安科瑞 繆凱倫
摘要：配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺和智能監(jiān)控終端，實現(xiàn)了環(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、除濕機、空調(diào)控制、視頻監(jiān)控等功能。針對信和達元器件智能物流中心配電室項目實現(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)境優(yōu)化，避免運行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運行故障，保證維護人員安全，延長設(shè)備使用壽命，同樣實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。
關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測；有害氣體監(jiān)測；視頻監(jiān)控；動力環(huán)境。
0 引言
隨著社會的發(fā)展，人們生產(chǎn)生活對電力的需求也越來越多，而配電室是電力網(wǎng)末端傳輸、多次分配電能的主要電氣設(shè)備場所，是城市電力網(wǎng)不可獲取的一部分。長期以來，配電室如何運行一直是電力部門日常管理的較為薄弱的部分，配電室溫度過高、濕度過高、雨水浸漬都會影響設(shè)備正常運行。因此在配電室內(nèi)安裝動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)配電室內(nèi)環(huán)境和供電設(shè)備各種狀態(tài)量的在線監(jiān)測，保障配電室設(shè)備的安全運行。
Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助信和達元器件智能物流中心配電室項目實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以提高配電室的運行能力。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測、遙信、遙控、遙視控制，對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理，在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運行工況（包括歷史和實時參數(shù)），并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。
1 項目概況
信和達元器件智能物流中心位于廈門市同安區(qū)通福路；項目總用地面積約57096.5平方米，總建筑面積約15.3萬平方米，該項目擬分兩期開發(fā)，一期為4棟集合運輸倉庫，4#倉庫為單層高24米的智能立體倉庫，作為智能化運輸中轉(zhuǎn)樞紐；二期為15F高層辦公區(qū)及少量休閑娛樂的辦公集合區(qū)；計劃實現(xiàn)該項目“以顧客為中心"的智能一體化物流運輸系統(tǒng)理念。據(jù)悉，該項目建成后將成為中國較大的電子元器件智能化綜合信息物流中心，為廈門本地的集成電路等電子制造行業(yè)的發(fā)展提供有力的供應(yīng)鏈保障，能夠為同安區(qū)引進更多電子行業(yè)企業(yè)，打造東南沿海電子元器件集散地。
該項目為信和達元器件智能物流中心配電室項目，設(shè)有高壓柜、低壓柜多臺。該項目配有SF6+O2雙氣氣體探測器，溫濕度傳感器采集柜內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)，六臺球型攝像機和兩臺槍型攝像機監(jiān)控配電室內(nèi)情況。另外該項目還配有人體、煙感、水浸等傳感器。通過Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)集中采集監(jiān)控管理。
2 產(chǎn)品需求
本次針對信和達元器件智能物流中心配電室項目，需要達到如下要求以實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。功能需求如下：
（一）針對每一面進線柜，需要配置具有采集精度高、響應(yīng)速度快的SF6氣體監(jiān)測裝置，來確認配電房內(nèi)環(huán)境安全。
（二）針對每一條電纜溝，需要配置水浸傳感器，實時監(jiān)測電纜溝內(nèi)的水位情況。
（三）針對每一排配電柜，需要配置一個球形攝像機或多個槍型攝像機，實時監(jiān)視配電室內(nèi)情況。
（四）針對整個配電室工程配置一臺配電室環(huán)境檢測柜，監(jiān)控配電室的環(huán)境安全，其功能應(yīng)包含：
（1）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)測信息實時刷新。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱等信息。
（2）對人體檢測采用紅外和微波雙重檢測，防止事件誤報漏報。
（3）對視頻監(jiān)控畫面實時顯示。
（4）多用戶權(quán)限管理，便于分級操作。
（五）針對項目需求，將采集的氣體濃度數(shù)據(jù)和環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到兩臺安裝在門口的LED屏，方便工作人員在進入配電室前了解配電室內(nèi)的環(huán)境情況。
3 系統(tǒng)方案
本工程根據(jù)該項目的實際需求，在高壓配電室內(nèi)配置了一臺SF6+O2雙氣氣體探測器、兩個溫濕度傳感器、兩個水浸傳感器、三個煙感傳感器、兩個人體傳感器、六個球型攝像機以及兩個槍型攝像機。在配電室配置一臺配電室環(huán)境監(jiān)測柜，將SF6+O2雙氣氣體探測器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、煙感傳感器、人體傳感器、攝像機等數(shù)據(jù)上傳，實現(xiàn)對該項目配電室的控制和管理，為配電室安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的保障。
SF6+O2雙氣氣體探測器主要監(jiān)測空氣中SF6氣體濃度和O2氣體濃度。因為SF6氣體在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，是中壓、高壓開關(guān)中所使用的的絕緣和滅弧介質(zhì)。其本身沒有毒性，但被電弧分解后的分解物會對人體帶來嚴重影響，因此對環(huán)境中的SF6氣體監(jiān)測可以防止泄露的有毒氣體對人體造成傷害，也可以防止由于SF6氣體泄露而使高壓開關(guān)室內(nèi)SF6氣體密度下降導(dǎo)致高壓開關(guān)通斷失靈等生產(chǎn)事故的發(fā)生。
水浸傳感器內(nèi)電源、感應(yīng)線、信號輸出三部分*隔離，安全可靠，安裝方便。溫濕度傳感器體積小巧，具有標(biāo)準DIN35導(dǎo)軌安裝卡，可直接用于導(dǎo)軌安裝，同時還具有485通信接口，可通過標(biāo)準ModBus-RTU通信協(xié)議通信。變配電室是電力傳輸環(huán)節(jié)的重要組成部分，其是否正常運行直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，變配電室內(nèi)易產(chǎn)生潮濕凝露現(xiàn)象，主要是由于外界環(huán)境和室內(nèi)外電纜溝的積水產(chǎn)生的濕氣。尤其是下雨天，室外地溝蓋板密封不嚴導(dǎo)致雨水灌入，電纜溝在設(shè)計施工時排水不利，導(dǎo)致室內(nèi)外電纜溝背部長期有水積存。因此需要在配電室內(nèi)安裝水浸傳感器監(jiān)測電纜溝水位情況，在進線柜內(nèi)安裝溫濕度傳感器監(jiān)控柜內(nèi)溫濕度情況，并將傳感器狀態(tài)和數(shù)據(jù)實時上傳給后臺系統(tǒng)。
紅外微波雙鑒探測器克服了單一技術(shù)探測器的缺陷，將2種不同技術(shù)原理的探測器整合在一起，只有當(dāng)2種探測技術(shù)的傳感器都探測到人體移動時才報警并將報警信息上傳給后臺系統(tǒng)，排除了普通探測器無法克服的干擾，只對人體移動作出報警，杜絕誤報漏報。
3.1 配電室環(huán)境監(jiān)測工程我司產(chǎn)品明細
3.2 現(xiàn)場安裝圖
配電室環(huán)境監(jiān)測柜側(cè)面整體圖
配電室環(huán)境監(jiān)測柜正視圖
傳感器安裝圖
3.3 主站監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對信和達元器件智能物流中心配電室的環(huán)境安全與管理。監(jiān)控范圍為配電室內(nèi)的SF6+O2氣體探測裝置、水浸探測裝置、人體檢測裝置、溫濕度測量裝置和煙感監(jiān)測裝置。系統(tǒng)通過485總線直接接入本配電室內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，通過網(wǎng)絡(luò)交換機采集視頻數(shù)據(jù)實現(xiàn)對整個配電室的監(jiān)控管理。
3.4 系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖
站控管理層
站控管理層針對環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口。主要是指置于值班室的工控機、顯示器、UPS等。
網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由數(shù)據(jù)采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場多功能儀表、傳感器、綜合保護裝置和直流屏；總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，很大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達到了無人值守的目的。本項目的網(wǎng)絡(luò)通信層集成在站控管理層內(nèi)部，
現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由四遙單元、有害氣體監(jiān)測裝置和溫濕度變送器組成，通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接直接接入配電室環(huán)境監(jiān)控主機，實現(xiàn)全站監(jiān)控。
4 系統(tǒng)功能
4.1 功能特點
本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機交互界面，一切操作均可在界面上進行，而且具有遠程顯示功能。
4.2 登錄界面
安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(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)的操作（如設(shè)備位置名稱修改等）?？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、管理提供可靠的安全保障。
主要功能：將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個等級，每個等級可以分別賦予不同的操作權(quán)限，包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。
4.3 配電監(jiān)測界面
安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠以模擬圖的形式直觀顯示傳感器的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測環(huán)境的氣體濃度、溫度、濕度、水浸、煙感等環(huán)境參量信息。
配電室綜合監(jiān)控圖
事件告警彈窗
4.4 通訊管理
安科瑞Acrel-2000E/G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)備通訊情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。例如配電系統(tǒng)維護人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主程序右鍵打開通訊管理程序，然后選擇通訊控制啟動所有端口或某個端口，快速查看某設(shè)備的通訊和數(shù)據(jù)情況。
實時數(shù)據(jù)采集圖
實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)圖
主要功能：實時采集配電室內(nèi)的各個設(shè)備的工作狀態(tài)以及設(shè)備采集的實時數(shù)據(jù)，將采集數(shù)據(jù)按需求選擇轉(zhuǎn)發(fā)給其他設(shè)備或后臺系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)LED顯示圖
4.5 環(huán)境參量曲線
安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時環(huán)境參數(shù)和歷史環(huán)境參數(shù)的存儲和管理功能，所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、時間或選擇查詢更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過曲線方式顯示出來。
4.6 視頻監(jiān)控畫面
安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有視頻監(jiān)控功能。將智能監(jiān)控系統(tǒng)前端的監(jiān)控攝像頭所記錄和采集到的的音視頻信息通過網(wǎng)絡(luò)交換機傳遞到視頻處理器上，然后由視頻處理器經(jīng)過初步判斷和處理偶傳遞給綜合監(jiān)控主機，監(jiān)控主機實時獲取視頻監(jiān)控畫面，在配電房內(nèi)即可監(jiān)控供電房內(nèi)的情況。
視頻監(jiān)控畫面
4.7 報警及事件
實時報警
實時報警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報警窗口會在系統(tǒng)運行時自動打開，并一直隱藏在后臺。
當(dāng)有氣體濃度或者溫濕度越限，并且觸及報警界*，“相應(yīng)實時報警"窗口就會自動彈出，并以紅色字體顯示具體的報警信息：回路名稱、越限的環(huán)境參量、報警值等。
實時報警彈窗
歷史報警
通過調(diào)節(jié)開始時間和結(jié)束時間，即可查詢到過去任意時間段內(nèi)的系統(tǒng)報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體的報警時間，報警類型，報警內(nèi)容等。
5 結(jié)語
在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，配電室的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在信和達元器件智能物流中心配電室項目的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對配電室供配電回路用電的實時監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計算機等組成環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實時顯示配電室內(nèi)各環(huán)境監(jiān)測設(shè)備工作狀態(tài)，對分人員入侵、煙感報警具有彈出對話框、語音提示、短信報警，并生成各種數(shù)據(jù)報表、分析曲線、圖形等，便于數(shù)據(jù)分析、研究，該系統(tǒng)運行安全、可靠、穩(wěn)定，為解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)。
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