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公司基本資料信息
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0引言
近年來，國家加大了農村低壓配電網絡改造升級投入，低壓配電網供電可靠性及供電質量得到明顯提升，但低壓配電網絡自動化運維水平及農村電網用電安全尚處于較低水平。低壓配電變壓器、配電臺區和配電室數量多，且分布范圍廣，漏電、過負荷跳閘事故頻發，降低了配電網運維水平。本文基于無線通信技術及云端服務平臺，實現了對現有10kV配電室的遠程自動化監控系統改造。
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福州連江海峽文化村10kV配電室概況及改造需求
2.1配電室概況
福州連江海峽文化村10kV配電室安裝3路高壓開關柜，1路進線柜、2路出線柜；10/0.4kV配電變壓器兩臺，0.4kV母線采用雙段布置形式；12面低壓柜。
2.2 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。
1. 支持本地通過觸摸屏進行查看和操作, 移動應用巡檢、監控中心電腦端遠程運維與操作。
2. 支持多級用戶權限，保證系統使用安全；支持聲光、短信、移動應用等多種方式報警。
3. 集成溫濕度、漏水、空調、SF6、O2、視頻、紅外、門禁等，進行集中監控。
4. 軟硬件高度一體化的解決方案。
5.涵蓋動力設備監控、環境監控、安全監控、消防監控、照明控制
6. 監控主機裝置內置系統軟件、搭配觸控屏實現本地監控功能，十分方便管理與升級維護。
7. 電力屏柜、配電單元遵循電源規范化設計，將強弱電進行物理隔離，保證安全性。
8. 監控系統具備完善的數據采集、展示、分析、上傳、存儲以及管理功能；
9. 支持 IEC61850，IEC104 等電力規約，無縫對接配電自動化電力平臺。
10. 既能獨立運行也可以組網完成跨地域的多配電所監控。
系統設計屬于軟硬件高度一體化的解決方案，建設與實施支持多種方案選擇，具體如下：
1）存量站點，技術改造：針對存量配電房，開閉所，通過技術改造，保護用戶投資成本；完善站端系統數據接入，實現統一運維。
2）新建站點，擴展升級：針對新建的配電房，開閉所站點，可根據現有站端系統建設規范，實施構建無人值守巡檢模式。
3）子站廠商，兼容接入：針對第三方廠商實施的配電房站點巡檢系統，評估系統構成后，可通過擴展兼容的方式，實現數據接入。
6配置清單
序號 | 設備名稱 | 設備參數 | 數量 |
1 | 智能配電一體化監控終端 | HT500-6,1、32位工業級ARM嵌入式CPU，主頻可達到100MHz；2、1路RJ45，擴展1路GPRS/CDMA接口，8路RS485。3、同時支持32路溫濕度接入和16路空調控制。4、支持硬件聯動：在設備上即可以實現報警和燈光、水浸和水泵、SF6和風機、溫度和空調、濕度和風機等等的自動聯動功能。5、8路4-20mA模擬量輸入、16路開關量輸入，16路繼電器輸出。7、實現自動布/撤防的時間段管理，最多每路可支持5個時間段。8、實現報警、聯動以及控制管理及記錄功能 | 1 |
2 | 智能配電輔助監控綜合平臺 | 三級中心、六大功能模塊、八大業務子系統。包含環境監控、門禁控制、視頻及可視對講、安防、消防、空調燈光等設備控制、電纜測溫、聯動配置等模塊。實現所有子系統的統一監控和管理，以及和綜自系統的聯動，屬于真正的通信級集成平臺。 | 1 |
3 | 站端巡檢主機 | CPU：Intel Core i5-4570 (4核/3.20Hz, 84W TDP) | 1 |
4 | 本地運維終端 | 17”液晶顯示器、機架式組屏安裝 | 1 |
5 | 輔助監控屏柜 | 2260*800*600MM 電力標屏，7035 | 1 |
6 | 組線排及插件 | 電力標準端子排及配件 | 1 |
7 | 綜合電源 | 輸出：AV24V8A×6 DC24V5A×3;DC12V5A×3 | 1 |
8 | 電源分配單元（PDU） | 8位10A插孔、270度內置絕緣層，功率：最大2500W | |
9 | 數據傳輸單元 | 24口機架式工業級交換機，通訊速率：10/100/1000Mbps，輸入電壓:100v-240v AC/50/60Hz | 1 |
10 | 站端視頻處理單元 | 嵌入式LINUX系統，16路網絡視頻接入，16路D1\8路720P\4路1080P | 1 |
視頻專用硬盤 | SATA、2T、7200轉 2T/塊 | 4 | |
11 | 開關柜 | HT-TNCW-02B：無線頻率：2.4G、433MHz可選 | 1 |
12 | 高清數字網絡球機 | 200萬紅外防水筒型攝像機，H.265編碼可選H.264，1/3" 逐行掃描 CMOS，IP67防護等級，紅外距離60M，支持寬動態功能，支持移動偵測、視頻遮擋、周界、絆線報警，支持音頻輸入，鏡頭4/6/8/12mm可選，電源DC12V | 1 |
13 | 溫濕度傳感器 | 全數字型，商業級產品，測量范圍：﹣10～60°，0-100%RH；精度測量精度：±0.4℃ (25 ℃下)。濕度測量精度：±2%RH (25 ℃下)；<±5%RH (-10-60℃)；規格：86×86×30mm；室內帶顯示屏，室外防水殼(無屏)。RS485接口,ModBus協議，總線驅動可掛載32個。 | 1 |
14 | 煙霧報警傳感器 | 電 源：12～24VDC；工作電流<10mA ； | 1 |
15 | 燈光控制器 | 1路常開/常閉繼電器輸出；1路可配置輸入；每路繼電器支持定時開關控制； | 1 |
16 | 空調控制器 | 安裝方式：壁掛式/暗藏式；工作溫度：-20～60℃工作濕度：10%～95% | 1 |
17 | 風機控制器 | 1路常開/常閉繼電器輸出；1路可配置輸入；每路繼電器支持定時開關控制； | 1 |
18 | SF6/O2氣體變送器 | 探頭檢測精度：SF6 ≤ 2%FS 氧氣 ≤ 1%FS； | 1 |
19 | 水浸傳感器 | 供電電壓：DC24V (9V～36V) ； 工作溫度：0℃～50℃ ； | 1 |
20 | 水位傳感器 | 量程：0-5米，輸出4-20mA，精度：0.5%FS；供電：24VDC | 1 |
21 | 門狀態傳感器 | HT-MC02，不銹鋼材質，開關量輸入，判斷門開合狀態。 | 1 |
22 | 紅外雙鑒探測器 | 探測類型：紅外＋微波；外殼：金屬抗電磁干擾；探測范圍：90°14m×14m； | 1 |
23 | 站點聯動管理單元 | 內置智能開閉所輔助監控系統平臺統一協議；可實現站端各子系統的不同品牌、不同型號主機的無縫接入及相互聯動 | 1 |
24 | 消防聯動報警主機 | 海灣報警主機，支持聯動報警，報表打印 | 1 |
25 | 消防聯動板卡 | 實現消防報警與門禁、視頻、風機等系統聯動功能 | 1 |
27 | 智能門禁系統 | 1 | |
28 | 無線路由器 | 工業級4G路由器，接入無線公網云平臺 | 1 |
29 | 物聯網數據卡 | 插入4G無線路由器，提供數據傳輸信號 | 1 |
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