智能化高壓配電室改造綜合動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

一、項(xiàng)目背景

2021年10月，北京市城市管理委員會協(xié)同相關(guān)部門發(fā)布了《關(guān)于推廣配電室智能化改造及運(yùn)維的指導(dǎo)意見》。該意見書提出，通過對高壓配電室進(jìn)行智能化升級，以實(shí)時監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)為基礎(chǔ)，借助可視化工具和智能功能，通過先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)來監(jiān)控高壓配電室的實(shí)時運(yùn)行狀況。

智能化高壓配電室運(yùn)維通過自動監(jiān)控和智能化的運(yùn)營模式，實(shí)現(xiàn)了兩個主要目標(biāo)：首先，通過提前識別潛在風(fēng)險(xiǎn)和隱患，實(shí)現(xiàn)了從“事故發(fā)生后被動應(yīng)對”到“事前主動預(yù)警預(yù)防”的轉(zhuǎn)變，能夠在問題初現(xiàn)時就發(fā)現(xiàn)并處理，極大地提升了高壓配電室的安全運(yùn)行水平；其次，采用“無人或少人值班”的運(yùn)營模式，顯著降低了人工成本，并解決了目前高壓配電室運(yùn)維人員短缺和技術(shù)能力有限的問題。

配電室管理常見問題

二、智能化高壓配電室改造綜合動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容

智能化高壓配電室改造綜合動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)利用信息操縱和處理、人工智能技術(shù)、自動化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)，集成變壓器監(jiān)測、開關(guān)柜測溫、門禁管理、視頻監(jiān)控、紅外線探測器、濃煙霧檢測、顯示和告警等，滿足配電室環(huán)境監(jiān)測和安全管理防范的要求，構(gòu)成了智能化配電室綜合環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

1.變壓器測溫：

安裝溫度傳感器：在變壓器的關(guān)鍵部位，如繞組等，安裝溫度傳感器。

報(bào)警邏輯：設(shè)置溫度閾值，當(dāng)溫度超過預(yù)設(shè)的安全閾值時，系統(tǒng)應(yīng)自動觸發(fā)警報(bào)并通知維護(hù)人員。

2.開關(guān)柜測溫：

安裝溫度傳感器：在開關(guān)柜的母線和接觸點(diǎn)處安裝溫度傳感器。

報(bào)警系統(tǒng)：當(dāng)檢測到異常高溫時，系統(tǒng)應(yīng)能夠發(fā)出聲光報(bào)警，并通知運(yùn)維人員。

3.門禁管理：

部署門禁系統(tǒng)：在配電室部署門禁系統(tǒng)，包括讀卡器、生物識別掃描器等。

權(quán)限管理：使用門禁管理軟件來管理人員的出入權(quán)限，包括發(fā)放權(quán)限卡、設(shè)置訪問時段等。

實(shí)時監(jiān)控：系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控門禁狀態(tài)，記錄所有出入記錄，以便于事后查詢和分析。

遠(yuǎn)程控制：支持遠(yuǎn)程開門功能，以便于在特定情況下遠(yuǎn)程控制門的開啟。

4.視頻監(jiān)控：

部署高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭：在變電站和配電室的關(guān)鍵位置部署高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭。

遠(yuǎn)程訪問：支持遠(yuǎn)程訪問視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以便運(yùn)維人員隨時查看視頻畫面。

錄像和報(bào)警：系統(tǒng)支持錄像回放，并在觸發(fā)報(bào)警事件時自動抓拍畫面。

5.溫濕度監(jiān)控：

安裝溫濕度傳感器：在關(guān)鍵設(shè)備附近安裝數(shù)字溫濕度傳感器。

界面顯示：監(jiān)控系統(tǒng)界面顯示實(shí)時溫濕度數(shù)據(jù)，并允許操作人員設(shè)置閾值。

自動調(diào)節(jié)：系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定的溫濕度閾值自動調(diào)節(jié)空調(diào)或除濕設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

6.風(fēng)機(jī)控制：

定時啟停：系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的定時啟停，以節(jié)省能源。

手動控制：允許操作人員手動控制風(fēng)機(jī)的啟停。

7.氣體監(jiān)測：

安裝SF6氣體傳感器：使用SF6傳感器來監(jiān)測SF6氣體的濃度。

連續(xù)監(jiān)測：系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測SF6氣體水平，并提供實(shí)時數(shù)據(jù)。

報(bào)警邏輯：當(dāng)氣體濃度超過安全限制時，系統(tǒng)應(yīng)能夠發(fā)出警報(bào)，并啟動應(yīng)急響應(yīng)程序。

8.安全監(jiān)控：

安裝電子圍欄和感應(yīng)器：在變電站周圍安裝電子圍欄和人體紅外感應(yīng)器。

聯(lián)動報(bào)警：當(dāng)有非法入侵或異?；顒訒r，系統(tǒng)應(yīng)能夠觸發(fā)報(bào)警，并通知安全人員。

記錄和分析：系統(tǒng)記錄所有出入記錄，并使用數(shù)據(jù)分析工具來識別潛在的安全威脅。

9.水位監(jiān)測：

安裝水位傳感器：在變電站的低洼區(qū)域或水泵房安裝水位傳感器。

自動排水：當(dāng)水位超過設(shè)定的安全高度時，系統(tǒng)應(yīng)能夠自動啟動排水設(shè)備。

10.水泵控制：

水位聯(lián)動：水泵控制器與水位傳感器聯(lián)動，根據(jù)水位高度自動控制水泵啟停。

手動控制：允許操作人員手動控制水泵的啟停。

11.空調(diào)監(jiān)控：

集成空調(diào)控制系統(tǒng)：將空調(diào)控制系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

環(huán)境感應(yīng)：使用溫濕度傳感器配合空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境需求自動調(diào)節(jié)溫度和濕度。

12.燈光控制：

定時控制：系統(tǒng)可以自動根據(jù)時間切換到白天模式或夜間模式，節(jié)省能源。

遠(yuǎn)程控制：支持遠(yuǎn)程控制燈光的開關(guān)，以便于在夜間或特殊情況下遠(yuǎn)程控制燈光。

13.消防監(jiān)測：

部署消防設(shè)備：在變電站部署煙霧探測器、火焰探測器等消防設(shè)備。

報(bào)警通知：系統(tǒng)立即發(fā)出報(bào)警聲光，通知運(yùn)維人員啟動應(yīng)急預(yù)案。

14.漏水監(jiān)測：

安裝濕度傳感器：在易漏水區(qū)域安裝濕度傳感器，實(shí)時監(jiān)測濕度變化。

報(bào)警邏輯：當(dāng)濕度突然升高，超過設(shè)定的閾值時，系統(tǒng)立即發(fā)出警報(bào)。

15.加濕器/除濕機(jī)：

安裝濕度傳感器：監(jiān)測加濕器或除濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以及環(huán)境的濕度。

遠(yuǎn)程聯(lián)動：支持遠(yuǎn)程控制，當(dāng)環(huán)境濕度超過設(shè)定值時，自動啟動加濕器或除濕機(jī)。

三、主要設(shè)備：智能配電室輔助監(jiān)控裝置

為保證智能化高壓配電室改造綜合動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)安全、平穩(wěn)、高效率運(yùn)行，保證系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備較好的運(yùn)行情況、使用期限和安全系數(shù)，完成項(xiàng)目投資收益大化，對配電室諸多設(shè)備的運(yùn)行情況開展檢測，如溫度、環(huán)境濕度、滲水等。然后進(jìn)行24小時實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)和智能調(diào)節(jié)操控，能夠便捷統(tǒng)一地監(jiān)管諸多傳感器實(shí)際參數(shù)，及早發(fā)現(xiàn)配電室監(jiān)控系統(tǒng)中安全隱患，開展智能報(bào)警，確保配電室的穩(wěn)定運(yùn)行。

每一個配電室裝有一臺HT500智能配電室輔助監(jiān)控裝置，裝設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)關(guān)上，位于高壓開關(guān)柜、DC屏或自動化技術(shù)終端設(shè)備旁。配電室綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備方便快捷的工業(yè)觸摸屏，能夠顯示配電室設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)時監(jiān)控配電室的環(huán)境信息參數(shù)，如視頻、溫度、環(huán)境濕度、滲水/水浸、水位線、有害物質(zhì)、電氣設(shè)備主要參數(shù)等。同時提供常見故障、報(bào)警等信息，為維護(hù)工作人員提供專業(yè)的數(shù)據(jù)服務(wù)。

四、技術(shù)方案

從技術(shù)上考慮，智能化高壓配電室改造綜合動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要包括物理設(shè)備和控制軟件兩個方面。

1.物理設(shè)備

傳感器：采集環(huán)境信息，如溫度、濕度、噪音、煙霧等。

通訊設(shè)備：將采集的數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測中心或其它指定接收設(shè)備。

自動控制設(shè)備：當(dāng)監(jiān)測出來問題時，可以通過該設(shè)備進(jìn)行自動化操作以減少損失并保證運(yùn)行安全性。

2.軟件系統(tǒng)

監(jiān)測算法：對采集的環(huán)境信息進(jìn)行分析并據(jù)此進(jìn)行實(shí)時故障報(bào)告，可以使人們更快速地進(jìn)行響應(yīng)操作。

數(shù)據(jù)記錄與處理：在數(shù)據(jù)采集階段，因?yàn)榭陀^和主觀原因造成了信息的缺失，確保數(shù)據(jù)完整性、長期穩(wěn)定和科學(xué)。

自適應(yīng)調(diào)節(jié)：當(dāng)數(shù)據(jù)超出原有范圍時，監(jiān)測中心會利用內(nèi)部計(jì)算來計(jì)算并執(zhí)行相關(guān)調(diào)整，幫助判定問題是否來源于偶然因素或永久性問題。

五、智能化高壓配電室改造綜合動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)使用效果

1）降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。以往某個區(qū)域發(fā)生故障停電，運(yùn)維人員在處理復(fù)電時需要人工查閱多張藍(lán)圖，工作量大，耗時長。采用了該系統(tǒng)后，運(yùn)維人員僅需在控制室甚至在辦公電腦的顯示屏上查看自動生成的低壓線路電氣拓?fù)鋱D即可，極大地降低了人工消耗。同時，采用智能配電房系統(tǒng)可以做到“不壞不修”，對故障實(shí)現(xiàn)了從被動接受向主動監(jiān)測、提前預(yù)警的轉(zhuǎn)變，運(yùn)維更安全和高效，實(shí)時監(jiān)控少人值守，故障可查且有據(jù)可依，從而降低成本，杜絕過大的資源消耗。

2）提效增質(zhì)，優(yōu)化管理效益。智能配電房系統(tǒng)通過采集配電房的溫度、濕度等參數(shù)并進(jìn)行處理，將配電房內(nèi)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)控制在合格范圍內(nèi)。系統(tǒng)能主動分析站點(diǎn)情況，預(yù)判設(shè)備故障，同時發(fā)出警報(bào)；支持手機(jī)、電腦端在線運(yùn)維，無需人員現(xiàn)場實(shí)時檢查、值守，十分方便。采用該智能配電系統(tǒng)后，配電房運(yùn)行穩(wěn)定可靠，降低了環(huán)境、電力、人為等因素的干擾，減少了故障，電力傳輸更加穩(wěn)定。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)和運(yùn)維管理的數(shù)字化、規(guī)范化、精細(xì)化，實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備的全壽命周期管理，提高了供電可靠性。

審核編輯 黃宇