0引言

近年來(lái)，國(guó)家加大了農(nóng)村低壓配電網(wǎng)絡(luò)改造升級(jí)投入，低壓配電網(wǎng)供電可靠性及供電質(zhì)量得到明顯提升，但低壓配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化運(yùn)維水平及農(nóng)村電網(wǎng)用電安全尚處于較低水平。低壓配電變壓器、配電臺(tái)區(qū)和配電室數(shù)量多，且分布范圍廣，漏電、過(guò)負(fù)荷跳閘事故頻發(fā)，降低了配電網(wǎng)運(yùn)維水平。本文基于無(wú)線通信技術(shù)及云端服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有10kV配電室的遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)改造。

1 配電室現(xiàn)有監(jiān)控技術(shù)的不足之處

（1）現(xiàn)有配電室無(wú)法實(shí)現(xiàn)全天候數(shù)據(jù)信息上傳，目前國(guó)內(nèi)配電室除了表計(jì)采用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取方式外，環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)、配電室門鎖及視頻數(shù)據(jù)均無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控，配電室存在嚴(yán)重的安全運(yùn)行隱患。同時(shí)，部分配電室未安裝電磁門鎖及視頻監(jiān)控設(shè)備，無(wú)法有效預(yù)防人為破壞行為；無(wú)法監(jiān)控運(yùn)維人員作業(yè)操作是否符合規(guī)范要求。

（2）配電房所處地勢(shì)較低,每逢汛期,因?yàn)榕潘ǖ啦粫?/span>,人手不足等原因,極易出現(xiàn)配電房大量積水或者倒灌等情況,從而給室內(nèi)電力設(shè)備的運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。配電房水浸問(wèn)題輕則引起斷電,重則使設(shè)備短路造成設(shè)備保護(hù)跳閘,甚至引起上級(jí)配電設(shè)備動(dòng)作從而擴(kuò)大受災(zāi)面積。

2福州連江海峽文化村10kV配電室概況及改造需求

2.1配電室概況

福州連江海峽文化村10kV配電室安裝3路高壓開關(guān)柜，1路進(jìn)線柜、2路出線柜；10/0.4kV配電變壓器兩臺(tái)，0.4kV母線采用雙段布置形式；12面低壓柜。

2.2 功能需求如下：

（1）針對(duì)開關(guān)柜，需要配置具有耐高溫阻燃硅膠材料，捆綁式的無(wú)源無(wú)線測(cè)溫傳感器，來(lái)確認(rèn)開關(guān)柜母線溫度。

（2）針對(duì)每一面進(jìn)線柜，需要配置具有采集精度高、響應(yīng)速度快的SF6氣體監(jiān)測(cè)裝置，來(lái)確認(rèn)配電房?jī)?nèi)環(huán)境安全。

（3）針對(duì)每一條電纜溝，需要配置水浸傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜溝內(nèi)的水位情況。

（4）針對(duì)每一排配電柜，需要配置一個(gè)球形攝像機(jī)或多個(gè)槍型攝像機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)視配電室內(nèi)情況。

（5 針對(duì)整個(gè)配電室工程配置一臺(tái)配電室環(huán)境檢測(cè)柜，監(jiān)控配電室的環(huán)境安全，其功能應(yīng)包含：

u       環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、SF6氣體濃度、O2氣體濃度、電纜溝水位以及煙感傳感器等監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)刷新。

u       采用紅外檢測(cè)，防止不明人員或小動(dòng)物的入侵。

u       對(duì)視頻監(jiān)控畫面實(shí)時(shí)顯示。

3技術(shù)方案

此次配電室改造項(xiàng)目基于智能變電設(shè)施云監(jiān)控平臺(tái)，包括站端設(shè)備采集單元、站端和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)顯示等組成部分。改造完成后，可通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、智能移動(dòng)終端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電室設(shè)備運(yùn)行情況，滿足配電室運(yùn)行環(huán)境安全及故障隱患的遠(yuǎn)程在線巡視需求。實(shí)現(xiàn)10kV配電室的無(wú)人值守、無(wú)人巡視。

3.1 環(huán)境與非法入侵監(jiān)測(cè)

在高、低壓室內(nèi)各安裝一臺(tái)溫濕度監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保配電室設(shè)備的正常運(yùn)行。無(wú)人值守配電室在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)受到不明人員或小動(dòng)物的入侵威脅，為此安裝紅外雙鑒探測(cè)器一套，實(shí)現(xiàn)入侵自動(dòng)報(bào)警。

3.2 視頻監(jiān)控

在高、低壓室各加裝360°全景攝像頭一臺(tái)，監(jiān)控?cái)z像頭可自動(dòng)對(duì)焦，用以配電室運(yùn)行情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控。遇故障報(bào)警時(shí)，自動(dòng)上傳現(xiàn)場(chǎng)視頻至后臺(tái)存儲(chǔ)，配合運(yùn)維需求，由后臺(tái)調(diào)取現(xiàn)場(chǎng)情況錄像。

3.3設(shè)備控制

設(shè)備控制主要是對(duì)配電房?jī)?nèi)一些設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制，主要控制設(shè)備是：照明設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵。具體功能如下：

（1）對(duì)配電房的環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行防盜、防火、防人為事故的監(jiān)視。通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)通道，將被監(jiān)視目標(biāo)的實(shí)時(shí)圖像及報(bào)警信號(hào)上傳到主站，并實(shí)現(xiàn)控制功能。

（2）操作人員可通過(guò)主站對(duì)智能配電房的設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視，可對(duì)智能配電房攝像機(jī)進(jìn)行控制（左右、上下、遠(yuǎn)景/近景、近焦/遠(yuǎn)焦），對(duì)于帶預(yù)置點(diǎn)云臺(tái)，操作人員可以直接進(jìn)行云臺(tái)的預(yù)置和操作。

（3）根據(jù)浸水探測(cè)器返回的信號(hào)或遠(yuǎn)程控制，主控主機(jī)開啟或關(guān)閉水泵，完成對(duì)積水的清除。

（4）根據(jù)溫濕度探測(cè)器返回的信號(hào)或遠(yuǎn)程控制，主控主機(jī)開啟或關(guān)閉風(fēng)機(jī)，完成對(duì)室內(nèi)空氣、濕度、溫度調(diào)節(jié)，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。

（5）根據(jù)時(shí)間或遠(yuǎn)程控制，主控主機(jī)開啟或關(guān)閉照明燈，完成對(duì)室內(nèi)光線補(bǔ)充，協(xié)助攝像機(jī)進(jìn)行視頻采集。

3.4數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與視頻數(shù)據(jù)備份

配電室內(nèi)加裝通信機(jī)柜一面，內(nèi)置通信管理單元，建立配電室與云端服務(wù)器的4G無(wú)線通信鏈路，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)、低壓監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的集中管理。配電室配置視頻錄像機(jī)一套，安裝于通信機(jī)柜內(nèi)，用于現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)備份，服務(wù)于日常設(shè)備維護(hù)與故障處理。

3.5 云端數(shù)據(jù)處理分析

云端服務(wù)器完成通信管理單元上發(fā)數(shù)據(jù)的整理、分析與轉(zhuǎn)發(fā)，將用戶需求數(shù)據(jù)在遠(yuǎn)端（PC或移動(dòng)APP）進(jìn)行展示。

3.6 不同用戶權(quán)限

云端服務(wù)器可設(shè)定不同用戶權(quán)限，分配給不同層級(jí)的運(yùn)維及管理人員，通過(guò)PC、移動(dòng)APP端查看權(quán)限指定內(nèi)容，包括站端的遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)。

4、系統(tǒng)特點(diǎn)

1. 支持本地通過(guò)觸摸屏進(jìn)行查看和操作, 移動(dòng)應(yīng)用巡檢、監(jiān)控中心電腦端遠(yuǎn)程運(yùn)維與操作。

2. 支持多級(jí)用戶權(quán)限，保證系統(tǒng)使用安全；支持聲光、短信、移動(dòng)應(yīng)用等多種方式報(bào)警。

3. 集成溫濕度、漏水、空調(diào)、SF6、O2、視頻、紅外、門禁等，進(jìn)行集中監(jiān)控。

4. 軟硬件高度一體化的解決方案。

5.涵蓋動(dòng)力設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安全監(jiān)控、消防監(jiān)控、照明控制

6. 監(jiān)控主機(jī)裝置內(nèi)置系統(tǒng)軟件、搭配觸控屏實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控功能，十分方便管理與升級(jí)維護(hù)。

7. 電力屏柜、配電單元遵循電源規(guī)范化設(shè)計(jì)，將強(qiáng)弱電進(jìn)行物理隔離，保證安全性。

8. 監(jiān)控系統(tǒng)具備完善的數(shù)據(jù)采集、展示、分析、上傳、存儲(chǔ)以及管理功能；

9. 支持 IEC61850，IEC104 等電力規(guī)約，無(wú)縫對(duì)接配電自動(dòng)化電力平臺(tái)。

10. 既能獨(dú)立運(yùn)行也可以組網(wǎng)完成跨地域的多配電所監(jiān)控。

5系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)屬于軟硬件高度一體化的解決方案，建設(shè)與實(shí)施支持多種方案選擇，具體如下：

1）存量站點(diǎn)，技術(shù)改造：針對(duì)存量配電房，開閉所，通過(guò)技術(shù)改造，保護(hù)用戶投資成本；完善站端系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一運(yùn)維。

2）新建站點(diǎn)，擴(kuò)展升級(jí)：針對(duì)新建的配電房，開閉所站點(diǎn)，可根據(jù)現(xiàn)有站端系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范，實(shí)施構(gòu)建無(wú)人值守巡檢模式。

3）子站廠商，兼容接入：針對(duì)第三方廠商實(shí)施的配電房站點(diǎn)巡檢系統(tǒng)，評(píng)估系統(tǒng)構(gòu)成后，可通過(guò)擴(kuò)展兼容的方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入。

6配置清單