Tip3000智能配电房监控系统解决方案2019

智能配电房监控系统技术方案 -基于Tip3000核心平台的智能环网柜、高压开关柜、保护开关、母线电缆无线测温、环境、有害气体以及腐蚀电缆气体、安防、消防火灾、灯光、风机、除湿机控制以及图像监控的智能配电房监控系统。目 录1 概述错误！未定义书签。2 系统总体设计错误！未定义书签。2.1 系统总体架构错误！未定义书签。2.2 软件架构设计错误！未定义书签。2.3 网络拓扑设计53 系统功能设计63.1 功能结构图错误！未定义书签。3.2 智能环境监测子系统63.3 电缆无线测温监测子系统73.4 环网柜远动子系统73.5 高压开关柜监测子系统83.6 继保开关(刀闸)监测子系统83.7 设备控制子系统83.8 安全防护子系统83.9 视频监控子系统93.10 火灾报警及消防子系统103.11 门禁控制子系统103.12 联动配置子系统113.13 巡检管理子系统（可扩展）114 系统功能特点125 系统主要设备及参数145.1 HT510智能配电房一体化监控装置错误！未定义书签。5.2 HT501站端监控主机（机架式设备）错误！未定义书签。5.3 有线红外测温仪错误！未定义书签。5.4 无线测温传感器错误！未定义书签。5.5 高速高清网络摄像球机错误！未定义书签。5.6 环境传感器（大气压力、雨量传感器等不再介绍）错误！未定义书签。5.7 智能空调遥控器错误！未定义书签。5.8 红外双鉴探测器错误！未定义书签。1 配电房安全当前现状 长期以来，配电房管理工作一直是供电系统运行管理的薄弱环节之一，一些配电房开关跳闸、环境过热影响设备运行、水浸导致设备损坏、设备被盗等问题，即容易烧毁设备，也容易影响用户正常的用电情况，而这些故障却常常未能及时检测到而被忽视。多年来，由于配电房缺乏这方面的检测手段，一般都在每年或者每季的几个典型日，由工作人员逐个测量配电装置及巡检，结果是费时费工，即不能及时反映真实情况，也不能及时解决实际问题。传统的解决方案就是分别安装环网柜、开关柜、变压器等监测设置，以及报警、视频以及环境监控等系统等，但是这些系统具有如下问题：1、 很多装置没有联网，只是在本地监测和控制；2、 联网的各系统之间独立运行，形成监控“孤岛”现象，无法有效的进行管理，也达不到安全管理的效果。3、 目前配电房内所有门锁都采用机械锁，也就是说随便配一把钥匙可将各设备室的门全部打开，从而存在很大的安全隐患，一方面，外来人员用借到的钥匙就可随心所欲开启任何房门，也无法记录开启时间，这不仅可能出现物品被盗，甚至可能开错设备室的门而误入带电间隔，出现人员伤亡的事故。另方面，当钥匙丢失了时，更是存在前面所述的安全隐患。4、 目前配电房的巡视都是通过手工记录的方式进行，会出现代签、统计费时费力，无法做到实时监控和管理。5、 多系统并存不但增加了投资成本，后期的维护成本也大大增加，并且多个厂家的设备同时运行，也会产生扯皮现象，浪费业主的时间和精力。为此，应用及推广智能配电房监控系统是十分必要的。2 智能配电房监控系统智能配电房监控系统，是以“智能感知”和“智能控制”为核心，通过物联网技术的集成应用，电科恒钛根据配电房实际情况，结合多年的变电站和配电房的运行管理的经验，采用Tip3000核心技术平台和HT500系列配电房监控装置，实现配电房、环网柜、配电房等场所干变绕组温度监测、开关柜母线测温、开关柜局放监测、馈线电量温度监测、环境监测（温湿度、sf6/o2/o3、NO/TVOC、噪声、漏水、水位）、设备控制（空调、除湿机、风机、灯光、水泵、新风机）、视频巡视巡检等一体化监控，实现参数设置、状态监测、设备控制、视频监控、报警记录查询功能。系统对各种监测及报警数据进行分析，实时反映现场设备运行的环境情况、设备本身运行情况，通过联动控制，保障配电房的电力设备安全运行。防止因环境改变、非授权活动、设备状态变化等引起的事故，满足配电房远程运维的可靠管控要求。为新型现代化配电房的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑。3系统构成根据配电房管理制度、配电房操作规程、电力安全生产条例以及视频安防监控系统技术要求等规范标准及要求，结合我公司实际应用案例，该系统采用分布式和模块化架构，把智能配电房监控系统分为站端系统和软件平台及移动客户端应用三部分构成。1）配电房【站端系统】：包含了部署在配电房、配电房等低压侧的环境、设备信息采集设备，通过接入各种类型的物联网环境与设备监测传感器，视频监控装置等。站端设备以HT500系列配电房监控装置为核心，能够接入开关柜、环网柜、变压器传感器或智能设备，温湿度等环境传感器，在线式红外母线温度传感器，电缆无线测温设备，SF6和O2传感器，H2S传感器以及O3传感器。对射/红外等安防设备、消防主机设备，一路门禁、8-24路灯光/空调以及风机的控制等功能。并可以通过扩展实现图像抓拍、SF6泄露报警、消防报警等功能。2）云端【软件平台】：主要是配电房各供配电和设备监控管理平台，负责监测、管理及分析感知层获取的整个物联网系统实时数据；实现配电房内设备的状态监测、环境的实时监控、安防监控、火灾消防等信息的检测和控制在内的一整套应用和数据管理平台。3）客户端应用：是指智能手机、电脑、PC机等，可及时获取系统内设备实时运行数据及故障报警信息等。图2 配电房监控系统拓扑结构图4网络拓扑设计目前，对于智能配电房监控系统通常有以下几种组网方式：（总之，通过各种技术手段，配备以太网为最优化和成本最低的传输方式。）1）有线光纤组网（已有以太网的配电房）：每个配电房主机需要一个RJ45网口和一个IP地址即可。2）4G无线组网（没有以太网和光纤的配电房，就近租用电信运营商的以太网或者光纤）：适合于小区内运营商网络连接较为方便的地方。3）VPN组网模式（没有以太网和光纤的配电房，租用电信运营商的无线网络）：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公网或者组成VPN专网。本方案需要向运营商缴纳网络使用费用和购买VPN服务器。5系统功能设计5.1 智能环境监测子系统HT500配电房监控装置安装在配电房内，通过采集和传输技术，可以实时监测配电房内的重要场所和设备的工作环境（如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体(SF6,H2S,O3)、风速风向、烟雾、明火等等）；当检测到环境量出现异常时，可及时显示、报警，并可通过通信网络将数据上传至系统平台。站端设备包含各种传感器（温度、湿度、漏水、水位、有害气体等）。系统平台可以直观的显示出被监测量的大小或状态，以及被监测量的实时值或各种故障发生的情况。n 环境参量超标自动告警及自动排障功能：在监控中心对环境参量超过预设值时发出视听告警，在平台的图形展示界面或者电子地图界面上闪烁显示，以及通过语音、短信方式自动通知值班维护人员，并自动将排障资料打印/存档。 n 警情管控功能：在出现警情时可以按照设置，手动或者自动的控制报警音箱、警示灯、通道门体、风机以及水泵等运行，进行防护和降低危害；n 链路检测功能，系统通过心跳监测设置，可以实时监控下位机设备以及通信线路，自动诊断设备及链路故障，并实时显示在界面上。n 环境监测数据、状态监测数据及远程控制数据的历史信息查询。5.2 电缆无线测温监测子系统无源无线测温产品由主机和传感器两部分组成，产品为自主研发生产。主要应用在：开关柜动静触头、母线接头、电缆接头、易过热点等位置的温度检测。通过在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的探头，每台设备可安装816个探头，对电缆、电缆头的运行状态实时进行监测,并把测量结果通过无线网络上传到监控中心数据库服务器，通过软件分析能够提前确定电缆的早期过热现象，实现电缆故障的早期预测，防患于未然。5.3 环网柜在线监测子系统系统接入：系统可集成智能环网柜DTU在线监测系统功能，可支持环网柜的实时状态监测与运动控制。通过环网柜远动DTU监测子系统的接入与集成，可实现开关分、合。远、近程控制，闭锁、解锁控制。并完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。同具备各种通信功能，能够实时的将采集的数据上传主站，从而实现环网柜、开闭所、箱式变电站远方测控的自动化功能。实现环网柜、开闭所、箱变的智能化管控。 5.4 高压开关柜监测子系统通过开关柜数据采集系统或模块单元输出RS485采集信号，与HT502监控主机通信，后端数据采集服务器实时采集各种信号量状态遥测遥信数据，中心软件集成该开关柜实时监测子系统，主要完成配电房动力配电柜、高压开关柜的运行状态、负载参数等数据采集与监测预警，包括电压、电流、触点温度等，以及各种设备的供电情况的监视。支持实时显示高压开关柜带电数据指标，掌握开关柜的运行情况，主站软件平台中；支持实时显示开关柜，配电柜等一次设备的电压，电流等负载遥测数据；支持设置上下限的预警值，实现声光 、语音、短信、视频画面等多种联动提醒方式。 5.5 设备控制子系统系统平台可以实现对任意指定的监控场所，在任意时间计划内，对任何发生的事件/组合事件（传感设备探测、视频监控图像分析等事件），制定出详细的站端设备、语音、灯光、摄像头等任意设备的关联动作计划，进行智能设备联动。A空调节能控制功能手动控制功能：可以通过管理软件或客户端，在监控中心远程控制控制空调开机、关机、升温、降温等，并能够直接调整空调的温度值。直接远程控制风机的开启和关闭，也可以设置风机的定时开启和关闭，每台风机每天最多可设置五个自动时间段。自动控制功能：通过设置温湿度上下限以及室内室外温度差，自动控制空调的关闭、开启以及风机的关闭和开启功能。 B 灯光控制系统手动控制：在监控中心电脑可以远程控制灯光的关闭和打开。报警自动控制：根据设定的条件，对红外探测器、周界报警以及电子围栏产生的报警信号，自动打开灯光。灯光信号的布撤防时间组灵活控制（针对统一映射的周界、电子围栏等触警联动灯光，可设定联动时间区段，控制白天触警不联动，减少资源消耗，起到节能效果）。C 其它控制功能水泵控制；加热器控制；声光报警器控制：远程控制启动和关闭，避免扰民。其它设备控制 。5.6 安全防护子系统防盗报警系统通过灵活配置，实时反映探测器的布、设防、报警及各种状态，对报警信息进行及时提示。在设定的布防时间内，实行入侵监控。并且报警系统可以同时联动该区域的照明系统、闭路电视监控以及门禁等系统 。 u 可手动布撤防和自动布撤防（每个防区可设置5个时间段）u 结合硬件可控制报警主机每个子系统（用户）的布撤防。u 可按需求设置分区图、防区图、子防区图 u 可按需要设置报警后弹出相关地图 u 地图上还可设置联动摄像机、门禁等，并直接在地图上控制 u 可自定义的报警后语音提示u 完善的事件记录，供事后查询5.7 视频监控子系统视频监控子系统分为两种方案，第一种在没有以太网的配电房，可以采用串口摄像头，平常不录像，当出现报警等情况时进行联动抓拍，抓拍的图片可以传送至中心平台上。第二种方案是有以太网的配电网，完全可以采用数字监控系统，实现专业监控功能。(1) 安装安防摄像头，可监视配电房/配电房即时情况