淺析配電室智能監控系統的設計與實踐探索

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：配電室智能監控系統設計，引起供電部門重視，借助科學技術，加大配電室智能監控系統設計創新力度，改變人工值守、單一化電力監控方式，注重完整化的配電室綜合監控系統創設，從而滿足現代社會發展要求。

關鍵詞：配電室；智能監控；系統設計；實踐針對配電室智能監控系統設計及實踐應用分析,本文主要選擇中航技總號廠房配電室電力監控系統為研究對象。而在創新研發過程中，主要借助互聯網、物聯網、云平臺、大數據、智能電網等技術，共建綜合化配電室監控平臺，使總號配電室電力信息等數據，借助通信監控主機直接傳輸到中心監控室對系統內部各功能分配任務，從而實現了配電室“無人值守”目的。

1配電室智能監控系統總體化設計

1.1系統組成

在配電室智能監控系統總體化設計過程中，主要是以移動通訊網絡為載體，目的就是便于對變電站等實時監測與控制。其中，GPRS通訊模塊成為主體操作系統，可以結合配電室內部結構及各領域應用需求綜合分析，使系統終端上的信息數據及時上傳到主站，再由主站把系統內的信息數據及時發送到各模塊功能中，整個操作流程較明確，還確保信息數據傳輸質量與效率。同時，在總體化設計環節中，還能便于工作人員對系統內表面整體結構、所包含的模塊等全部掌握，只需要考慮到各領域應用需求，就可完成配電室智能監控系統總體化設計，同時系統應用效率有顯著提升。

1.2軟件設計

從配電室智能監控系統整體情況分析，該系統內部結構較為復雜，所包括的模塊也比較多，各模塊既單獨存在，又相互影響，在系統實際運行環節中，還需對系統整體性分析。目前，*常用的檢測方式包括循檢、接收終端上報等，實時掌控系統運行情況，并在系統發生故障的第一時間發出故障報警信號，便于工作人員及時處理，從而確保配電網系統運行安全性。

1.3硬件設計

在配電室智能監控系統內的硬件設計，還需考慮到硬件系統內部組成部分，因其組成部分較多，我們主要分析核心處理器、直流模擬量采集、交流模擬量采集三方面。

核心處理器，目前*常用的內核處理器快速儕刊月位的ARM7-TDMI,主要是此類內核處理器，其自身的功能較多，還選擇計量芯片，既符合配電室智能監控系統要求，又能對相關信息數據集中處理。

直流模擬量采集，主要就是在配電室智能監控系統運行過程中，時刻掌握配電室智能監控系統運行情況，并且還為配電室智能監控系統提供各項有利條件。其中就包括配電室智能監控系統中的變壓器工作情況，增強系統穩定性及信息數據傳輸安全性。

交流模擬量采集系統，*大的特點就是其自身優勢，能夠實施監測系統電壓、電流、電量、有功功率、無功功率、頻率等情況。同時，在監測的過程中還會產生相關信息數據，結合各階段所監測到的信息數據綜合分析，便可輕松地掌握配電室智能監控系統運行穩定性，還獲取到相關信息數據，突出交流模擬量采集系統強大功能。

2配電室智能監控系統拓撲

考慮到配電室智能監控系統內部結構復雜性，我們主要從終端數據采集層、數據傳輸層兩方面分析。

終端數據采集層：主要就是在高壓柜上安裝月臺多功能電能表，完成1#變902，2#變903電流值采集工作，相關工作人員只需要根據系統所采集到的信息數據合理分析，就可以掌握其電流值大小。并且所采集到的信息為開關閉合提供重要依據。在低壓柜中安裝年總臺多功能電能表，主要就是負責把采集到的電流值傳輸到監控平臺中，由監控平臺對后續工作控制與管理。

數據傳輸層：針對數據傳輸層分析，我們主要給出了兩種探究方案。其中，中心中。此外，客戶也可以借助手機APP軟件，對配電室運行情況及時查詢與掌握。

中心或客戶電腦端，依然可以隨時掌控配電室運行情況。

那么在實際應用過程中，如何合理選擇兩種方案，還需相關工作人員對兩種方案探究與分析，掌握兩種方案的優勢與劣勢，具體如下。

第一種方案的優勢：主要是其可以免布網線，所接收與傳輸的信息數據，可以直接存儲到云服務器中，便于客戶對配電室運行情況全面掌握。

而劣勢：考慮到手機物聯卡、云服務器空間內、監控室三者連接問題，還需設置一根寬帶。而客戶還需每年定期支付手機流量費用及寬帶費用，整體費用成本較高。

第二種方案的優勢：完成網線布設后，只需對其一次性成本投入，就可滿足終身使用需求。

而劣勢：在網線布設過程中比較麻煩，無論是外在因素影響還是內在因素影響，都會在實施過程中增加施工量。并且對在配電室運行情況掌控，只能借助監控中心，可掌控方式及掌控面受限。

3配電室智能監控系統功能及特點

3.1功能

配電室智能監控系統功能，主要包括遙測遙信功能與綜合監控功能。其中，遙測遙信功能，需分別從遙測、遙信兩方面分析：遙測主要功能就是電流值;而遙信主要功能是高壓柜開關合分閘。此外，綜合監控功能，主要包括值班監控功能、實時數據查詢、歷史數據查詢、報警預警功能、統計報表分析。

值班監控功能：主要優勢就是為值班人員提供便捷工作方式，能夠對配電室運行情況24h遠程掌控。

實時數據查詢：主要負責監測配電室各設備電流、電壓、功率等參數。

歷史數據查詢：依據配電室運行需求，可對以往運行信息數據查詢，結合各階段運行信息數據對比分析，可調整配電室運行方案。

3.2特點

采用“分層分布式”系統結構，目的就是為工作人員對系統維護、擴展等提供便捷。

采用“B/S”體系結構，拓展配電室運行監測渠道，如：瀏覽器、手機APP等。

采用“層次化、模塊化”設計，增強系統內各模塊協作性與影響性。

4配電室智能監控系統監控平臺功能

4.1監測系統用電情況

通過監測平臺對系統用電情況監測，主要包括：電度、電流、電壓、功率等。

4.2系統故障警報

在配電室系統內部運行過程中，監測第一時間發出故障警報，為維護工作人員提供信號，并及時處理。

4.3管理效率顯著提升

配電室智能監控系統實踐價值，是以其創新設計為基礎前提，能夠在實施過程中注重系統監控及管理，免去現場巡查工作環節，可借助監控中心、電腦及相關軟件等，就可實施掌握配電室整體情況，在管理效率方面有顯著提升。

5安科瑞配電室環境監控系統

5.1概述

配電室綜合監控系統包括智能監控系統屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監控子系統（云臺球機、槍機）、環境監測子系統（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統（燈光、空調、除濕機、風機、水泵）、門禁監控子系統（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監控子系統（雙鑒檢測器）。

5.2應用場所

適用于軌道交通，工業，建筑，學校，商業綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統工程設計、施工和運行維護。

5.3系統結構

5.4系統功能

5.4.1實時監測

能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，實時顯示有關故障、告警等信息。

5.4.2數據查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室中各個設備的運行數據。

5.4.3曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線。

5.4.4運行報表

查詢配電室內設備的運行數據報表。

5.4.5實時告警

具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。

5.4.6歷史事件查詢

能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。

5.4.7用戶權限管理

設置了用戶權限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限。

5.4.8網絡拓撲圖

支持實時監視并診斷各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。

5.4.9遙控功能

可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。

5.5系統硬件配置

名稱	型號	圖片	功能
系統	ACREL-2000E

	Acrel-2000E配電室綜合監控系統，可實現開關柜運行監控、高壓開關柜帶電顯示、母線及電纜測溫監測、環境溫濕度監測、有害氣體監測、安防監控，可對燈光、風機、除濕機、空調控制等設備進行聯動控制。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，優化動力環境，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，實現配電動力環境的分布式遠程管理。
智能通信管理機	Anet-2E4SM		通用網關，2路網口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴展。
主機	Acrel-2000E/A

	數據采集、狀態監測、設備控制、報警事件記錄查詢，可以根據采集到的設備數據或狀態聯動啟動風機、聲光報警器、空調、水泵等設備。
Acrel-2000E/B

	參數設置、通信管理、圖形繪制、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。
Acrel-2000E/M

	參數設置、通信管理、圖形繪制、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。立柜式安裝。
Acrel-2000E/G

	參數設置、通信管理、圖形繪制、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。立柜式安裝
環境監測硬件	RS-WS-NO1-8		用于配電房溫度和濕度。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40。0℃～99。9℃工作濕度：0%RH～99%RH
BRJ-307		光電式煙霧傳感;電源正極（DC12V）：+12V，繼電器輸出：常開觸點
RS-SJ-N01R01-2		接觸式水浸傳感器，監測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，工作電源：DC10-30V工作溫度：-20℃~+60℃工作濕度：0%RH~80%RH響應時間：1s繼電器輸出：常開觸點
環境監測硬件	T35-II-5。6

	風量4800，帶溫控器，帶消聲段，電機變頻
AT8002		常開型；感應距離：30-50mm材質：鋅合金，銀灰色電度干接點輸出
DS-2DC6120BY-A

	視頻監控
ARTU-KJ8		8路開關量輸入，8路繼電器輸出

6配電室智能監控系統實踐價值

6.1管理成本顯著降低

因對系統內部結構創新，減少不必要的工作環節，使組織隊伍更完善，有效降低人力成本，使配電室智能監控系統在實踐應用過程中，整體成本費用顯著降低。

6.2管理方式便捷

因配電室管控方式創新，對其檢測渠道拓展，滿足遠程檢測與管理需求，實現移動監控創新目標，從而降低配電室智能監控系統實踐中的安全風險。

7結語

經過上述文章中對配電室智能監控系統設計及實踐應用情況分析，使我們了解到，對配電室智能監控系統創新，是一項必要工作，也成為供電部門創新發展趨勢。借助技術、完善基礎設施、增強系統功能等，實施監控與管理配電室運行情況，從而提升管理效率、降低成本費用與安全風險。

參考文獻：

[1]賀大為，張正華，于衛.配電網低壓智能監控系統設計與分析[J].科技創新導報，2017，3（03）：3-4.

[2]肖益平，李靈勇.電力系統中的智能配電網設計探討實踐思考[J].通訊世界，2018，6（11）214-215.

[3]蔣振銓.配電室智能監控系統的設計與實踐探索[J].

[4]企業微電網設計與應用手冊2022.05版.

審核編輯 黃宇