淺談配電室在線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究

摘要：為了及時發(fā)現(xiàn)配電室滲漏水、變壓器溫度過高、室內(nèi)進(jìn)入非工作人員等問題，本文結(jié)合嵌入式技術(shù)設(shè)計配電室在線監(jiān)控系統(tǒng)。在線監(jiān)控系統(tǒng)由在線監(jiān)控主機(jī)、采集子節(jié)點、上位機(jī)系統(tǒng)組成，在線監(jiān)控器可以實時對配電室內(nèi)的濕度、變壓器溫度、室內(nèi)異動情況進(jìn)行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題。通過對滲漏水配電室進(jìn)行監(jiān)測試驗，均能及時發(fā)現(xiàn)問題并發(fā)送至上位機(jī)軟件進(jìn)行報警，證明了該系統(tǒng)的可靠性。

關(guān)鍵詞：配電室；在線監(jiān)測器；上位機(jī)

0 引言

    近年來 , 配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速、供電量日益增加，電力系統(tǒng)供電可靠性、安全性的問題日益突出。配電室作為大型小區(qū)居民重要的供電設(shè)備，保證其安全穩(wěn)定的運行為重要。雖然配電室均為土建建筑，其中設(shè)備運行相對安全穩(wěn)定，但在日常的巡視工作中發(fā)現(xiàn)配電室存在滲漏水、變壓器溫度過高、非工作人員或貓、鼠進(jìn)入的情況時有發(fā)生。同時在配電線路的巡視中，地上、地下配電室的巡視周期為三個月次，以上問題出現(xiàn)時無法及時發(fā)現(xiàn)。因此，針對以上問題進(jìn)行相關(guān)研究，設(shè)計配電室在線監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)出現(xiàn)問題及時發(fā)現(xiàn)，及時處理，減少相應(yīng)的停電事故。

1 配電室在線監(jiān)控系統(tǒng)及原理

    系統(tǒng)由在線監(jiān)控器與上位機(jī)組成，在線監(jiān)控器又分為監(jiān)控主機(jī)與采集子節(jié)點。通過溫濕度傳感器監(jiān)測變壓器溫度與配電室內(nèi)濕度情況；配電室門口處安裝攝像頭來監(jiān)控室內(nèi)的異動情況，旦有運動物體出現(xiàn)立即報警。在線監(jiān)控主機(jī)每日將采集溫濕度數(shù)據(jù)中的大值保存，發(fā)往上位機(jī)系統(tǒng)，便于上位機(jī)系統(tǒng)查詢各個配電室的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)。系統(tǒng)整體設(shè)計如圖 1 所示。

2 在線監(jiān)測器設(shè)計

    監(jiān)測器在無人值守的地區(qū)工作，主要完成多個數(shù)據(jù)的采集、處理與傳輸，要求整個系統(tǒng)功耗低、低成本維護(hù)運行。在線監(jiān)控器由主控單元、溫濕度傳感器組、4G 模塊、有線通信模塊、通信模塊、調(diào)控單元組成。其結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。

2.1 通信單元

    監(jiān)控主機(jī)與上位機(jī)系統(tǒng)通信方式主要參考配電室中的集中器的通信方式，般地上配電室，集中器采用 4G 方式進(jìn)行通信，而在地下配電室中，采用寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。因此對于地上的配電室，監(jiān)控主機(jī)也通過增加 4G 通信模塊并安裝有流量的電話卡實現(xiàn)與上位機(jī)系統(tǒng)的通信；對于地下的配電室，則借用配電室中集中器的網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信。

2.2 溫濕度傳感器的布置

    由于配電室內(nèi)滲水漏水常發(fā)生在棚頂或電纜溝內(nèi)，因此溫濕度傳感器安置在變壓器、高壓柜、低壓柜的柜頂和電纜溝的溝口處，通過室內(nèi)照明或其他 220V 交流電源處取電轉(zhuǎn)成 5V直流電源為采集子節(jié)點進(jìn)行供電。

2.3 調(diào)控單元

    配電室中對于變壓器溫度過高，啟動室內(nèi)排風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行通線時，保障位置的合理性和可行性，引下線的主要功能便是對電流進(jìn)行引導(dǎo)，借此可有效進(jìn)行避雷。但在實際施工中，常常存下引下線間距較小的問題，甚至引下線的數(shù)量相對較少，進(jìn)而導(dǎo)致無法進(jìn)行有效的避雷。主要是設(shè)計工作人員的設(shè)計缺乏合理性等原因?qū)е碌摹Ｔ诜览紫到y(tǒng)中個重要的基礎(chǔ)便是接地裝置，應(yīng)保障其符合相應(yīng)的要求和需求，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，從而有效的進(jìn)行直擊雷的引入，從而使電力工程中相關(guān)設(shè)備的安裝安全和使用安全得到保障。

2.3.1 配電箱的安裝

    配電箱是電力工程中的重要設(shè)備之，對電力系統(tǒng)的運行具有重要影響，因此應(yīng)提高對配電箱安裝的重視。通常可將配電箱分成明箱與暗箱，行配電箱的加工訂貨。進(jìn)行尺寸的測量，保障與實際需求相符。其中在對暗箱進(jìn)行測量時，應(yīng)結(jié)合預(yù)留的洞標(biāo)高尺寸、豎直尺寸和水平尺寸等，通過砂泵將箱體的周圍填實。明箱則是在對尺寸量好后，通過膨脹螺栓進(jìn)行箱體的固定，從而避免對箱面油漆產(chǎn)生破壞，并避免出現(xiàn)歪斜等問題。按照設(shè)計的相關(guān)要求進(jìn)行，進(jìn)行箱殼預(yù)留洞大體圖的繪制，從而避免其出現(xiàn)生銹等現(xiàn)象。在進(jìn)行訂貨之，檢查圖紙的三相負(fù)荷的平衡度，從而及時發(fā)現(xiàn)其中的問題并進(jìn)行調(diào)整，切實保障其平衡度。將調(diào)后的結(jié)果作為后續(xù)的參考，對箱內(nèi)導(dǎo)線所具有的差異進(jìn)行區(qū)分，進(jìn)行圖紙的書面整理，并提供給供貨商。之后進(jìn)行安裝，對箱體的規(guī)格、尺寸等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，確保其符合相關(guān)規(guī)定，之后按照規(guī)定的尺寸、數(shù)量打開敲落孔，并結(jié)合尺寸進(jìn)行磚頭的選擇，避免使用電氣焊進(jìn)行割孔，從而避免破壞箱體。當(dāng)完成開口后，還要在開口位置進(jìn)行補漆，從而避免后續(xù)出現(xiàn)腐蝕腐爛現(xiàn)象。

2.3.2 季節(jié)性工程施工的安全技術(shù)措施

    如夏季防暑降溫，雨季施工要制定防雷防電、泥石流、洪水，冬季防火、防大風(fēng)、雪災(zāi)等。安全技術(shù)措施編制要按其施工項目的復(fù)雜、難易程度及施工環(huán)境條件，選擇安全防范重點，但施工方案必須貫徹“安全、預(yù)防為主”的原則。為了進(jìn)步明確編制安全技術(shù)措施的重點，應(yīng)抓住：防起重傷害、防高空墜落、防觸電、防物流及廠內(nèi)交通事故、防誤操作 5 種傷害，針對各種危險點、源制定相應(yīng)的措施．內(nèi)容要有針對性。節(jié)假日施工項目經(jīng)理必須在現(xiàn)場值班，預(yù)防突發(fā)事件。

3 安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的介紹與選型

3.1 簡介

    安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)配電室實際情況，結(jié)合多年的變電站和配電室的運行管理經(jīng)驗，自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能開關(guān)柜運行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負(fù)載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風(fēng)、門禁、燈光、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制等功能。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，實現(xiàn)動力環(huán)境化，避免運行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運行故障，保證維護(hù)人員，延長設(shè)備使用壽命，減少配電室粗放式管理導(dǎo)致成本過高，同時實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠(yuǎn)程管理。

3.2系統(tǒng)功能

3.2.1 通信管理

    安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內(nèi)的通信設(shè)備進(jìn)行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。

3.2.2 實時監(jiān)測

    安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠顯示配電室設(shè)備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關(guān)故障、告警等信息。

3.2.3 數(shù)據(jù)查詢

    在人機(jī)界面中，可以直接查看配電室個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)。

3.2.4 曲線查詢

    在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。

3.2.5 運行報表

    查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

3.2.6 實時告警

    安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟?、濕度、有害氣體、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

3.2.7 歷史事件查詢

    安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。

3.2.8 用戶權(quán)限管理

    為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護(hù)、管理提供可靠的保障。

3.2.9 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

    安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?？稍诰€診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

3.2.10 遙控操作

    安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。

3.3 Acrel-2000E/B配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)配置選型

4 結(jié)語

    在進(jìn)行電力工程的施工時，應(yīng)始終遵循安全、的理念。并通過更具完善性與性的安全管理制度等，為安裝的質(zhì)量與安全提供保障。通過保障施工的材料、過程、安全技術(shù)措施、施工組織等，使電力相關(guān)設(shè)備的安裝更具規(guī)范性，提高施工管理工作的質(zhì)量與效率。避免或減少事故的發(fā)生，通過對施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，保護(hù)措施等，保障施工的有序性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 安科瑞Acrel-2000EB配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)2020.04版.