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,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。
針對這些問題,利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像技術(shù)、安防監(jiān)控和防盜報(bào)警、智能環(huán)境監(jiān)控技術(shù),推出配電站所智能巡檢控制系統(tǒng),對配電站所實(shí)施全面的集中監(jiān)測監(jiān)控管理。
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級震動響應(yīng)實(shí)驗(yàn)及GB/T14537-1993規(guī)定的I級沖擊響應(yīng)實(shí)驗(yàn);
GB/T11287-1989規(guī)定的I級震動耐久實(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、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。
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RTC,并支持監(jiān)控點(diǎn)位控制邏輯聯(lián)動自由編程,實(shí)現(xiàn)配電站所內(nèi)狀態(tài)信息的采集、上送以及各個子系統(tǒng)之間的聯(lián)動。
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
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,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:
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,啟動空調(diào)、除濕器、風(fēng)機(jī)、水泵等,及時智慧治理,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。同時監(jiān)控主機(jī)實(shí)時上報(bào)當(dāng)前的環(huán)境參數(shù),在超出預(yù)設(shè)定值后,及時上告告警信號。
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 | 自動學(xué)習(xí)識別 |
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;實(shí)時監(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
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)時發(fā)送給智能管理平臺,智能管理平臺得到數(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)場啟動聲光報(bào)警器,并立刻上報(bào)智能管理平臺中心并告警;并與視頻聯(lián)動,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,發(fā)出強(qiáng)烈的聲光報(bào)警信號,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
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,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,監(jiān)控主機(jī)自動聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng),并自動將對應(yīng)位置的圖像畫面切換至監(jiān)控屏幕上,并啟動現(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)警前一定時間內(nèi)的視頻信息,作為事前分析。
應(yīng)用案例