配電室綜合監控係統在信和達元器件智能物流中心工程中的設計與應用

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定  201801

摘要：配電室綜合監控係統平台和智能監控終端，實現了環境監測、有害氣體(ti) 監測、安防監控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控製、視頻監控等功能。針對信和達元器件智能物流中心配電室項目實現動力環境各數據的檢測與(yu) 設備控製，實現動力環境優(you) 化，避免運行環境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，同樣實現配電動力環境的分布式遠程管理。 

關(guan) 鍵詞：環境監測；有害氣體(ti) 監測；視頻監控；動力環境。

0 引言

      隨著社會(hui) 的發展，人們(men) 生產(chan) 生活對電力的需求也越來越多，而配電室是電力網末端傳(chuan) 輸、多次分配電能的主要電氣設備場所，是城市電力網不可獲取的一部分。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(wei) 薄弱的部分，配電室溫度過高、濕度過高、雨水浸漬都會(hui) 影響設備正常運行。因此在配電室內(nei) 安裝動環監控係統，實現配電室內(nei) 環境和供電設備各種狀態量的在線監測，保障配電室設備的安全運行。

      Acrel-2000E/G配電室綜合監控係統可以幫助信和達元器件智能物流中心配電室項目實現對各種監測數據的查詢、分析、預警及綜合展示，以提高配電室的運行能力。在智能化方麵實現供配電監控係統的遙測、遙信、遙控、遙視控製，對係統進行綜合檢測和統一管理，在數據資源管理方麵，可以顯示或查詢供配電室內(nei) 各設備運行工況（包括曆史和實時參數），並根據實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節約人力資源。

1 項目概況

      信和達元器件智能物流中心位於(yu) 廈門市同安區通福路；項目總用地麵積約57096.5平方米，總建築麵積約15.3萬(wan) 平方米，該項目擬分兩(liang) 期開發，一期為(wei) 4棟集合運輸倉(cang) 庫，4#倉(cang) 庫為(wei) 單層高24米的智能立體(ti) 倉(cang) 庫，作為(wei) 智能化運輸中轉樞紐；二期為(wei) 15F高層辦公區及少量休閑娛樂(le) 的辦公集合區；計劃實現該項目“以顧客為(wei) 中心"的智能一體(ti) 化物流運輸係統理念。據悉，該項目建成後將成為(wei) 中國較大的電子元器件智能化綜合信息物流中心，為(wei) 廈門本地的集成電路等電子製造行業(ye) 的發展提供有力的供應鏈保障，能夠為(wei) 同安區引進更多電子行業(ye) 企業(ye) ，打造東(dong) 南沿海電子元器件集散地。

      該項目為(wei) 信和達元器件智能物流中心配電室項目，設有高壓櫃、低壓櫃多台。

      該項目配SF6+O2雙氣氣體(ti) 探測器，溫濕度傳(chuan) 感器采集櫃內(nei) 的溫濕度數據，六台球型攝像機和兩(liang) 台槍型攝像機監控配電室內(nei) 情況。

      另外該項目還配有人體(ti) 、煙感、水浸等傳(chuan) 感器。通過Acrel-2000E/G配電室綜合監控係統集中采集監控管理。

2 產(chan) 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數據集中管理、分析處理。功能需求如下：

      （一）針對每一麵進線櫃，需要配置具有采集精度高、響應速度快的SF6氣體(ti) 監測裝置，來確認配電房內(nei) 環境安全。

      （二）針對每一條電纜溝，需要配置水浸傳(chuan) 感器，實時監測電纜溝內(nei) 的水位情況。

      （三）針對每一排配電櫃，需要配置一個(ge) 球形攝像機或多個(ge) 槍型攝像機，實時監視配電室內(nei) 情況。

      （四）針對整個(ge) 配電室工程配置一台配電室環境檢測櫃，監控配電室的環境安全，其功能應包含：

      （1）環境溫度、環境濕度、SF6氣體(ti) 濃度、O2氣體(ti) 濃度、電纜溝水位以及煙感傳(chuan) 感器等監測信息實時刷新。各回路子畫麵上顯示該回路各電參量、回路名稱等信息。

      （2）對人體(ti) 檢測采用紅外和微波雙重檢測，防止事件誤報漏報。

      （3）對視頻監控畫麵實時顯示。

      （4）多用戶權限管理，便於(yu) 分級操作。

      （五）針對項目需求，將采集的氣體(ti) 濃度數據和環境溫濕度數據轉發到兩(liang) 台安裝在門口的LED屏，方便工作人員在進入配電室前了解配電室內(nei) 的環境情況。

3 係統方案

      本工程根據該項目的實際需求，在高壓配電室內(nei) 配置了一台SF6+O2雙氣氣體(ti) 探測器、兩(liang) 個(ge) 溫濕度傳(chuan) 感器、兩(liang) 個(ge) 水浸傳(chuan) 感器、三個(ge) 煙感傳(chuan) 感器、兩(liang) 個(ge) 人體(ti) 傳(chuan) 感器、六個(ge) 球型攝像機以及兩(liang) 個(ge) 槍型攝像機。在配電室配置一台配電室環境監測櫃，將SF6+O2雙氣氣體(ti) 探測器、溫濕度傳(chuan) 感器、水浸傳(chuan) 感器、煙感傳(chuan) 感器、人體(ti) 傳(chuan) 感器、攝像機等數據上傳(chuan) ，實現對該項目配電室的控製和管理，為(wei) 配電室安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

      SF6+O2雙氣氣體(ti) 探測器主要監測空氣中SF6氣體(ti) 濃度和O2氣體(ti) 濃度。因為(wei) SF6氣體(ti) 在電力係統中的廣泛應用，是中壓、高壓開關(guan) 中所使用的的絕緣和滅弧介質。其本身沒有毒性，但被電弧分解後的分解物會(hui) 對人體(ti) 帶來嚴(yan) 重影響，因此對環境中的SF6氣體(ti) 監測可以防止泄露的有毒氣體(ti) 對人體(ti) 造成傷(shang) 害，也可以防止由於(yu) SF6氣體(ti) 泄露而使高壓開關(guan) 室內(nei) 氣體(ti) 密度下降導致高壓開關(guan) 通斷失靈等生產(chan) 事故的發生。

      水浸傳(chuan) 感器內(nei) 電源、感應線、信號輸出三部分*隔離，安全可靠，安裝方便。溫濕度傳(chuan) 感器體(ti) 積小巧，具有標準DIN35導軌安裝卡，可直接用於(yu) 導軌安裝，同時還具有485通信接口，可通過標準ModBus-RTU通信協議通信。變配電室是電力傳(chuan) 輸環節的重要組成部分，其是否正常運行直接關(guan) 係到電網的安全穩定，變配電室內(nei) 易產(chan) 生潮濕凝露現象，主要是由於(yu) 外界環境和室內(nei) 外電纜溝的積水產(chan) 生的濕氣。尤其是下雨天，室外地溝蓋板密封不嚴(yan) 導致雨水灌入，電纜溝在設計施工時排水不利，導致室內(nei) 外電纜溝背部長期有水積存。因此需要在配電室內(nei) 安裝水浸傳(chuan) 感器監測電纜溝水位情況，在進線櫃內(nei) 安裝溫濕度傳(chuan) 感器監控櫃內(nei) 溫濕度情況，並將傳(chuan) 感器狀態和數據實時上傳(chuan) 給後台係統。

      紅外微波雙鑒探測器克服了單一技術探測器的缺陷，將2種不同技術原理的探測器整合在一起，隻有當2種探測技術的傳(chuan) 感器都探測到人體(ti) 移動時才報警並將報警信息上傳(chuan) 給後台係統，排除了普通探測器無法克服的幹擾，隻對人體(ti) 移動作出報警，杜絕誤報漏報。

3.1配電室環境監測工程我司產(chan) 品明細

3.2現場安裝圖

配電室環境監測櫃側(ce) 麵整體(ti) 圖 

配電室環境監測櫃正視圖 

3.3 主站監控係統

      監控係統主要實現對信和達元器件智能物流中心配電室的環境安全與(yu) 管理。監控範圍為(wei) 配電室內(nei) 的SF6+O2氣體(ti) 探測裝置、水浸探測裝置、人體(ti) 檢測裝置、溫濕度測量裝置和煙感監測裝置。係統通過485總線直接接入本配電室內(nei) 數據采集器，通過網絡交換機采集視頻數據實現對整個(ge) 配電室的監控管理。

3.4 係統架構

      係統網絡拓撲圖如下圖所示：站控管理層、網絡通訊層和現場設備層。

係統網絡拓撲圖

站控管理層

      站控管理層針對環境監控係統的管理人員，是人機交互的直接窗口。主要是指置於(yu) 值班室的工控機、顯示器、UPS等。

網絡通訊層

      通訊層主要是由數據采集器及總線網絡組成。數據采集器主要功能是監測現場多功能儀(yi) 表、傳(chuan) 感器、綜合保護裝置和直流屏；總線網絡的主要功能是實現數據交互，使配電係統管理集中化、信息化、智能化，很大提高了配電係統的安全性、可靠性和穩定性，達到了無人值守的目的。本項目的網絡通信層集成在站控管理層內(nei) 部，

現場設備層

      現場設備層是數據采集終端，主要由四遙單元、有害氣體(ti) 監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通訊協議總線型連接直接接入配電室環境監控主機，實現全站監控。

4 係統功能

4.1 功能特點

      本係統采用全中文界麵，操作簡單方便；運行穩定可靠；係統具有模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；係統提供了友好的人機交互界麵，一切操作均可在界麵上進行，而且具有遠程顯示功能。

4.2 登錄界麵

      安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監控係統為(wei) 保障係統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如設備位置名稱修改等）。可以定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為(wei) 係統運行、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(wei) 操作工、班長、工程師、係統管理員四個(ge) 等級，每個(ge) 等級可以分別賦予不同的操作權限，包括進入運行、退出運行、遙控操作、報表管理、係統配置、用戶管理等。

4.3 配電監測界麵

      安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監控係統人機界麵友好，能夠以模擬圖的形式直觀顯示傳(chuan) 感器的運行狀態，實時監測環境的氣體(ti) 濃度、溫度、濕度、水浸、煙感等環境參量信息。

配電室綜合監控圖

 事件告警彈窗

4.4 通訊管理

      安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監控係統可以對整個(ge) 配電係統範圍內(nei) 的設備通訊情況進行管理、控製、數據的實時監測。例如配電係統維護人員可以通過監控係統的主程序右鍵打開通訊管理程序，然後選擇通訊控製啟動所有端口或某個(ge) 端口，快速查看某設備的通訊和數據情況。

      主要功能：實時采集配電室內(nei) 的各個(ge) 設備的工作狀態以及設備采集的實時數據，將采集數據按需求選擇轉發給其他設備或後台係統。

轉發數據LED顯示圖

4.5 環境參量曲線

      安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監控係統具有實時環境參數和曆史環境參數的存儲(chu) 和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界麵中能夠自定義(yi) 需要查詢的參數、時間或選擇查詢更新的記錄數據等，並通過曲線方式顯示出來。

4.6 視頻監控畫麵

      安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監控係統具有視頻監控功能。將智能監控係統前端的監控攝像頭所記錄和采集到的的音視頻信息通過網絡交換機傳(chuan) 遞到視頻處理器上，然後由視頻處理器經過初步判斷和處理偶傳(chuan) 遞給綜合監控主機，監控主機實時獲取視頻監控畫麵，在配電房內(nei) 即可監控供電房內(nei) 的情況。

視頻監控畫麵

4.7 報警及事件

4.7.1 實時報警

      實時報警窗口監測係統所采集的遙測量。報警窗口會(hui) 在係統運行時自動打開，並一直隱藏在後台。

      當有氣體(ti) 濃度或者溫濕度越限，並且觸及報警界*，“相應實時報警"窗口就會(hui) 自動彈出，並以紅色字體(ti) 顯示具體(ti) 的報警信息：回路名稱、越限的環境參量、報警值等。

4.7.2 曆史報警

      通過調節開始時間和結束時間，即可查詢到過去任意時間段內(nei) 的係統報警信息，包括遙測報警和遙信報警，還包括具體(ti) 的報警時間，報警類型，報警內(nei) 容等。

5 結束語

      在當今配電設施的應用中，配電室的配電安全性至關(guan) 重要，本文介紹的Acrel-2000E/G配電室綜合監控係統在信和達元器件智能物流中心配電室項目的應用，可以實現對配電室供配電回路用電的實時監控，不僅(jin) 能顯示回路用電狀況，還具有網絡通訊功能，可以與(yu) 串口服務器、計算機等組成環境監控係統。係統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示配電室內(nei) 各環境監測設備工作狀態，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，並生成各種數據報表、分析曲線、圖形等，便於(yu) 數據分析、研究，該係統運行安全、可靠、穩定，為(wei) 解決(jue) 用電問題提供了真實可靠的依據。

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職於(yu) 韦德1946网址，主要研究方向為(wei) 建築能耗監測係統。