孟洋

安科瑞電氣股份有限公司   上海嘉定   201801

摘要：為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電室滲漏水、變壓器溫度過(guò)高、室內(nèi)進(jìn)入非工作人員等問(wèn)題，本文結(jié)合嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)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(diǎn)、上位機(jī)系統(tǒng)組成，在線監(jiān)控器可以實(shí)時(shí)對(duì)配電室內(nèi)的濕度、變壓器溫度、室內(nèi)異動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)滲漏水配電室進(jìn)行監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，均能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并發(fā)送至上位機(jī)軟件進(jìn)行報(bào)警，證明了該系統(tǒng)的可靠性。

關(guān)鍵詞：配電室；在線監(jiān)測(cè)器；上位機(jī)

0 引言

    近年來(lái) , 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(wèn)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(yùn)行極為重要。雖然配電室均為土建建筑，其中設(shè)備運(yùn)行相對(duì)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(guò)高、非工作人員或貓、鼠進(jìn)入的情況時(shí)有發(fā)生。同時(shí)在配電線路的巡視中，地上、地下配電室的巡視周期為三個(gè)月一次，以上問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。因此，針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)研究，設(shè)計(jì)配電室在線監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)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(diǎn)。通過(guò)溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)變壓器溫度與配電室內(nèi)濕度情況；配電室門(mén)口處安裝攝像頭來(lái)監(jiān)控室內(nèi)的異動(dòng)情況，一旦有運(yùn)動(dòng)物體出現(xiàn)立即報(bào)警。在線監(jiān)控主機(jī)每日將采集溫濕度數(shù)據(jù)中的最大值保存，發(fā)往上位機(jī)系統(tǒng)，便于上位機(jī)系統(tǒng)查詢(xún)各個(gè)配電室的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)如圖 1 所示。

2 在線監(jiān)測(cè)器設(shè)計(jì)

    監(jiān)測(cè)器在無(wú)人值守的地區(qū)工作，主要完成多個(gè)數(shù)據(jù)的采集、處理與傳輸，要求整個(gè)系統(tǒng)功耗低、低成本維護(hù)運(yùn)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，一般地上配電室，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(duì)于地上的配電室，監(jiān)控主機(jī)也通過(guò)增加 4G 通信模塊并安裝有流量的電話卡實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)系統(tǒng)的通信；對(duì)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(guò)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(diǎn)進(jìn)行供電。

2.3 調(diào)控單元

    配電室中對(duì)于變壓器溫度過(guò)高，啟動(dòng)室內(nèi)排風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行通線時(shí)，保障位置的合理性和可行性，引下線的主要功能便是對(duì)電流進(jìn)行引導(dǎo)，借此可有效進(jìn)行避雷。但在實(shí)際施工中，常常存下引下線間距較小的問(wèn)題，甚至引下線的數(shù)量相對(duì)較少，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行有效的避雷。主要是設(shè)計(jì)工作人員的設(shè)計(jì)缺乏合理性等原因?qū)е碌摹Ｔ诜览紫到y(tǒng)中一個(gè)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(jì)，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)備之一，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行具有重要影響，因此應(yīng)提高對(duì)配電箱安裝的重視。通常可將配電箱分成明箱與暗箱，先進(jìn)行配電箱的加工訂貨。進(jìn)行尺寸的測(cè)量，保障與實(shí)際需求相符。其中在對(duì)暗箱進(jìn)行測(cè)量時(shí)，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(guò)砂泵將箱體的周?chē)顚?shí)。明箱則是在對(duì)尺寸量好后，通過(guò)膨脹螺栓進(jìn)行箱體的固定，從而避免對(duì)箱面油漆產(chǎn)生破壞，并避免出現(xiàn)歪斜等問(wèn)題。按照設(shè)計(jì)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)行訂貨之前，檢查圖紙的三相負(fù)荷的平衡度，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題并進(jìn)行調(diào)整，切實(shí)保障其平衡度。將調(diào)后的結(jié)果作為后續(xù)的參考，對(duì)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(shū)面整理，并提供給供貨商。之后進(jìn)行安裝，對(duì)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(kāi)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(kāi)口后，還要在開(kāi)口位置進(jìn)行補(bǔ)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(xiàng)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(diǎn)，但施工方案必須貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的原則。為了進(jìn)一步明確編制安全技術(shù)措施的重點(diǎn)，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(duì)各種危險(xiǎn)點(diǎn)、源制定相應(yīng)的措施．內(nèi)容要有針對(duì)性。節(jié)假日施工項(xiàng)目經(jīng)理必須在現(xiàn)場(chǎng)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(jiǎn)介

    安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)配電室實(shí)際情況，結(jié)合多年的變電站和配電室的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了智能開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行監(jiān)控、高壓開(kāi)關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負(fù)載運(yùn)行監(jiān)控、母線測(cè)溫監(jiān)測(cè)、電纜測(cè)溫監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、有害氣體監(jiān)測(cè)、安防監(jiān)控、采暖通風(fēng)、門(mén)禁、燈光、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制等功能。實(shí)現(xiàn)動(dòng)力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測(cè)與設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力環(huán)境優(yōu)化，避免運(yùn)行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運(yùn)行故障，保證維護(hù)人員，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，減少配電室粗放式管理導(dǎo)致成本過(guò)高，同時(shí)實(shí)現(xiàn)配電動(dòng)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(duì)整個(gè)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3.2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

    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(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警等信息。

3.2.3 數(shù)據(jù)查詢(xún)

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

3.2.4 曲線查詢(xún)

    在曲線查詢(xún)界面，可以直接查看遙測(cè)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(yùn)行報(bào)表

    查詢(xún)配電室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)報(bào)表，包括日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表和查詢(xún)報(bào)表等。

3.2.6 實(shí)時(shí)告警

    安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟取穸取⒂泻怏w、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(xún)

    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(chǔ)和管理，方便用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、事故分析。

3.2.8 用戶(hù)權(quán)限管理

    為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶(hù)權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶(hù)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(kù)修改等）。可以定義不同級(jí)別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)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(shí)時(shí)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(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)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(duì)整個(gè)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)推薦配置選型

4 結(jié)語(yǔ)

    在進(jìn)行電力工程的施工時(shí)，應(yīng)始終遵循安全的理念。并通過(guò)更具完善性與全面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(guò)保障施工的材料、過(guò)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(guò)對(duì)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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