配电站房环境监控系统(某小区配电站房环境智能监控系统改造方案)

　　根据国家电网相关文件要求，新建住宅小区配电站房内需安装站房环境监控系统，依托多年根植于电力需求侧的智能化研发和实践经验，我司迅速做出响应，根据相关技术文件要求，结合我司的技术沉淀，根据住宅小区配电站房的特点，开发了一套居配站房环境监控系统，以下是我司近期在**某小区的实施案例。

　　一、 项目总述

　　1. 背景需求

　　配电房是电力系统末端配电网中分配、传输电能的主要电气设备的场所，是城市配电网系统中重要的组成部分。其具有分布广、数量多、管理复杂等特点，一直都是配电网运行管理工作中的薄弱环节。我国社会的快速发展，促使社会对电能的需求量不断增加，对电网运行的可靠性要求越来越高，而配电房则是保证城市配电网运行可靠的最后保障。因此，配电房的智能化建设迫在眉睫，伴随着我国配电网智能化建设的发展，诸多的在线监测设备和技术逐渐应用到配电网的运行过程中，配电房在线监控系统的建设，实现了配电房各种监测数据的动态显示，进一步提升了配电房运行的能力，提高了配电网运行的可靠性。

　　根据配电房的特点，迫切需要建设集成度很高的一体化智慧型配电房监控系统，实现实时监测、事前预警、事中报警、事后控制、存储取证，具有遥信、遥测、遥调、遥控和遥视的功能。

　　2. 项目概况

　　配电房位于**某小区内，面积大概50 多平方米，有配电机柜36台，直流屏柜1台，风机4台，水泵及集水坑1个。

　　本次主要监控对象包括：开关状态、直流屏、漏水、温湿度、烟雾探测器、防盗报警、照明等设备。系统把变压器、配电、环境、火灾消防、门禁等所有监控量在监控系统主界面上进行一体化显示和控制。

　　为保证设备在断电情况下能够继续使用，设置一台5KVA的UPS电源，后备时间为10小时。

　　3. 设计依据

　　(1) 机房环境集中监控用户要求

　　(2)《计算广播机房环境安全要求》

　　(3)《计算机站场地技术条件》GB2887-89

　　(4)《工业企业通信接地设计规范》(GBJ79-85)

　　(5)《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

　　(6)《智能建筑设计规范》(GB/T 50314-2000)

　　(7)《低压配电设计规范》(GB 50054-95)

　　(8)《中华人民共和国公共安全行业标准》(GA 247-2000)

　　4. 设计原则

　　(1)先进性：系统软件与硬件均采用成熟的最新技术手段自主研发，并保持一定前瞻性，能适应整个行业未来的科技发展需要;

　　(2)可靠性：系统的设计以及硬件研发，选用较成熟的最新成熟技术;

　　(3)运行管理方便：软件采用全中文B/S 设计，操作方便简洁;

　　(4)可扩展性强: 采集设备采用分布式系统架构，增加监控设备，不干扰其它设备的正常运行;

　　(5)接口丰富：系统提供基于RS485 的MODBUS 协议、SNMP 协议、RS232 串口等智能设备监控开发接口;同时系统还提供第三方接口，便于第三方软件兼容;

　　(6)施工简化：设备提供标准的通讯接口，采用统一的标准系统接线，以及分布式网络连接，现场施工操作简单;

　　(7)技术支持能力强：承建单位技术实力强，服务完善;

　　(8)建设时间短：在较短的时间内完成系统的安装调试。

　　5. 系统性能

　　(1)先进性

　　整个系统技术保持一定前瞻性，采用的设备和技术能适应将来科技发展。

　　(2)可靠性

　　所选设备具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，系统安全可靠性高，有足够的抗干扰能力，不影响被监控设备正常工作。

　　(3)稳定性

　　系统成熟稳定，支持各种第三方主流厂家智能设备的接口通讯协议。

　　(4)实时性

　　系统图像、数据能通过网络实时传输与保存，用于日后的查询与分析。

　　(5)实用性

　　系统性能价格比高，整个系统施工简化、易维护、易使用、运行费用低。

　　(6)扩展性

　　系统采用分布式架构设计，能够适应不断增加的扩展需求，当系统扩容时，只需简单增加相关设备即可。

　　(7)兼容性

　　整个系统能监控不同的操作平台和语言环境，并能与不同厂商的产品兼容。

　　(8)灵活性

　　系统构成方式简单，功能配置灵活，充分利用现有的计算机资源，能满足不同业务部门的需要。

　　(9)维护性

　　系统运行可在线运行诊断和检测，能及时发现系统各功能单元故障情况，便于系统故障的维护处理。

　　二、 系统设计

　　1. 系统概述

　　智慧站房环境监控系统以有线或者无线通信为核心，完成站端变压器、配电、一次设备、环境监测、门禁控制、防盗报警、采暖通风、灯光控制等数据的采集和监控，并将以上信息远传到监控中心。系统采用分层、分区的分布式结构，分为站端控制主机和软件系统两部分。系统把变压器、配电、环境、火灾消防、防盗报警、门禁等所有监控量在监控系统主界面上进行一体化显示和控制。终端设备能够脱机运行，在网络断线、服务器故障等情况下站端设备依然能够实现正常运行、刷卡开门、联动报警、设备联动控制以及记录存储等。

　　系统可以设置系统内的各子系统之间进行联动;还可以通过硬件和软件的方式和变电站综合自动化系统进行联动，能实现用户自定义的设备联动。并可以根据配电房现场需求，完成自动的闭环控制和告警。系统所有操作以及报警确认，都保留详细的日志并生成相应报表。

　　2. 系统架构

　　系统整体架构如下所示：

　　环境监控系统主要由监控装置、网络设备、计算机设备等互联布局而成。按照我国规定的配电网智能化设计规则，本次项目中的监控系统采用分层、分布式的原则进行设计。分层设计更符合现阶段我国实行的通讯系统的设计标准，每一层均可独立的完成监视控制功能，同时也可以实现远端控制，还可以确保在上下层之间发生通讯故障的时候本层、上层的功能不会受到故障的影响。本项目主要分为主站层、通讯间隔层以及远端设备层。

　　(一)主站层(管理层)

　　主站是在线监控系统的核心，主要是由安装站端监控软件的监控主机和服务器构成，负责将通讯层上传的数据进行解包，对通讯层上传的数据进行分析、管理，根据站端的实际情况执行相应的操作，从而负责对配电房的智能化管理。主站通过外网服务器实现与站端的通信，主站层主要配置方式有单监控主机、单通讯机、双通讯机、双主机或者功能的组合等。

　　(二)通讯间隔层(传输层)

　　通讯层主要负责站端设备和主站之间的通信，是在线监控系统的主要连接枢纽，是保证在线监控系统正常运行的关键。监控系统之间的信息传递主要是通过通讯层的通讯总线传输到各个通讯子站，各个通讯子站通过对本站的监控信号、运行参数等进行上传至主站层进行分析处理，主站的远程控制指令由通讯总线下行传输至各个配电房的远端控制主机，进行相应的控制操作。现阶段我国常用的通讯间隔层上行网络主要是以太网和PROFIBUS等形式进行传输，下行网络之间的传输则主要是现场总线常用的主要有RS232、RS485、以及CANBUS等，总线的类型则是由项目所选用的设备进行确定。在本项目中采用4G网络和Internet协议的数据传输，即远端与主站采用4G网络进行数据的传输，远端控制中心和监测设备之间采用RS485 总线进行通讯。

　　(三)远端设备层

　　远端设备层是在线监控系统的主要执行部分，也是执行监测的主要部分。该层主要是由各种监控设备，如湿度、温度、视频监控设备、主控设备等，负责对配电房的运行状态进行监控。并及时的将监测信息上传到通讯层或者接受主站发出的远端控制指令。远端设备层主要负责对配电房的视频监控、安全防范、智能控制、环境监测、门禁系统、火灾报警及保障系统。实现对配电房的智能控制和监测，以方便主站系统对配电房的所有设备的管理和信息的查看。