安科瑞Acrel-2000E/B配电室监控系统在方佳电力10kV预制舱中的应用

　　安科瑞 黄飞蓉 18860995251
　　摘要：Acrel-2000E/B配电室综合监控系统是以智能控制为核心，通过物联网技术的集成应用，来实现配电室内环境的全天状态监视和智能控制。针对方佳电力10kV预制舱项目的要求，系统实现了环境数据监测和设备控制，起到了预防运行环境异常导致配电设备运行故障的作用，保证了维护人员的安全，延长了设备使用寿命，实现了配电室环境的分布式远程管理。
　　关键词：预制舱;环境监测;设备控制。
　　0 引言
　　随着信息网络技术的不断发展，各类规模大小不等，设备种类、数量不同的含网络设备机房广泛分布于用户各分支机构所在地域，由于欠缺与运行网络的规模体系相对称的监控系统，数量众多的无人值守机房的物理运行环境状况、设备运行状况、人员活动状况以及消防状况的变化包括可能出现的危急状况，均无法得到及时的发现和处理，也就很难被合理预见、防范和避免。因此在配电室内安装环境监控系统，实现配电室内环境的在线监测，保障配电室设备的安全运行很有必要。
　　Acrel-2000E/B配电室综合监控系统可以帮助方佳电力10kV预制舱项目实现对各种监测数据的查询、分析、预警及综合展示，以保证配电室的环境安全。在智能化方面实现供配电监控系统的遥测、遥信、遥控控制，对系统进行综合检测和统一管理;在数据资源管理方面，可以显示或查询供配电室内各设备运行(包括历史和实时参数)，并根据实际情况进行日报、月报和年报查询或打印，提高工作效率，节约人力资源。
　　配电室综合监控是整个供配电管理系统中的一个重要环节。目前，配电室一般都采取无人值守，定时巡查制度，这样既浪费人力物力也无法做到对配电室的环境和安全实时监控。而配电室的环境稳定可靠对电力设备的安全运行至关重要。
　　安科瑞电气股份有限公司根据配电室实际情况，结合多年的变电站和配电室的运行管理经验，自主研发了 Acrel-2000E 配电室综合监控系统系列化产品，通过采集配电室的温湿度、水浸、烟感、门禁、气体和视频等相关数据，及时掌握配电室现场情况，通过可靠的联动策略实现系统的有机集成，有效解决了视频监测、环境监测、安全警卫、门禁、消防和智能控制之间的互联互通，降低了系统的建设成本。
　　Acrel-2000E 配电室综合监控系统，可实现开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、母线及电缆测温监测、环境温湿度监测、有害气体监测、安防监控，可对灯光、风机、除湿机、空调控制等设备进行联动控制。实现动力环境各数据的检测与设备控制，优化动力环境，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员安全，延长设备使用寿命，实现配电动力环境的分布式远程管理。
　　1 项目需求
　　据悉，此次方佳电力10kV预制舱项目是为富利高陶瓷提供六台预制舱，每台预制舱中设有高压柜、低压柜若干台。项目需配置温湿度传感器，红外、烟感、水浸等传感器，通过配电室综合监控系统集中采集监控管理，达到数据集中管理、分析处理的功能，具体功能需求如下：
　　1、针对每一条电缆沟进出线处，需要配置水浸传感器，实时监测电缆沟内的水位情况;
　　2、每个预制舱配置温湿度传感器，采集环境温湿度数据并上传至系统;
　　3、每个预制舱配置适量的烟雾传感器、明火探测器来监测环境状态，状态信息采集到系统，并在人机界面实时刷新;
　　4、每个预制舱门口安装红外双鉴探测器，采用红外和微波双重检测，防止误报漏报;
　　5、每个预制舱安装一套指纹锁门禁控制器;
　　6、多用户权限管理，便于分级操作;
　　7、一个预制舱配置一个Acrel 2000E/B配电室综合监控系统壁挂箱，进行数据状态的采集显示、事件告警、曲线查询等操作。
　　2 方案配置
　　Acrel-2000E 配电室综合监控系统以智能控制为核心，通过物联网技术的集成应用，实现配电室内环境状态监视和智能控制。系统由 485 通信和以太网通信混合组网，完成站端视频、环境数据以及安全防范等数据的采集和监控，适配于当下多种应用场景。
　　由于硬件资源以及系统软件上的差别，Acrel-2000E/A 作为针对变电所配电室的环境辅助监控系统，只对环境参量设备进行在线监测和部分设备进行控制;而针对于更多的应用场景又推出了 Acrel-2000E/B、Acrel-2000E/M 和 Acrel-2000E/G 多款产品，硬件资源丰富，系统功能更为强大的设备，可以接入门禁系统、视频系统以及配合我司无线测温在线监测。
　　根据项目要求和项目提供的平面布置图，可知每个预制舱分为高压、低压两部分。一个预制舱配置两个温湿度传感器、两个水浸传感器、四个烟感传感器、两个红外传感器、两个明火传感器和一套门禁设备，将温湿度实时数据、水浸状态、烟感状态、红外状态和明火状态等数据上传至Acrel 2000E/B配电室综合监控系统壁挂箱，实现对该预制舱的控制和管理，为电气设备安全稳定的运行提供了保障。
　　其中水浸传感器内电源、感应线、信号输出三部分完全隔离，安全可靠，安装方便;温湿度传感器体积小巧，具有标准DIN35导轨安装卡，可直接用于导轨安装，同时还具有485通信接口，可通过标准ModBus-RTU通信协议通信;水浸传感器监测由于外界环境和各种因素造成的室内外电缆沟积水情况;红外微波双鉴探测器克服了单一技术探测器的缺陷，将2种不同技术原理的探测器整合在一起，只有当2种探测技术的传感器都探测到人体移动时才报警并将报警信息上传给后台系统，排除了普通探测器无法克服的干扰，只对人体移动作出报警，杜绝误报漏报;后台系统采集所有传感器的状态和实时数据进行监测。

　　3 现场安装
　　温湿度传感器75平米以配2个;安装在配电柜运行区的背面或侧面，据地1m左右，尽量避开空调出风口;

　　水浸传感器在配电室电缆沟进出线的地方各配1只，探针距沟底1-5cm，检测器在盖板下5cm处，如果是地下配电室，则传感器装在进口墙壁上，探针距地面1-5cm，检测器距地面1m以上;

　　烟感是吸顶安装，一般装在柜子上方，每排10面柜子左右的话配3个左右;

　　门禁系统包含门禁控制器、读卡器、磁力锁、开门按钮，读卡器安装在门外，距离地面1.2-1.4m处;开门按钮安装于门内距离地面1.2-1.4m处;磁力锁一般安装于门框中间位置;
　　双鉴探测器在每个配电房门口配置1只，安装于门内侧的墙壁上，距离地面高度2m左右;
　　监控系统屏一般每个配电房配置一面，按国网标准，门轴在左侧，安装在高压柜、直流屏或自动化终端旁，并与其保持同一高度。

　　　　配电室综合监控设备安装在配电室、箱变、变电所内，通过采集和传输技术，可以实时监测配电室内的重要场所和设备的工作环境，如温度、湿度、电缆沟水位、漏水/水浸、有害气体(SF6，H2S，NO，CO，O2，O3)、TVOC、烟雾、明火、人体感应、噪声等。
　　当检测到环境量出现异常时，可及时显示、报警，并可通过通信网络将数据上传至系统平台。根据预先设置的上下限值，联动控制空调、灯光、加热装置、除湿器、通风机、声光报警等设备。保障配电室场所的电力设备安全运行。防止因环境改变、非授权活动、设备状态变化等引起的事故，满足配电室远程运维的可靠管控要求。为新型现代化配电室的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑。
　　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。
　　告警功能：在监控中心对环境参量超过预设值时发出视听告警，在监控系统的人机界面
　　上闪烁显示，同时可以提供警示灯、报警音箱、语音、短信通知等多种告警方式。
　　设备状态检测：系统可以实时监控配电室内各监测设备(传感器)以及通信线路，自动诊断设备及链路故障，并实时显示在界面上。
　　数据查询：环境监测数据、状态监测数据及远程控制数据的历史数据查询。
　　2. 消防监控子系统
　　烟雾、温感、明火等火灾消防信息的接入，联动声光报警器进行报警，以及通过短信方式自动通知值班维护人员。
　　3. 安防监控子系统
　　红外双鉴、门磁等安防相关设备接入 ，其中红外双鉴采用微波和红外两种探测技术，同时感受到入侵者的提问及移动时，才可发出报警，避免了传统的红外探测器的误报警。
　　4. 无线测温子系统
　　无线测温产品由主机(或收发器)和传感器两部分组成。主要应用在高低压开关柜内母排搭接点，断路器触头、电缆接头、大电流设备等电气连接点和其他易过热点等位置的温度检测，并把测量结果通过网络上传到监控中心数据库服务器，通过软件分析能够对温度过高发出告警信息，实现温度故障的早期预测，防患于未然。
　　5. 变压器监测子系统
　　变压器三相绕组温度检测、风机运行状态、震动检测。支持设置变压器绕组，电缆接头处测温传感器上下限的告警值，实现语音播放、声光报警器、短信通知等联动提醒方式。
　　6. 视频监控子系统
　　视频监控采用数字监控系统，实现专业监控功能，支持海康主流硬盘录像机和数字高清摄像机系列产品。对视频源移动，模糊，被遮挡和视频丢失状态报警，在系统中对所监视的画面部署视频识别功能(安全帽，工作服等)。
　　7. 温湿度控制子系统
　　温湿度控制子系统运用温湿度传感器检测室内环境的温度与湿度值，并通过控制外接的风扇与加热器的供电回路的通断，实现对温度与湿度值进行调节，可有效防止因低温、高温造成的设备故障以及受潮或结露引起的爬电、闪络事故的发生。
　　8. 门禁控制子系统
　　系统支持人员进入出去时间人员记录，系统提供设备或网络故障报警、非法闯入报警、门开超时报警、非法刷卡报警以及胁迫报警等。门禁管理部分支持远程“开门”、“关门”，也可设置门禁控制器定时段常开、常关功能，对门禁开关事件进行记录，包含操作人员卡号、时间、地点、状态等信息。
　　9. 空调节能控制子系统
　　可以控制空调开机、关机、升温、降温等，并能够直接调整空调的温度值。
　　10. 灯光控制系统子系统
　　可以远程控制灯光的关闭和打开。
　　11. 其他控制功能
　　水泵控制。
　　声光报警器控制：事故信息联动控制声光报警器响起，提醒工作人员检查配电室内情况，也可以远程控制启动和关闭，避免扰民。
　　风机控制：实现对主、副新风机的智能控制。
　　除湿机控制：室内除湿机控制以及与湿度联动。
　　其它设备控制。
　　4 软件功能
　　4.1 通信管理
　　配电室综合监控系统可以完成对整个配电室范围内的通信设备进行管理、添加、删除、控制和数据的实时监测。



　　4.2 实时监测
　　配电室综合监控系统人机界面友好，能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，如视频、温度、湿度、漏水/水浸、水位、有害气体和电参量等，实时显示有关故障、告警等信息。

　　4.3 数据查询
　　在人机界面中，可以直接查看配电室各个设备的运行数据。

　　4.4 曲线查询
　　在曲线查询界面，可以直接查看遥测参量曲线，包括温度、湿度、水位、有害气体、电压、电流等曲线。

　　4.5 运行报表
　　查询配电室内设备的运行数据报表，包括日报表、月报表、年报表和查询报表等。

　　4.6 实时告警
　　配电室综合监控系统具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。

　　4.7 历史事件查询
　　配电室综合监控系统能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。

　　4.8 用户权限管理
　　为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能，通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控的操作，数据库修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

　　4.9 遥控操作
　　配电室综合监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

　　5 结语
　　配电室综合监控是整个电能管理系统中的一个重要环节，本文介绍了Acrel-2000E/B配电室综合监控系统在方佳电力10kV预制舱项目中的应用。系统实现了通信管理、实时监测、曲线查询、实时告警、历史事件查询等功能，对配电室中的环境数据进行分析、处理、实时显示;针对人员入侵、烟感报警、水浸报警等事件会有对话框、语音提示、短信报警等告警方式，并会生成各种数据报表、分析曲线、图形，便于数据分析、研究。该系统安全、可靠、稳定的运行，为解决用电问题提供了真实可靠的依据，为电气设备安全稳定的运行提供了保障。