配電室智能監控系統設計及實現分析

摘  要：配電室作為電網正常運行中的基礎性設施，在信息化建設中處于信息交換管理的核心位置，這就要求配電室內所有設備須時時刻刻正常運轉，一旦某臺設備出現故障，對數據傳輸、存儲及系統運行構成威脅，就會影響到全局，如果不能及時處理，更有可能損壞硬件設備，造成不可估量的經濟損失。但是在電網實際的運行過程中，并不能隨時對其進行故障檢查和查看，因為這樣不但會增加工作人員的工作量，還會給供電企業帶來巨大的成本支出。而通過對配電室進行智能監控就能合理解決這些問題，所以配電室智能監控系統的應用逐漸受到人們的關注。為了能讓配電室更好的工作，就須要加強對配電室智能監控系統設計及實現的研究，實時監控高壓配電室運行狀態，并結合線下巡檢、搶修等工作，共同保障配電室的安全穩定運行。

關鍵字：配電室、信息化建設、智能監控系統、安全穩定

1. 系統的結構

配電室智能監控系統是通過物聯網技術的集成應用，通過采集模塊來對數據信息進行收集、整合和處理，從而讓各個子系統能夠進行相應的聯動和配合使用。這個系統會自動收集和記錄信息數據，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行處理和應對。

1.1視頻監控

視頻監控是指將智能監控系統前端的監控攝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上，然后由硬盤錄像機經過初步判斷和處理后就傳遞到監控平臺。工作人員會根據這些信息發送監控指令，監控攝像頭就會根據指令進行下一步操作。另外這個系統還具有自動跟蹤視頻以及移動運行的監控功能，并且在發生警報時，區域內的監控攝像頭就會進行相應的聯動報警。

1.2 環境監控

環境監控子系統主要對 SF6 和氧氣進行濃度上的檢測，如果 SF6 的濃度太高或者是氧氣的濃度太低，這個子系統就會自動發出報警信息，同時開啟聲光顯示，并在泄漏 SF6 時進行通風排氣。而監控系統也會將這些自動通風排氣的情況記錄下來，并對發生的時間進行記錄，便于以后的數據查詢。環境監控模塊還會將室內的溫濕度與空調監控聯系起來，實現兩者的控制聯動。

1.3 火災警報裝置

火災報警子系統原本是單獨的一套子系統，在配電房設計初期就會獨立設計，可以對整個配電站進行全方面消防安全的監測和控制，如果發生火災，這個系統就會馬上發出信號進行報警，消防設備 PC 也能夠將當時的配電室的情況以及系統的運行狀態顯示出來，另外其還具有自動撥號報警的功能。將這一子系統接入配電室智能監控系統還可以實現火災報警的聯網監測和控制功能。

1.4 其他

除了上述幾個系統外，其還有空調監控、門禁管理等系統模塊。空調監控是用于監測各類機型的空調設備，并且具有檢測和重試等調節空調運行狀態的功能，從而合理的提高了其可靠性和安全性，降低其由于死機或者是停機造成的損害。門禁管理是與監控視頻的子系統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，同時其又與火災警報器連接在了一起進行聯動作用，從而確保了火災發生時能夠保證逃生通道的順暢性。各個監控模塊都由監控室進行控制與數據集成，相互聯動的系統進行協同合作，從而達到對配電室的全方面監控和管理。

2. 配電室智能監控系統軟件設計

對于監控系統而言，系統軟件是十分重要的組成部分，其能在巡檢設備和接收終端上報的基礎上，完成對配電室電氣設備運行數據進行監測和分析，并且能在設備被盜和運行故障的時候及時報警，從而保障配電網的正常運行。一般情況下采用模塊化設計方法對軟件系統進行設計，這樣能夠保持軟件結構的簡單清晰，從而讓系統的修改和調試更加方便。系統的后臺軟件用 VC6.0/VS 進行開發，因為其具有良好的擴展性、穩健性和較好的結構。對于用戶界面的分層，主要有表現層、業務層、持久層，其中表現層能夠為客戶提供業務層的基本信息，并將得到的信息反饋到 業務層；業務層負責對收集到的數據進行處理，其能將處理得到的數據反饋給客戶，也能將數據存儲起來；持久層主要是對數據進行持久的保存，避免出現數據丟失。

按照功能對軟件進行劃分，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限進行劃分。其中監控中心的管理用戶就可以通過對配電室所屬的線路配變、環境設備進行操作。

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

三是數據采集功能，其中包含有文件的上傳、實時監控、GPRS 采集和定時采集等多項功能；

四是數據的分析功能，其能根據實際情況完成對單臺設備數據分析、多臺分析和綜合分析；

五是系統設置功能，主要是對軟件界面風格、設備類型、GPRS 終端類型和通訊規約等參數進行設置；

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

七是對外開放功能，其能實現系統與廠家其他設備的數據采集，其他系統的數據交換。

3. Acrel-2000E配電室綜合監控系統

Acrel-2000E配電室綜合監控系統通過監控系統平臺和監控終端，實現智能開關柜柜運行監控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線測溫監測、電纜測溫監測、環境監測、有害氣體監測、安防監控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，實現動力環境優化，避免運行環境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同樣實現配電動力環境的分布式遠程管理。系統架構由站控管理層、網絡通訊層和現場設備層構成。

系統功能需求：

1）數據采集及處理：通過間隔層設備實時采集現場配電室溫度、濕度、SF6、O2、O3、煙霧、門禁及電表等數據；

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

4）報警處理：系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。可以提供四種告警方式：監控界面彈窗告警；實時語音告警，系統能夠對所有事件發出語音告警；短信告警，可以向發送告警信息短信。

5）曲線分析功能：可以曲線形式展示監控系統的溫濕度、氣體（SF6、O2、O3等）含量、電壓、電流、功率等數據，以便分析其當前運行狀態及有關歷史趨勢。

6）報表統計功能：通過報表，可以方便分析供電系統及各回路運行參數，形成運行日報、月報、電能統計日報、月報、年報。

7）遠程運維功能：Acrel-2000E配電室綜合監控系統可將現場采集信息上傳企業電力運維云平臺，企業運維人員可遠程運維，構建智能運維體系，開發智能運維應用，實現配電房智能分析、故障預測、智能巡查、智能派單、故障知識庫構建等功能，使配電室運維更加智能合理。

4 總結

配電室的監控對電網的正常運行而言有重要意義，在電網運行的過程中須要對配電室進行嚴密的監控，避免其發生故障時對電網的安全和用戶的利益造成損失，所以需要加強對智能監控系統設計的研究，從而實時掌握配電室的信息。Acrel-2000E配電室綜合監控系統不僅能顯示配電室的環境狀況，還可以采集電力儀表、配電回路數據，通過網絡通信上傳等綜合管理平臺。系統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示配電室內各環境監測并生成各種數據報表、曲線、圖形等，便于數據分析、研究，為解決配電室環境監控問題提供了真實可靠的依據。

參考文獻

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作者介紹：徐行德，男，本科，江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要從事光儲充等研發與應用；