智能化高压配电室改造综合动力环境监控系统

一、项目背景

2021年10月，北京市城市管理委员会协同相关部门发布了《关于推广配电室智能化改造及运维的指导意见》。该意见书提出，通过对高压配电室进行智能化升级，以实时监控数据为基础，借助可视化工具和智能功能，通过先进的数据分析技术来监控高压配电室的实时运行状况。
 

智能化高压配电室运维通过自动监控和智能化的运营模式，实现了两个主要目标：首先，通过提前识别潜在风险和隐患，实现了从“事故发生后被动应对”到“事前主动预警预防”的转变，能够在问题初现时就发现并处理，极大地提升了高压配电室的安全运行水平；其次，采用“无人或少人值班”的运营模式，显著降低了人工成本，并解决了目前高压配电室运维人员短缺和技术能力有限的问题。

配电室管理常见问题 

二、智能化高压配电室改造综合动力环境监控系统监测内容

智能化高压配电室改造综合动力环境监控系统利用信息操纵和处理、人工智能技术、自动化技术、物联网技术和现代信息技术，集成变压器监测、开关柜测温、门禁管理、视频监控、红外线探测器、浓烟雾检测、显示和告警等，满足配电室环境监测和安全管理防范的要求，构成了智能化配电室综合环境监控系统。

1. 变压器测温：

安装温度传感器：在变压器的关键部位，如绕组等，安装温度传感器。 

报警逻辑：设置温度阈值，当温度超过预设的安全阈值时，系统应自动触发警报并通知维护人员。

2. 开关柜测温：

安装温度传感器：在开关柜的母线和接触点处安装温度传感器。

报警系统：当检测到异常高温时，系统应能够发出声光报警，并通知运维人员。

3. 门禁管理：

部署门禁系统：在配电室部署门禁系统，包括读卡器、生物识别扫描器等。

权限管理：使用门禁管理软件来管理人员的出入权限，包括发放权限卡、设置访问时段等。

实时监控：系统实时监控门禁状态，记录所有出入记录，以便于事后查询和分析。

远程控制：支持远程开门功能，以便于在特定情况下远程控制门的开启。

4. 视频监控：

部署高清网络摄像头：在变电站和配电室的关键位置部署高清网络摄像头。

远程访问：支持远程访问视频监控系统，以便运维人员随时查看视频画面。

录像和报警：系统支持录像回放，并在触发报警事件时自动抓拍画面。

5. 温湿度监控：

安装温湿度传感器：在关键设备附近安装数字温湿度传感器。

界面显示：监控系统界面显示实时温湿度数据，并允许操作人员设置阈值。

自动调节：系统可以根据设定的温湿度阈值自动调节空调或除湿设备的运行状态。

6. 风机控制：

定时启停：系统可以实现风机的定时启停，以节省能源。

手动控制：允许操作人员手动控制风机的启停。

7. 气体监测：

安装SF6气体传感器：使用SF6传感器来监测SF6气体的浓度。

连续监测：系统持续监测SF6气体水平，并提供实时数据。

报警逻辑：当气体浓度超过安全限制时，系统应能够发出警报，并启动应急响应程序。

8. 安全监控：

安装电子围栏和感应器：在变电站周围安装电子围栏和人体红外感应器。

联动报警：当有非法入侵或异常活动时，系统应能够触发报警，并通知安全人员。

记录和分析：系统记录所有出入记录，并使用数据分析工具来识别潜在的安全威胁。

9. 水位监测：

安装水位传感器：在变电站的低洼区域或水泵房安装水位传感器。

自动排水：当水位超过设定的安全高度时，系统应能够自动启动排水设备。

10. 水泵控制：

水位联动：水泵控制器与水位传感器联动，根据水位高度自动控制水泵启停。

手动控制：允许操作人员手动控制水泵的启停。

11. 空调监控：

集成空调控制系统：将空调控制系统与监控系统集成，实现远程控制。

环境感应：使用温湿度传感器配合空调系统，根据环境需求自动调节温度和湿度。

12. 灯光控制：

定时控制：系统可以自动根据时间切换到白天模式或夜间模式，节省能源。

远程控制：支持远程控制灯光的开关，以便于在夜间或特殊情况下远程控制灯光。

13. 消防监测：

部署消防设备：在变电站部署烟雾探测器、火焰探测器等消防设备。

报警通知：系统立即发出报警声光，通知运维人员启动应急预案。

14. 漏水监测：

安装湿度传感器：在易漏水区域安装湿度传感器，实时监测湿度变化。

报警逻辑：当湿度突然升高，超过设定的阈值时，系统立即发出警报。

15. 加湿器/除湿机：

安装湿度传感器：监测加湿器或除湿机的运行状态，以及环境的湿度。

远程联动：支持远程控制，当环境湿度超过设定值时，自动启动加湿器或除湿机。

三、主要设备：智能配电室辅助监控装置

为保证智能化高压配电室改造综合动力环境监控系统安全、平稳、高效率运行，保证系统内设备较好的运行情况、使用期限和安全系数，完成项目投资收益大化，对配电室诸多设备的运行情况开展检测，如温度、环境湿度、渗水等。然后进行24小时实时监控系统和智能调节操控，能够便捷统一地监管诸多传感器实际参数，及早发现配电室监控系统中安全隐患，开展智能报警，确保配电室的稳定运行。

每一个配电室装有一台HT500智能配电室辅助监控装置，装设在标准机关上，位于高压开关柜、DC屏或自动化技术终端设备旁。配电室综合视频监控系统具备方便快捷的工业触摸屏，能够显示配电室设备的运行情况，实时监控配电室的环境信息参数，如视频、温度、环境湿度、渗水/水浸、水位线、有害物质、电气设备主要参数等。同时提供常见故障、报警等信息，为维护工作人员提供专业的数据服务。

四、技术方案

从技术上考虑，智能化高压配电室改造综合动力环境监控系统主要包括物理设备和控制软件两个方面。

1.物理设备

传感器：采集环境信息，如温度、湿度、噪音、烟雾等。

通讯设备：将采集的数据传输至监测中心或其它指定接收设备。

自动控制设备：当监测出来问题时，可以通过该设备进行自动化操作以减少损失并保证运行安全性。

2.软件系统

监测算法：对采集的环境信息进行分析并据此进行实时故障报告，可以使人们更快速地进行响应操作。

数据记录与处理：在数据采集阶段，因为客观和主观原因造成了信息的缺失，确保数据完整性、长期稳定和科学。

自适应调节：当数据超出原有范围时，监测中心会利用内部计算来计算并执行相关调整，帮助判定问题是否来源于偶然因素或永久性问题。

五、智能化高压配电室改造综合动力环境监控系统使用效果

1）降低成本，提高经济效益。以往某个区域发生故障停电，运维人员在处理复电时需要人工查阅多张蓝图，工作量大，耗时长。采用了该系统后，运维人员仅需在控制室甚至在办公电脑的显示屏上查看自动生成的低压线路电气拓扑图即可，极大地降低了人工消耗。同时，采用智能配电房系统可以做到“不坏不修”，对故障实现了从被动接受向主动监测、提前预警的转变，运维更安全和高效，实时监控少人值守，故障可查且有据可依，从而降低成本，杜绝过大的资源消耗。

2）提效增质，优化管理效益。智能配电房系统通过采集配电房的温度、湿度等参数并进行处理，将配电房内各项技术指标控制在合格范围内。系统能主动分析站点情况，预判设备故障，同时发出警报；支持手机、电脑端在线运维，无需人员现场实时检查、值守，十分方便。采用该智能配电系统后，配电房运行稳定可靠，降低了环境、电力、人为等因素的干扰，减少了故障，电力传输更加稳定。该系统实现了资产和运维管理的数字化、规范化、精细化，实现了对设备的全寿命周期管理，提高了供电可靠性。

审核编辑 黄宇