劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:“三大工程"指的是保障性住房建設、“平急兩用"公共基礎設施建設、城中村改造，是我國在建設領域作出的重大決策部署，是根據(jù)房地產市場新形勢推出的重要舉措。其中城中村改造是解決群眾急難愁盼問題的重大民生工程，該工程中配電房的建設至關重要，為了確保配電系統(tǒng)的安全運行，需要配備先進的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。安科瑞自研的Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，利用了硬件處理技術、網(wǎng)絡傳輸技術、通訊技術及數(shù)據(jù)庫技術，可以實時監(jiān)測配電房內溫度、濕度、氣體濃度等關鍵環(huán)境參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應的措施。本文介紹了安科瑞Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在河北保定多個安置區(qū)建設、城中村改造等工程中的應用，該系統(tǒng)的使用不僅可以提升配電系統(tǒng)的安全性和可靠性，還有助于保護工作人員的健康和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞: 三大工程 城中村改造 智能配電 環(huán)境監(jiān)測

0 引言

城中村改造對推動城市高質量發(fā)展意義重大，可以消除安全風險隱患，改善居住環(huán)境，促進產業(yè)轉型升級，是構建房地產發(fā)展新模式的重要抓手。配電室關系到電氣安全和電能傳輸，為了保證相關工程的安全可靠，需要在配電室進行監(jiān)控，Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)對配電室的溫濕度變化情況、通風情況、室內積水情況以及設備的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)測和分析，對出現(xiàn)的異常情況主動報警，并通過子功能的結合，做出基于異常報警的聯(lián)動處理，為配電設備的安全運行提供了強有力的保障，從而為用電企業(yè)帶來更好的服務。

Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在保定多個安置區(qū)建設、城中村改造等工程中的應用，實現(xiàn)了對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預警及綜合展示，保證了配電室的環(huán)境安全。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測、遙信數(shù)據(jù)采集，遙控點控制，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各設備運行（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 項目概述及需求

保定城中村改造回遷房共有11個變電站需要檢測，保定高代曹莊安置區(qū)項目共有18個變電站需要監(jiān)測，具體監(jiān)測要求為：

1、針對每一條電纜溝進出線處配置水浸傳感器，實時監(jiān)測電纜溝內的水位情況；

2、配置溫濕度傳感器，采集環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)并上傳至系統(tǒng)；

3、配置適量的煙霧傳感器、明火探測器來監(jiān)測環(huán)境狀態(tài)，狀態(tài)信息采集到系統(tǒng)，并在人機界面實時刷新；

4、配置門禁子系統(tǒng)，監(jiān)測門鎖的開關狀態(tài)，實現(xiàn)遠程開關門；

5、多用戶權限管理，便于分級操作。

Acrel-2000E 配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，是我司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求，總 結國內外的研究和生產的先進經(jīng)驗，專門研制出的新一代配電室綜合監(jiān)系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有保 護、遙測、遙信、遙脈、遙調、遙控功能，可實現(xiàn)無人或少人值守功能，為監(jiān)控系統(tǒng)的安全、 經(jīng)濟、可靠運行提供了全新的解決方案。 本系統(tǒng)采用分層分布式結構，整個監(jiān)控系統(tǒng)在物理上分為兩個層：站控層和間隔層。站 級通信網(wǎng)絡采用標準以太網(wǎng)及 TCP/IP 通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線 等 。 系 統(tǒng) 支 持 Modbus RTU、Modbus TCP、 CDT、 IEC60870-5-101、 IEC60870-5-103、 IEC60870-5-104、MQTT 等通信規(guī)約。

2 設計標準和依據(jù)

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)是由各類傳感器、網(wǎng)絡設備及計算機設備等互聯(lián)布局而成。系統(tǒng)因項目規(guī)模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同，可采取不同的拓撲結構，但是無論采取何種拓撲結構都是采用了“站控管理層——網(wǎng)絡通訊層——現(xiàn)場設備層"的分層分布式設計思想。這種分層設計，符合當前通訊體系設計實現(xiàn)的標準，在每層都能相對地完成監(jiān)視控制功能，即可以實現(xiàn)遠方的監(jiān)視控制，也能夠在上層故障時不影響本層和下一層的功能。

系統(tǒng)設計同時也符合以下標準： 

3 硬件設備選型

在該項目中，多個變電站的需求類似，以其中一個變電站為例，配置方案為：溫濕度傳感器、水浸傳感器、煙感傳感器和門禁子系統(tǒng)。

后臺系統(tǒng)采集所有傳感器的狀態(tài)和實時數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。其中溫濕度傳感器體積小巧，具有標準DIN35導軌安裝卡，可直接用于導軌安裝，同時還具有485通信接口，可通過標準ModBus-RTU通信協(xié)議通信；水浸傳感器內電源、感應線、信號輸出三部分隔離，安全可靠，安裝方便，可以監(jiān)測由于外界環(huán)境和各種因素造成的室內外電纜溝積水情況；門禁子系統(tǒng)與后臺系統(tǒng)通過網(wǎng)線連接，通過讀卡器或密碼鍵盤等方式，對合法用戶進行身份驗證，控制門的開啟和關閉，也可以與監(jiān)控系統(tǒng)或報警系統(tǒng)進行聯(lián)動，當發(fā)生異常情況時，及時觸發(fā)報警或監(jiān)控設備。

4 現(xiàn)場安裝

溫濕度傳感器75平米以配2個，安裝在配電柜運行區(qū)的背面或側面，據(jù)地1m左右，盡量避開空調出風口；

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；

煙感是吸頂安裝，一般裝在柜子上方，每排10面柜子左右的話配3個左右；軸流風機嵌入安裝在墻壁上，據(jù)地2m左右，從風機引出控制線，連接至控制器，可通過主機實現(xiàn)遠程控制；

門禁子系統(tǒng)（門禁控制器、機箱電源、開門按鈕、磁力鎖、讀卡器）每個配電房設置1套，控制器放在機箱電源箱內，可壁掛也可放在屏柜里；讀卡器安裝在門外，距離地面1.2~1.4米處；開門按鈕安裝于門內距離地面1.2~1.4米處；磁力鎖一般安裝于門框中間位置。

主機每個配電房配置一個，安裝在高壓柜、直流屏或自動化終端旁。

5 軟件功能

1、 通信管理

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。

5.2 實時監(jiān)測

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(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，實時顯示有關故障、告警等信息。

5.3 數(shù)據(jù)查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室各個設備的運行數(shù)據(jù)。

5.4 曲線查詢

在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。

5.5 運行報表

查詢配電室內設備的運行數(shù)據(jù)報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

5.6 實時告警

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

5.7 歷史事件查詢

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。

5.8 用戶權限管理

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)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(jīng)授權的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

5.9 遙控操作

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。

6 結束語 

配電室環(huán)境監(jiān)控是整個電能管理系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，在城中村和安置區(qū)配電房建設中引入環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以提升配電系統(tǒng)的安全性和可靠性，還有助于保護工作人員的健康和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。本文介紹了Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在保定多個安置區(qū)建設、城中村改造等工程中的應用，系統(tǒng)實現(xiàn)了通信管理、實時監(jiān)測、曲線查詢、實時告警、歷史事件查詢、視頻監(jiān)控等功能，對配電室中的環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析、處理、實時顯示；針對煙感報警、水浸報警等事件會有對話框、語音提示、短信報警等告警方式，并會生成各種數(shù)據(jù)報表、分析曲線、圖形，便于數(shù)據(jù)分析、研究。該系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定的運行，為解決用電問題提供了真實可靠的依據(jù)，為電氣設備安全穩(wěn)定運行提供了保障。

參考文獻: 

[1] 上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2010.08版.

[2] 云昌盛,李嘉添.一種智能配電房建設與應用[C]//未來配電網(wǎng)形態(tài)及關鍵技術研討會.中國電機工程學會, 2014.

[3] 殷新亮,彭茜,邵璞,et al.一種智能化配電房環(huán)境綜合監(jiān)控裝置及其使用方法:CN202310070482.7[P].CN116320289A[2024-05-30].

[4] 徐志保,羅建官,陳夢琴,等.配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機研究與設計[J].福建電腦, 2023, 39(2):94-97.