(shù)據(jù)分析、多臺分析和綜合分析；

五是系統(tǒng)設(shè)置功能，主要是對軟件界面風(fēng)格、設(shè)備類型、GPRS 終端類型和通訊規(guī)約等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；

六是日志記錄功能，其主要是記錄系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、用戶信息和定時清理系統(tǒng)中的歷史日志；

七是對外開放功能，其能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與廠家其他設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。

3. Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)

Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)控系統(tǒng)平臺和監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)智能開關(guān)柜柜運(yùn)行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負(fù)載運(yùn)行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風(fēng)、門禁、燈光、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制等功能。實(shí)現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化，避免運(yùn)行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運(yùn)行故障，保證維護(hù)人員安全，延長設(shè)備使用壽命，減少配電室粗放式管理導(dǎo)致成本過高，同樣實(shí)現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠(yuǎn)程管理。系統(tǒng)架構(gòu)由站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層構(gòu)成。

系統(tǒng)功能需求：

1）數(shù)據(jù)采集及處理：通過間隔層設(shè)備實(shí)時采集現(xiàn)場配電室溫度、濕度、SF6、O2、O3、煙霧、門禁及電表等數(shù)據(jù)；

2）畫面顯示：配電房環(huán)境溫濕度、氣體（SF6、O2、O3等）含量、配電開關(guān)狀態(tài)、漏水/水浸、煙霧、門禁等的實(shí)時信息、視頻、各測量值的實(shí)時數(shù)據(jù)、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(shù)據(jù)的存儲功能，以供查詢、分析、打印。

4）報(bào)警處理：系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟取穸取⒂泻怏w、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。可以提供四種告警方式：監(jiān)控界面彈窗告警；實(shí)時語音告警，系統(tǒng)能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警；短信告警，可以向相應(yīng)號碼發(fā)送告警信息短信。

5）曲線分析功能：可以曲線形式展示監(jiān)控系統(tǒng)的溫濕度、氣體（SF6、O2、O3等）含量、電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，以便分析其當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)及有關(guān)歷史趨勢。

6）報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能：通過報(bào)表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運(yùn)行參數(shù)，形成運(yùn)行日報(bào)、月報(bào)、電能統(tǒng)計(jì)日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)。

7）遠(yuǎn)程運(yùn)維功能：Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可將現(xiàn)場采集信息上傳企業(yè)電力運(yùn)維云平臺，企業(yè)運(yùn)維人員可遠(yuǎn)程運(yùn)維，構(gòu)建智能運(yùn)維體系，開發(fā)智能運(yùn)維應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)配電房智能分析、故障預(yù)測、智能巡查、智能派單、故障知識庫構(gòu)建等功能，使配電室運(yùn)維更加智能合理。

4 總結(jié)

配電室的監(jiān)控對電網(wǎng)的正常運(yùn)行而言有重要意義，在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中須要對配電室進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，避免其發(fā)生故障時對電網(wǎng)的安全和用戶的利益造成損失，所以需要加強(qiáng)對智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究，從而實(shí)時掌握配電室的信息。Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)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(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)通信上傳等綜合管理平臺。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時顯示配電室內(nèi)各環(huán)境監(jiān)測并生成各種數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線、圖形等，便于數(shù)據(jù)分析、研究，為解決配電室環(huán)境監(jiān)控問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 樓增沅.智能配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D].杭州電子科技大學(xué) ,2012.

[2] 張潔、何春光.智能配電監(jiān)控系統(tǒng)在配電工程中的應(yīng)用[J].農(nóng)村電氣化 ,2015,09:9-10.

[3] 孫 博.配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017 （9）