1 無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)應用的必要性

無人值班是配電工程發(fā)展的一種新型的管理配電室的模式，要達到真正意義上的無人值班，就必須完善配電室內(nèi)的對各種電氣裝置的監(jiān)控和保護，防止其室內(nèi)泄漏SF6氣體、并對其溫濕度、通風情況以及相關設備的安全運行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)一的監(jiān)測和收集。如果環(huán)境監(jiān)控裝置的運行過程存在缺陷，就會造成配電室發(fā)生安全事故或是出現(xiàn)安全隱患。例如泄漏SF6，這種氣體無色無味，比重大于空氣，而發(fā)生時又不易被察覺，并且會造成嚴重的缺氧情況，甚至會危害到人們的身體健康和生命安全，從而發(fā)生不可避免的惡性事故。而在配電室內(nèi)安裝變配電室無人值守監(jiān)控系統(tǒng)，就能夠?qū)ζ洵h(huán)境進行實時的監(jiān)測，并且還會提高電力現(xiàn)場的管理和控制的水平，從而更大程度的確保人們的人生安全。


2 無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)的實際應用

以十千伏的配電站所設置的面積為十五米乘以七米的配電室為例，對其進行緊湊的空間布置。首先在其入口處設立一個獨立的三米乘以二點六米的監(jiān)控室，然后在其室內(nèi)安裝自動化配電設備DTU以及監(jiān)控屏幕，同時還需配備一個空調(diào)，以實現(xiàn)集成數(shù)據(jù)信息以及整合各個系統(tǒng)，使得各個系統(tǒng)之間能夠有機的進行聯(lián)動和配合使用。這個系統(tǒng)會對各個裝置所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行收集記錄，同時還會分析其運行的環(huán)境狀態(tài)，使得工作人員能夠?qū)ζ溆幸粋€準確的了解和把握，以便及時覺察到安全隱患。當出現(xiàn)泄漏SF6時，獨立的監(jiān)控室就會對其進行隔離，同時工作人員也會及時發(fā)現(xiàn)這一狀況，并對其進行處理。


3無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)的屏柜

電科恒鈦設計選用屏柜式tip3000型無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)屏柜主機安裝在開關室內(nèi)DTU屏柜、直流屏柜旁邊，開關室設備現(xiàn)場布置有防盜變送器、煙霧變送器、門禁控制器、照明控制、視頻攝像機、氧氣變送器、臭氧變送器、環(huán)境監(jiān)測、溫濕度變送器、空調(diào)控制器、除濕器控制器、水泵控制器、風機控制器等。

變送器工作電源由主機接線端子直接輸出,變送器與主機的通訊是通過標準RS-485總線、網(wǎng)絡方式傳輸。同時，還可在開關室入口處可放置警燈，監(jiān)控屏柜主機與警燈、各處空調(diào)、除濕機、風機通過電纜相連。如果現(xiàn)場發(fā)生缺氧時，有人非法闖入時、火災發(fā)生時、水位超限時、臭氧超標時、變送器自動檢測到現(xiàn)場的煙霧量、氧氣含量、臭氧量、溫度值等環(huán)境數(shù)據(jù)的變化，并通過現(xiàn)場總線傳遞給系統(tǒng)主機。

4無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)的平臺架構(gòu)

無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三大部分，感知層、網(wǎng)絡層和應用層。

1）感知層包括各種感知傳感器（環(huán)境感知、設備感知、圖像感知）、配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控裝置。感知層安裝在各個開關站、配電房、環(huán)網(wǎng)箱內(nèi)，實時監(jiān)測現(xiàn)場實際環(huán)境狀態(tài)及各項參數(shù)，如明火、煙霧、人員非法入侵、動物入侵、電纜溝進水、環(huán)境溫濕度、門禁管理、空調(diào)控制、SF6濃度、O2含量、除濕機控制、開關柜內(nèi)電纜接點溫度、開關柜內(nèi)局放監(jiān)測等。

2）網(wǎng)絡層主要由接入網(wǎng)關組成，電力物聯(lián)網(wǎng)感知的數(shù)據(jù)既可以通過APN/4G專網(wǎng)/光纖網(wǎng)絡上傳。

3）應用層主要由各類系統(tǒng)主站及各類數(shù)據(jù)、應用服務組成，主要用于從接入網(wǎng)關接收傳感器采集上傳的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行抽取、分析、展示等處理工作，共同構(gòu)成一個完整的智能電力物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)一體化信息平臺系統(tǒng)。



5 無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)的實施方案

無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)設計屬于軟硬件高度一體化的解決方案，建設與實施支持多種方案選擇，具體如下：

1）存量站點，技術改造：針對存量開閉所，配電房，通過技術改造，保護用戶投資成本；完善站端系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入，實現(xiàn)統(tǒng)一運維。

2）新建站點，擴展升級：針對新建的開閉所，配電房站點，可根據(jù)現(xiàn)有站端系統(tǒng)建設規(guī)范，實施構(gòu)建無人值守巡檢模式。

3）子站廠商，兼容接入：針對第三方廠商實施的配電房站點巡檢系統(tǒng)，評估系統(tǒng)構(gòu)成后，可通過擴展兼容的方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)接入。


6 無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)的實施細則

a) 溫濕度傳感器75平米以內(nèi)配2個，75-100平米配3個，100平米以上配4個，安裝在配電柜運行區(qū)的背面或側(cè)面，據(jù)地1m左右，盡量避開空調(diào)出風口；

b) SF6傳感器根據(jù)需求配置在易發(fā)生SF6泄露的地方，一般安裝在柜子后面的墻壁上，據(jù)地10-20cm；

c) 水浸傳感器在配電室電纜溝進出線的地方各配1只，探針距溝底1-5cm，檢測器在蓋板下5cm處，如果是地下配電室，則傳感器裝在進口墻壁上，探針距地面1-5cm，檢測器距地面1m以上；

d) 煙霧傳感器是吸頂安裝，一般在柜子上方安裝，每排10面柜子左右的話配3個左右；

e) 控制子系統(tǒng)中空調(diào)遙控器就近安裝在空調(diào)旁邊，照明、排風、水泵的控制接點連線至對應控制器處；

f) 門禁系統(tǒng)包含門禁控制器、讀卡器、磁力鎖、開門按鈕，讀卡器安裝在門外，距離地面1.2-1.4m處，開門按鈕安裝于門內(nèi)距離地面1.2-1.4m處；磁力鎖一般安裝于門框中間位置；

g) 雙鑒探測器在每個配電房門口配置1只，安裝于門內(nèi)側(cè)的墻壁上，距離地面高度2m左右；

h) 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)包括攝像機和硬盤錄像機，錄像機放在屏柜內(nèi)，攝像頭根據(jù)配電房布局自由配置，槍機一般用來監(jiān)視門口的人員出入情況，球機則大多數(shù)用來監(jiān)視全景，安裝的話一般都是距地2m左右；

i) 監(jiān)控系統(tǒng)屏一般每個配電房配置一面，按國網(wǎng)標準，門軸在左側(cè)，安裝在高壓柜、直流屏或自動化終端旁，并與其保持同一高度。


7無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)的應用拓展方向

由于無人值守變配電室安全監(jiān)控系統(tǒng)可以24小時即時監(jiān)控配電房環(huán)境、安防、電氣參數(shù)和設備物理狀態(tài)，完全代替人工巡維。所以該系統(tǒng)必然會在配電管理中引起廣泛引用并拓展。在拓展方向，可以做如下思考：

（1）變配電室無人值守監(jiān)控系統(tǒng)除了應用于單個配電房管理，同時也適用多個配電房的集中監(jiān)控管理。如一棟超高層有5個配電房;又如，一個物業(yè)管理公司對本公司管理的多個建筑的多個配電房管理;

（2）對于供電局管理的配電設施，供電部門對一個地區(qū)管理的配電房數(shù)量多，分布位置廣，每個電房的環(huán)境各異。對巡檢和故障查詢、檢修等工作帶來非常繁重。建立變配電室無人值守監(jiān)控系統(tǒng)，工作人員可以借助系統(tǒng)的監(jiān)控代替人員現(xiàn)場巡檢，大大減少人力巡檢，節(jié)省人力資源。在故障搶修時，通過智能配電房監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，可迅速定位故障位置，并可遠程通過視頻調(diào)用查看現(xiàn)場電房情況，實現(xiàn)迅速又準確的排除故障，保證電力設施安全平穩(wěn)運行。人工定期巡檢存在巡檢盲區(qū)，由于人為干預的失敗，導致電力設備可能運行在高溫、潮濕等惡劣環(huán)境下，對設備的安全運行造成嚴重威脅。如：2016年，廣州供電局就有33起因配電房環(huán)境因素引起的跳閘故障，平均停電約3小時。

（3）可以將后臺數(shù)據(jù)通過云平臺，開發(fā)手機APP，經(jīng)過系統(tǒng)的授權(quán)設置，管理人員可以隨時隨地在手機上進行監(jiān)控查詢各配電房的運行情況和各項數(shù)據(jù)。

審核編輯黃宇