智能配電物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案

      智能電網(wǎng)建設(shè)是我國(guó)在能源領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略部署，將逐步推動(dòng)我國(guó)電力基礎(chǔ)生產(chǎn)模式的改變，定位于利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的、自主創(chuàng)新、中國(guó)特色的智能電網(wǎng)，是電力行業(yè)的發(fā)展方向。智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，首先依賴于電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)重要運(yùn)行參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)信息掌控，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)手段。

      建設(shè)電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，部署具有一定感知、計(jì)算、執(zhí)行和通信等功能的裝置，通過電力信息通信網(wǎng)絡(luò)，建立設(shè)備感知泛在化，傳感單元微型化，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心化、數(shù)據(jù)傳輸無線化、應(yīng)用分析智能化的互聯(lián)體系。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備設(shè)施、人員及所在環(huán)境識(shí)別、感知、互聯(lián)與控制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)中實(shí)體之間的協(xié)同和互動(dòng)，使得有關(guān)物體相互感知和反饋控制，形成更加智能的電力生產(chǎn)體系，更好的滿足對(duì)電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)。

      NPZ-DL-001配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)將建立一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，按照感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，對(duì)開關(guān)站、配電站房、環(huán)網(wǎng)箱等設(shè)備的各類環(huán)境和設(shè)備檢測(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)展示和故障預(yù)警，提供配網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)服務(wù)，降低運(yùn)檢人員的維護(hù)工作量，加強(qiáng)配網(wǎng)安全、保衛(wèi)、火警監(jiān)視，同時(shí)提高配網(wǎng)安全運(yùn)行。

二、設(shè)計(jì)依據(jù)

   GB/T14598.14規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為III級(jí)的靜電放電實(shí)驗(yàn)，

   GB/T14598.9規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為III級(jí)的輻射電磁場(chǎng)干擾實(shí)驗(yàn)，

   GB/T14598.10規(guī)定的嚴(yán)酷的等級(jí)為III級(jí)的快速瞬變干擾實(shí)驗(yàn)。GB/T14598.13規(guī)定的頻率為100KHZ衰減震蕩波（半波電壓幅值共模為2.5kV，差模為1kV）脈沖群干擾實(shí)驗(yàn)。

   GB4793-1995  測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求 部分 通用要求

   GB/T2423.1  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)A：低溫試驗(yàn)方法

   GB/T2423.2  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)B：高溫試驗(yàn)方法

   GB/T2423.3  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)Ca：恒定濕熱試驗(yàn)方法

   GB/T2423.10  電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)  第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fd:寬頻帶隨機(jī)振動(dòng) 一般要求

   GB/T14598.3-93規(guī)定，電介質(zhì)實(shí)驗(yàn)電壓為2kV。沖擊電壓實(shí)驗(yàn)為5kV。

   GB/T11287-1989規(guī)定的I級(jí)震動(dòng)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)及GB/T14537-1993規(guī)定的I級(jí)沖擊響應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

   GB/T11287-1989規(guī)定的I級(jí)震動(dòng)耐久實(shí)驗(yàn)，

   GB/T14537-1993規(guī)定的I級(jí)沖擊耐久和碰撞實(shí)驗(yàn)。

三、系統(tǒng)主要架構(gòu)

1、系統(tǒng)拓?fù)?/strong>

2、系統(tǒng)說明

配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要分為三大部分，感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

1）感知層包括各種感知傳感器（環(huán)境感知、設(shè)備感知、圖像感知）、匯聚單元（配變智能環(huán)境綜合監(jiān)控裝置）。感知層安裝在各個(gè)開關(guān)站、配電房、環(huán)網(wǎng)箱內(nèi)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境狀態(tài)及各項(xiàng)參數(shù)，如明火、煙霧、人員非法入侵、動(dòng)物入侵、電纜溝進(jìn)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(jī)控制、開關(guān)柜內(nèi)電纜接點(diǎn)溫度、開關(guān)柜內(nèi)局放監(jiān)測(cè)等。

2）網(wǎng)絡(luò)層主要由接入網(wǎng)關(guān)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(luò)上傳，也可以借助DTU/FTU/TTU的通信接口通過電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)上傳。

網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括終端上行發(fā)送的采集數(shù)據(jù)、應(yīng)答信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)心跳等信息，以及物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)下發(fā)的控制命令、廣播信息和應(yīng)答信息等功能。

3）應(yīng)用層主要由各類系統(tǒng)主站及各類數(shù)據(jù)、應(yīng)用服務(wù)組成，主要用于從接入網(wǎng)關(guān)接收傳感器采集上傳的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行抽取、分析、展示等處理工作，共同構(gòu)成一個(gè)完整的智能電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)一體化信息平臺(tái)系統(tǒng)。

四、技術(shù)方案

1、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

• 配置紅外探測(cè)器：配電室入口處安裝紅外探測(cè)器用于入室監(jiān)測(cè)，防止入侵；

• 配置溫濕度變送器均于分布用于監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度和濕度；

• 配置水位變送器：監(jiān)測(cè)電纜溝內(nèi)是否進(jìn)水；

• 配置噪聲傳感器用于監(jiān)測(cè)環(huán)境噪聲；

• 配置臭氧傳感器用于測(cè)量環(huán)境中臭氧濃度，防止設(shè)備氧化過快；

• 配置主變超溫溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)變壓器外殼溫度；

• 配置除濕機(jī)用于現(xiàn)場(chǎng)除濕作業(yè)；

• 配置空調(diào)控制器用于現(xiàn)場(chǎng)空調(diào)控制

• 配置SF6+O2氣體檢測(cè)器用于監(jiān)測(cè)配電房環(huán)境SF6氣體濃度和氧氣含量，保障進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)工作人員環(huán)境安全

      每個(gè)配電室配置配變環(huán)境智能綜合監(jiān)控裝置用于匯聚各感知傳感器狀態(tài)及數(shù)據(jù)信息，主機(jī)具備邊緣計(jì)算功能，具有控制現(xiàn)場(chǎng)燈光、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、水泵等功能。

2、視頻監(jiān)視系統(tǒng)

      配置視頻監(jiān)視系統(tǒng)，用于工作人員對(duì)高壓室內(nèi)環(huán)境及高壓設(shè)備進(jìn)行。視頻監(jiān)視系統(tǒng)平臺(tái)選用高清視頻圖像監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)視設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)傳輸出音頻視頻及狀態(tài)信息，通過系統(tǒng)平臺(tái)管理所有視頻監(jiān)控設(shè)備。

3、智能門禁管理系統(tǒng)

      配置門禁管理系統(tǒng)：用于管理人員進(jìn)出，可以遠(yuǎn)程進(jìn)行開門操作，系統(tǒng)具備自動(dòng)識(shí)別智能卡上的身份信息和門禁權(quán)限信息，持卡人只有在規(guī)定的時(shí)間和在有權(quán)限的門禁點(diǎn)刷卡后，門禁才能自動(dòng)開門放行允許出入，否則對(duì)非法入侵拒絕開門并輸出報(bào)警信號(hào)。并可與環(huán)境、動(dòng)力數(shù)據(jù)結(jié)合，符合開門條件后，才可刷卡進(jìn)入。

4、開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)

      配置開關(guān)柜無線測(cè)溫系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)開關(guān)柜高壓設(shè)備節(jié)點(diǎn)溫度加強(qiáng)對(duì)母排溫度監(jiān)視以防止母排過熱燒毀相鄰的絕緣部件。

現(xiàn)場(chǎng)案例圖片：

5、局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

      配置局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)空間局放以及開關(guān)柜內(nèi)局部放電，每個(gè)配電室配置一套特高頻局放用于監(jiān)測(cè)空間局放，每面高壓柜配置1個(gè)TEV局放監(jiān)測(cè)點(diǎn),可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的放電情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。

   特高頻+地電波局放監(jiān)測(cè)

      注：TEV采集前端依靠磁力吸附在開關(guān)柜后背板上，不影響開關(guān)柜設(shè)備的結(jié)構(gòu)，電池供電可滿足8年壽命，無線通訊，不需要敷設(shè)電纜。  

現(xiàn)場(chǎng)案例圖片：

6、智能消防監(jiān)控系統(tǒng)

配置煙霧探測(cè)器，用于監(jiān)測(cè)配電房?jī)?nèi)消防狀態(tài)，當(dāng)采集到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)時(shí)，智能監(jiān)測(cè)主機(jī)把信號(hào)上傳至系統(tǒng)監(jiān)控軟件，并聯(lián)動(dòng)視頻系統(tǒng)進(jìn)行錄像。

7、配變環(huán)境智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)軟件

      在當(dāng)?shù)厥校▍^(qū)）局監(jiān)控中心配置1套配變環(huán)境智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)軟件，主要包括硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)，硬件平臺(tái)包括服務(wù)器、交換機(jī)、顯示器等，服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，基本任務(wù)是數(shù)據(jù)的維護(hù)和數(shù)據(jù)的處理。軟件平臺(tái)主要功能包括集中采集、管理各個(gè)站端系統(tǒng)，平面顯示各站端實(shí)時(shí)情況，包括主接線、設(shè)備工況、實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)曲線與歷史數(shù)據(jù)曲線等界面，直觀的描述現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀態(tài)。

• 平臺(tái)可采集多點(diǎn)配電房環(huán)境數(shù)據(jù)集中展示

• 可實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的查詢

• 具備各配電房動(dòng)力設(shè)備的遠(yuǎn)程遙控

• 擁有自定義報(bào)表平臺(tái)，可方面用戶構(gòu)建需要的報(bào)表數(shù)據(jù)

• 平臺(tái)具備組態(tài)系統(tǒng)功能，可任意接入其他廠家設(shè)備

• 平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)瀏覽器遠(yuǎn)程查看系統(tǒng)，方便用戶

五、系統(tǒng)配置選型分析