变配电室智能监控系统 无人化与自动化升级改造工程

一、方案背景

要真正了解无人值守配电房的运行模式，我们必须对“无人值守”这一概念有准确的理解。它并不意味着完全没有工作人员管理，而是通过技术设备和人机协作来确保配电房的正常运行。

利用变配电室智能监控系统，可以实时获得配电室各个位置的温度和湿度数据，并将其整合分析，判断其变化趋势。当温度或湿度超过标准范围时，系统会自动启动快速高效的告警方式，包括短信、电话、邮件、语音和声光等，以通知相关负责人及时处理问题。

作为运维重要工具的系统，可以实现配电房少人或无人值守，让用户的维护方式从“被动抢修模式”变为“主动预防模式”。

二、变配电室智能监控系统概述

变配电室智能监控系统是用于监测和控制配电站房设备的一种技术系统。该系统通过使用先进的传感器和监测设备，可以实时监测配电站房内的电气设备运行状态、温度、湿度等参数，以确保设备的安全运行和有效管理。同时，该系统还能对异常情况进行实时报警，并提供远程控制功能，方便运维人员对配电站房设备进行远程操作和维护。通过智能监控系统，配电站房的安全性、可靠性和管理效率得到了显著提升。

变配电室智能监控系统方案是一套集轨道巡检机器人、灯光、消防、安防、门禁、视频、温湿度、红外、水位、SF6/O2、水浸、烟雾、空调等设备监控于一体的系统。

变配电室智能监控系统的目标是通过在配电站内部安装变配电辅助监控装置，并结合配电监控云平台，实现轨道机器人智能巡检、红外热成像分析、AI仪表识别、变压器超温监测、开关柜局放监测、开关柜触头测温、蓄电池监测、低压馈线监测、视频监控、环境监测、设备控制以及安防消防监测等数据的采集。从而实现对配电网配电站的运行状态、运行环境以及安防环境进行一体化监控，实现配电站的整体智能化和远程管理，以实现“无人值班，少人值守”的目标。

三、变配电室智能监控系统详细功能

配电站房智能监控系统功能图

1、智能巡检机器人

通过在主控室布置轨道机器人，可以实现对开关柜面板上各类表计、开关、指示灯状态等关键设备进行实时预览和巡视。轨道机器人可以通过前后上下移动，同时高清摄像机还可以360度旋转，为实现这一功能提供了支持。

2、自动控制配电房的通风系统

可以利用手机进行远程操作，控制空调和排风扇。

当配电房的环境出现异常时，可以利用手机远程调节空调的工作状态。

当有害气体超出安全标准时，联动通风系统会自动启动排风扇进行通风。

定时通风是一种系统，可以设定每天风机启动和停止的时间，以确保配电房每天至少进行一次通风。

3、空调可以自动调节室内的温度和湿度。

根据配电房内实际的温湿度情况，智能地调节空调的运行状态，确保配电房一直保持恒定的温度和湿度。

为了延长空调使用寿命并降低运营成本，应该尽量避免长时间运行空调。

4、使用手机进行远程开门操作

当管理员不在场时，其他人员需要进入配电房，管理员可以使用手机远程开启门禁。同时，管理员还可以通过手机实时观看配电房的视频监控。

配电房在开门的同时，会自动触发摄像机进行抓拍（可以根据自己的需求进行配置联动规则）。这样管理员可以随时得知配电房何时、何地、何人进出的情况。

自动存储开门信息，便于管理和检索;

5、视频监控

使用手机进行视频巡视；在报警时通过手机查看视频；通过手机远程控制摄像头进行视频监控。

可以监控站内各设备的运行状况，实现远程监控，并与环境检测相互配合，实现摄像头自动预置位控制。

可以通过在高处布置全景拼接摄像机来实现360度/180度的监控范围，并与球机进行关联，从而实现自动/手动的联动功能。

6、漏水监测

为了及时发现配电房的漏水情况，我们需要在关键位置和空调机的加湿管、抽湿管和本体等部位下方安装漏水传感器。一旦发生漏水，传感器会立即触发漏水报警。

7、监测和报警SF6气体泄露情况

在室外电缆地沟、35kV箱式配电装置、10kV箱式配电装置、二次设备室等区域安装SF6气体泄露检测传感器，并设置接口可传输SF6气体泄露预警信息。

当SF6气体的浓度超过1000ppm（上下限可根据需要进行设定），系统将显示浓度超标的信息，并发出警报。

当氧气浓度低于18%时（上下限可自行设定），屏幕将显示浓度过低的警告信息，并且进行报警。

8、火警预报

在室外电缆地沟、35kV箱式配电装置、10kV箱式配电装置、二次设备室等地区，需要放置温度传感器和烟雾传感器，并预留接口用于上传火警预警信息。

当消防主机发出警报时，系统将自动启动并切换到摄像机，如果摄像机具备预置功能，则会自动转向相应的预置点。同时，系统还可以与现场灯光和其他设备协同工作，进行联动操作。此外，系统还会发出报警声音，启动数字录像，录像时间可以事先由用户设定。

当发生消防等重要信号时，声光报警器会自动启动并发出警报。

9、超温预警开关柜

为了保证高压设备的安全运行，在10千伏的高压开关柜内，需要对隔离开关触头、母线接头和电缆接头等连接点进行温度监测。为此，我们将布置无线温度传感器，以防止连接点发热引发事故的发生。

我们可以通过安装无线无源电缆测温传感器等前端设备，在线监控开关柜的动静触头、母线接头、电缆接头以及易过热点的温度情况。如果发现温度过高，可以及时发出预警。

10、手机可以清楚地显示安防无死角和配电房的状态。

当联动配电房的红外、门磁、窗磁和门锁等系统自动检测到非法进入者时，

使用手机可以远程查看配电房现场，实现自动抓拍并发送告警。

误报警情可以通过远程处理来解决，远程关闭误报设备，无需派员现场处理。

当红外报警触发时，系统会立即启动并自动切换到摄像机模式，对于具备预置功能的摄像机，系统还能自动选择相应的预置点。

11、智能灯控系统

可以使用远程管理来控制各个房间的灯具，从而提高节能效率。同时，还可以配合视频监控系统，解决因为光线不足而导致房间内视频画面不清晰的问题。

根据设定的条件，当探测器、摄像头等站端设备产生报警信号时，系统会自动打开灯光。

12、超温预警是指在变压器超过工作温度限制时发出的警示信号。

对变压器绕组温度和风机运行状态的监测；

该设备可以进行变压器三相绕组温度的监测，同时也能监测风机的运行状态和震动情况。它支持设置告警值的上下限，并可以通过语音播放、发送短信等方式实现联动提醒。

13、漏电检测

配电站室内的设备长时间使用后容易出现老化和漏电的问题，而这些问题很难通过肉眼察觉，是一个潜在的风险。为了避免不必要的损失，我们可以使用AI配电终端搭载局放传感器，对老化设备进行检查，并及时发出预警。

配电站房智能监控系统监控柜图

智能配电房综合监控装置（智能配电房综合监控屏柜），根据应用需求，主要包含环境数据采集单元、视频处理模块、综合智能化管理模块和电源管理辅助模块。业务数据集中上传，各功能模块独立运行，与各业务系统独立对接，以满足电力监控系统安全防护要求。

四、智能配电房综合监控装置的联动策略

配电房监控终端单元与执行设备的智能联动策略应该包括但不仅限于以下功能：

1、门禁与红外布防/撤防、照明、风机联动

1)电子钥匙具有合法权限，能够自动打开门并取消安防状态；而使用机械钥匙或其他非法方法开门则不会取消安防状态。

2)当你打开任意一扇门时，照明灯会立刻自动打开；当所有的门都关闭后，照明灯会立刻自动关闭。当你打开任意一扇门时，风扇会自动打开，并在运行5分钟后自动关闭（该时间段可以进行设置）。

3)当布防红外处于正常工作状态时，若触发红外报警，将会生成红外入侵报警的时间记录；当撤防红外失效时，若触发红外报警，将不会产生入侵报警的时间记录。

2、温湿度与电力环境调控机的关联

1）当湿度超过设定的85%（数值可以根据需要进行调整）时，自动启动电力环境调控设备的干燥功能；当湿度低于设定的70%（数值可以根据需要进行调整）时，自动关闭电力环境调控设备的干燥功能。

2）当温度超过35℃（数值可以自定义）时，电力环境调控机制会自动启动冷却功能；当温度低于30℃（数值可以自定义）时，电力环境调控机制会自动关闭冷却功能。

3、视频与门禁、红外、水浸、烟感设备实现联动。

1）当检测到有门被打开时（无论是哪扇门），摄像机会自动旋转到门禁位置进行拍摄。如果发现异常情况，例如非法入侵或违规操作，系统会立即启动突发事件记录，并发送信息给运维人员，一直持续记录直到恢复正常。而当检测到门已经关闭时，摄像机会自动旋转回默认位置。

2）红外报警摄像机会自动旋转至红外探测器位置开始摄像，经过1分钟后（可根据需要进行设置），摄像机将会自动旋转回默认位置。

3）当检测到水浸状况时，摄像机将与水浸探测器位置链接并开始录像，一分钟后（时间可以根据需要进行配置），摄像机将转回默认位置。

4）烟雾报警摄像机会自动旋转至烟雾探测器的位置，并开始进行摄像，经过1分钟后（具体时间可根据需要进行配置），摄像机会自动回到默认位置。

4、烟雾与消防设备、视频监控、主站报警联动

当烟雾探测器发现烟雾时，它会启动风机并触发摄像机进行摄像，然后同时向监控主站和现场发出警报。监控主站会通过远程数据中心快速通知相关人员，并进行相应处理。

5、风机可以自动定时启动，并且可以与SF6、氧气和臭氧实现联动。

1）每隔48小时（可自行设定）自动启动一次风机（启动时间设定为上午9点，可自行设定），运行5分钟（根据配电室内空气全面循环所需时间设定），之后自动关闭风机。

2）当SF6和臭氧的浓度超过正常水平时，系统会发出警报并自动启动风机等设备，以排除这些气体。

3）当氧气压力低于正常指标时，系统会触发报警，并自动启动风机等设备，以通风配电房。

4）只需要打开一扇门，就能自动启动风扇，在运行5分钟后，自动关闭风扇（运行时间可根据需要进行设定）。

五、变配电室智能监控系统的运用具有很高的价值。

1、关键在于主动监测配电房，以提升管理效率。

据了解，无人值守的配电房具有智能化、可视化、自动化和互动化的多方面优点。它可以实现远程智能化运维管理，并对环境参数进行实时监测。此外，它还能主动记录和预警环境和设备状态，及时进行突发告警。它可以实时监控设备和人员的安全工作状况，并对变压器、中低压柜的温度和局放等状态进行实时监测。所有这些信息可以上传至云平台，并实现告警功能。

2、变配电室智能监控系统可以实现真正实质的配电室自动化，实现无需人员在现场值守的功能。

电科恒钛变配电室智能监控系统由数据采集层、数据传输层、数据应用层三个部分组成。借助互联网、物联网、云平台、大数据和智能电网等先进技术的不断发展，该系统建立了配电室综合监控平台。该平台可将配电室的电力信息、环境信息、安全门禁信息和视频监控信息等数据通过通信管理机传输到中心监控室。中心监控室可以对配电室进行远程和集中监控，实现真正的“无人值守”。

3、减少经营成本：

通过实现站房智能监控，管理效率得到提升，并且人工巡检工作量减少，从而为配电网企业降低了人力成本。同时，通过这一过程，还可以提前预测可能存在的风险并进行提前介入，有效减少了事故处理成本。

4、避免重复投资的方法是：

该系统具有开放性、可扩展性、兼容性和灵活性等特点，能够适应产品升级，避免不必要的投资重复。

审核编辑 黄宇