劉細(xì)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(shè)、“平急兩用"公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、城中村改造，是我國在建設(shè)領(lǐng)域作出的重大決策部署，是根據(jù)房地產(chǎn)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(shè)至關(guān)重要，為了確保配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需要配備先進(jìn)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(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、通訊技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測配電房內(nèi)溫度、濕度、氣體濃度等關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)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(gè)安置區(qū)建設(shè)、城中村改造等工程中的應(yīng)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(hù)工作人員的健康和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)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(dòng)城市高質(zhì)量發(fā)展意義重大，可以消除安全風(fēng)險(xiǎn)隱患，改善居住環(huán)境，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，是構(gòu)建房地產(chǎn)發(fā)展新模式的重要抓手。配電室關(guān)系到電氣安全和電能傳輸，為了保證相關(guān)工程的安全可靠，需要在配電室進(jìn)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(fēng)情況、室內(nèi)積水情況以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測和分析，對出現(xiàn)的異常情況主動(dòng)報(bào)警，并通過子功能的結(jié)合，做出基于異常報(bào)警的聯(lián)動(dòng)處理，為配電設(shè)備的安全運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障，從而為用電企業(yè)帶來更好的服務(wù)。

Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在保定多個(gè)安置區(qū)建設(shè)、城中村改造等工程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)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(shí)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(diǎn)控制，對系統(tǒng)進(jìn)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(nèi)各設(shè)備運(yùn)行（包括歷史和實(shí)時(shí)參數(shù)），并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行日報(bào)、月報(bào)和年報(bào)查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。

1 項(xiàng)目概述及需求

保定城中村改造回遷房共有11個(gè)變電站需要檢測，保定高代曹莊安置區(qū)項(xiàng)目共有18個(gè)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(jìn)出線處配置水浸傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測電纜溝內(nèi)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(jī)界面實(shí)時(shí)刷新；

4、配置門禁子系統(tǒng)，監(jiān)測門鎖的開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)門；

5、多用戶權(quán)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(dòng)化及無人值守的要求，總 結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，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(hù)、遙測、遙信、遙脈、遙調(diào)、遙控功能，可實(shí)現(xiàn)無人或少人值守功能，為監(jiān)控系統(tǒng)的安全、 經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行提供了全新的解決方案。 本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)在物理上分為兩個(gè)層：站控層和間隔層。站 級通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(luò)設(shè)備及計(jì)算機(jī)設(shè)備等互聯(lián)布局而成。系統(tǒng)因項(xiàng)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是無論采取何種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都是采用了“站控管理層——網(wǎng)絡(luò)通訊層——現(xiàn)場設(shè)備層"的分層分布式設(shè)計(jì)思想。這種分層設(shè)計(jì)，符合當(dāng)前通訊體系設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，在每層都能相對地完成監(jiān)視控制功能，即可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方的監(jiān)視控制，也能夠在上層故障時(shí)不影響本層和下一層的功能。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)同時(shí)也符合以下標(biāo)準(zhǔn)： 

3 硬件設(shè)備選型

在該項(xiàng)目中，多個(gè)變電站的需求類似，以其中一個(gè)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。其中溫濕度傳感器體積小巧，具有標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌安裝卡，可直接用于導(dǎo)軌安裝，同時(shí)還具有485通信接口，可通過標(biāo)準(zhǔn)ModBus-RTU通信協(xié)議通信；水浸傳感器內(nèi)電源、感應(yīng)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(nèi)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(jìn)行身份驗(yàn)證，控制門的開啟和關(guān)閉，也可以與監(jiān)控系統(tǒng)或報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，及時(shí)觸發(fā)報(bào)警或監(jiān)控設(shè)備。

4 現(xiàn)場安裝

溫濕度傳感器75平米以配2個(gè)，安裝在配電柜運(yùn)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(fēng)口；

水浸傳感器在配電室電纜溝進(jìn)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(jìn)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(gè)左右；軸流風(fēng)機(jī)嵌入安裝在墻壁上，據(jù)地2m左右，從風(fēng)機(jī)引出控制線，連接至控制器，可通過主機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；

門禁子系統(tǒng)（門禁控制器、機(jī)箱電源、開門按鈕、磁力鎖、讀卡器）每個(gè)配電房設(shè)置1套，控制器放在機(jī)箱電源箱內(nèi)，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(nèi)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(jī)每個(gè)配電房配置一個(gè)，安裝在高壓柜、直流屏或自動(dòng)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(gè)配電室范圍內(nèi)的通信設(shè)備進(jìn)行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

5.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠顯示配電室設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警等信息。

5.3 數(shù)據(jù)查詢

在人機(jī)界面中，可以直接查看配電室各個(gè)設(shè)備的運(yùn)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(yùn)行報(bào)表

查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)報(bào)表，包括日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表和查詢報(bào)表等。

5.6 實(shí)時(shí)告警

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟?、濕度、有害氣體、設(shè)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?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

5.8 用戶權(quán)限管理

為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)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(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、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(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。

6 結(jié)束語 

配電室環(huán)境監(jiān)控是整個(gè)電能管理系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在城中村和安置區(qū)配電房建設(shè)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(hù)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(gè)安置區(qū)建設(shè)、城中村改造等工程中的應(yīng)用，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了通信管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測、曲線查詢、實(shí)時(shí)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(jìn)行分析、處理、實(shí)時(shí)顯示；針對煙感報(bào)警、水浸報(bào)警等事件會有對話框、語音提示、短信報(bào)警等告警方式，并會生成各種數(shù)據(jù)報(bào)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(yùn)行，為解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)，為電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

參考文獻(xiàn): 

[1] 上海安科瑞電氣股份有限公司產(chǎn)品手冊.2010.08版.

[2] 云昌盛,李嘉添.一種智能配電房建設(shè)與應(yīng)用[C]//未來配電網(wǎng)形態(tài)及關(guān)鍵技術(shù)研討會.中國電機(jī)工程學(xué)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(jī)研究與設(shè)計(jì)[J].福建電腦, 2023, 39(2):94-97.