【應用案例】居民小區(qū)配電房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究與應用

瀏覽次數：516更新時間：2023-12-26

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

1、背景及目的

目前小區(qū)配電站房大多位于居民住宅小區(qū)地下、半地下等低洼地帶，排水通道不夠順暢。逢汛期易積水，若遇暴雨，雨水甚至有可能倒灌至配電站所。在 13 號“蘇迪羅”臺風期間福州市區(qū)一百多個小區(qū)配電站房進水，半數以上電氣設備遭受浸泡損毀，造成大面積長時間停電。對供電部門來說小區(qū)站房巡檢工作量大。特殊情況如暴雨臺風期間往往措手不及，因此靠以往人工巡視的方法存在著很大弊病和隱患，運行維護質量無法保證。因此電力部門有必要實時掌握對配電站運行環(huán)境（包括如環(huán)境溫、濕度、安防情況、漏水情況）和配電房所屬電氣設備的運行情況，進而合理安排巡視、檢修計劃，對發(fā)現有可能影響配電網安全的缺陷隱患及時處理，同時提高運行維護人員工作效率。本文設計基于TCP/IP 網絡的集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，采用 FCS 現場總線控制系統(tǒng)，通過建立配電站房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對其進行遠程監(jiān)控，以期解決目前配電站房存在的運維管理困難。

2、系統(tǒng)架構設計與說明

配電站房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通過構建三級監(jiān)控網絡，由監(jiān)控中心的綜合管理機集中監(jiān)控管理所有被監(jiān)控動力設備、環(huán)境狀態(tài)參數并遠程控制各監(jiān)測站點的受控設備。

（1）整個監(jiān)控系統(tǒng)所轄的監(jiān)控區(qū)域內的監(jiān)測站點通過以太網（IP網絡）進行站間數據通信。

（2）監(jiān)控中心主要承擔所轄區(qū)域內各站房的監(jiān)測、報警閥值設置以及對個站房的集中監(jiān)控和管理，它是整個系統(tǒng)的核心。

（3）配電站房內各個采集設備采集的實時監(jiān)控數據（溫濕度、UPS工作狀態(tài)、門禁系統(tǒng)狀態(tài)等）同步上傳至本地區(qū)監(jiān)控中心進行集中處理，具有實時性及可靠性。

（4）系統(tǒng)轄區(qū)內的所有溫濕度、空調、漏水、門禁、變壓器監(jiān)測等現場采集設備均留有用于后期設備擴充的擴展接口，對系統(tǒng)進行后期的擴展和升級不會影響原系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，具有高度的靈活性。

（5）基于 RS-485 總線串聯方式實現了各個采集設備之間的數據通信，同時對各采集設備集中供電，大地減少了現場布線的工作量、系統(tǒng)故障和檢修的難度和時間，大大提高了系統(tǒng)的經濟性。

（6）嵌入式系統(tǒng)廣泛應用于本監(jiān)控系統(tǒng)現場采集設備中，使得各個采集設備與整個監(jiān)控系統(tǒng)之間能夠實現無縫連接，大地提高了模塊運行的穩(wěn)定性，使得后期維護更加方便。

圖 1 動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)構架圖

3、數據通信方式

SU-SM 之間采用了基于 Modbus 協議的 RS-485 總線傳輸方式，SC-SS-SU 三級監(jiān)控系統(tǒng)之間采用了基于 TCP/IP 協議的以太網傳輸方式。配電站房中的監(jiān)控對象包括了變壓器、空調、門禁、UPS、電纜防盜、室內溫濕度、煙霧、水浸以及站房視頻監(jiān)控等，對這些對象的監(jiān)控通過各類傳感器（如煙霧傳感器、水浸傳感器、溫濕度傳感器）進行各個參量的采集，在通過搭載在各監(jiān)控對象采集模塊中的數據采集器將傳感器傳遞過來的模擬量轉換為數字量，進而通過組建的基于 TCP/IP 協議的以太網絡進行數據的傳遞，以實現對配電站房各動力環(huán)境設備的遠程監(jiān)控與管理。

4.安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

4.1概述

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能監(jiān)控系統(tǒng)屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)（云臺球機、槍機）、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統(tǒng)（燈光、空調、除*機、風機、水泵）、門禁監(jiān)控子系統(tǒng)（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監(jiān)控子系統(tǒng)（雙鑒檢測器）。

4.2應用場所

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

4.3系統(tǒng)結構