摘要：近年来随着我国经济的飞速发展，社会生产、人们生活对电能质量的要求越来越高，促使电力企业加快电网结构的改造和智能电网的建设。配电房作为电力传输、分配电能的重要场所，其运行的安全性对于整个电网的可靠运行具有重要的意义，对配电房运行状态的在线监控可以实时的了解配电房运行的状态，及时的对各种运行数据进行监测、分析、显示以及预警，大大提高配电房运行的可靠性和安全性。

关键词：配电房监控；站端监控；在线监控系统；

为实现配电房自动化“遥测、遥信、遥控”，减少运维人员的巡视工作量，有效防范自然灾害和非法入侵造成的破坏，提高配电安全生产管理水平具，为配电房增设配电房在线监控系统，实现对配电房的远程监控与管理是十分必要的。

配电室在线监控系统是整套电能管理系统中的重要的一个环节，一般以低压网中的配电房环境温湿度、配电开关状态、漏水、烟雾及配电房的防盗为监测对象，对配电房重要设备运行状态的多种参数和状态进行本地联动控制、远程集中监控、手机短信报警。该系统采用工业专用数据采集器，支持有线与4G无线联网，可靠性高且配置灵活，可根据实际需要随时增加功能。并且设备配备触摸显示屏方便用户现场查看和操作。

一、配电房在线监控系统的整体架构设计

（一）在线监控系统简介

配电室在线监控系统对防盗门磁、电缆温度、温湿度、臭氧浓度、电缆沟水位、漏水、SF6气体含量、O2含量、烟雾、明火、人体感应、电子围栏等各种监测信息及报警数据进行分析，并可以根据预先设置的上下限值，联动控制空调、视频、灯光、加热装置、除湿器、通风机、声光报警等设备。保障配电房场所的电力设备安全运行。防止因环境改变、非授权活动、设备状态变化等引起的事故，满足配电房远程运维的可靠管控要求。为新型现代化配电房的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑。

（二）设计原则和依据

系统总体设计原则是：以物联网监控与数据采集系统为基础、以自主开发的HT500系统配电房监控装置和TIP3000系统软件为核心，通过信息交换和共享，将动力环境设备监控、门禁监控、安防报警、视频监控、消防监控等各个具有完整功能的独立分系统组合成一个有机的整体，提高系统维护和管理的自动化水平、协调运行能力及详细的管理功能，***实现系统所有监控子系统的功能集成、网络集成和软件界面集成，有效降低系统维护人员的日常工作强度，提高系统可用性并节约系统维护成本。

系统特色：

可维护性：选型的设备采用维护工作量较少和易于维护的设备，限度的减少日常运维工作量。

稳定性：一是系统某一接点或某一设备的故障不影响其它设备和系统的正常运行；二是选型设备本身具有较好的稳定性和良好的故障保护功能。

***性：所选用的系统和设备是目前在国际国内具有***水平的，能够满足系统长期建设和发展的需要，以限度的保护用户投资，兼容ＴＣＰ/ＩＰ网络。

投资少：系统选型具有高性能价格比。

建设时间短：在较短的时间内完成系统的安装调试。

二、配电室在线监控系统构成

根据《配电房管理制度》、《配电房操作规程》、《电力安全生产条例》以及《视频安防监控系统技术要求》等规范标准及要求，结合我公司实际应用案例，该系统采用分布式和模块化架构，把配电室在线监控系统分为站端系统和软件平台及移动客户端应用三部分构成。

1）、站端系统：包含了部署在变配电站、开闭所等低压侧的环境、设备信息采集设备，通过接入各种类型的物联网环境与设备监测传感器，视频监控装置等，利用数据采集设备通过光纤或4/5G无线网络将数据上送到软件平台。

2）、软件平台设计基于PC WEB提供变配电站所内设备的状态监测、环境的实时监控、安防监控、火灾消防等信息的检测和控制在内的一整套应用和数据管理平台。

3）、移动客户端应用保护提供了基于移动WEB、移动APP在内的终端应用界面。

图1  监控系统拓扑结构图

三、可实现的功能

3.1 智能环境监测

环境数据采集设备安装在配电站所内，通过采集和传输技术，可以实时监测开闭所内的工作环境（如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体(SF6,H2S,O3)等）；当检测到环境量出现异常时，可及时显示、报警，并可通过通信网络将数据上传至系统平台。 站端设备包含各种传感器（温度、湿度、漏水、水位、有害气体等）。系统平台可以直观的显示出被监测量的大小或状态，以及被监测量的实时值或各种故障发生的情况。

3.2 电缆无线测温监测

通过在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的探头，每台设备可安装8~16个探头，对电缆、电缆头的运行状态实时进行监测,并把测量结果通过无线网络上传到监控中心数据库服务器，通过软件分析能够提前确定电缆的早期过热现象，实现电缆故障的早期预测，防患于未然。

3.3 智能环网柜DTU在线监测

通过环网柜远动DTU监测子系统的接入与集成，可实现开关分、合。远、近程控制，闭锁、解锁控制。并完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。同具备各种通信功能，能够实时的将采集的数据上传主站，从而实现环网柜、开闭所、箱式变电站远方测控的自动化功能。实现环网柜、开闭所、箱变的智能化管控。

3.4 高压开关柜监测

通过监控主机数据采集，支持实时显示高压开关柜带电数据指标，掌握开关柜的运行情况，主站软件平台中，支持实时显示开关柜，配电柜等一次设备的电压，电流等负载遥测数据，并可支持设置上下限的预警值，实现声光 、语音、短信、视频画面等多种联动提醒方式。

3.5 设备控制

系统平台可以实现对任意***的监控场所，在任意时间计划内，对任何发生的事件/组合事件（传感设备探测、视频监控图像分析等事件），制定出详细的站端设备、语音、灯光、摄像头等任意设备的关联动作计划，进行智能设备联动。
    1)、空调控制：可在监控中心远程控制控制空调开机、关机、升温、降温等，并能够直接调整空调的温度值；可通过设置温湿度上下限以及室内室外温度差，自动联动控制空调的关闭、开启以及风机的关闭和开启功能。
    2)、风机控制：可直接远程控制风机的开启和关闭，也可以设置风机的定时开启和关闭，可设置风机开闭的自动时间段。
    3)、灯光控制：根据设定的条件，对探测器、摄像头等站端设备产生的报警信号，自动打开灯光。
     4)、排水控制：通过监测关键地点的水位和传感控制，实现排水系统或水泵的自动或远程控制。
     5)、视频联动：可以和环境监控进行联动，当出现设备报警、温湿度、漏水等报警，系统即可联动摄像机进行监控，并可以远程操作空调、风机以及照明等设备；可以根据抓拍类型、记录类型、联动类型、触警条件、抓拍区域以及时间等各种条件，对抓拍录像进行查询。抓拍录像实时上传在中心服务器上，可避免前端被破坏而造成的录像丢失。

3.6 视频监控

视频监控子系统分为两种方案，***种在没有以太网的开闭所，可以采用串口摄像头，平常不录像，当出现报警等情况时进行联动抓拍，抓拍的图片可以传送至中心平台上。***种方案是有以太网的配电网，完全可以采用数字监控系统，实现专业监控功能。

3.7 火灾报警及消防监测

烟雾、明火、主变消防等火灾状态的实时监控。报警联动功能：本地声光报警，监控中心计算机报警，以及手机短信告警功能。并且可设置联动视频、门禁、灯光等子系统。

3.8 门禁控制

在配电所站所的出入口安装自动识别系统，通过对人（或物）的进出实施放行、拒绝、记录等操作的智能化管理系统。

3.9 电子地图监控

以实际监控场景为背景，实现区域内的监控集成。

四、站端系统

站端系统以HT500系列配电房监控装置为核心，能够接入干变绕组温度监测、开关柜母线测温、开关柜局放监测、馈线回路电量、除湿机、门禁，温湿度等环境传感器，在线式红外母线温度传感器，电缆无线测温设备，SF6和O2传感器，H2S传感器以及O3传感器。对射/红外等安防设备、消防主机设备，一路门禁、8-24路灯光/空调以及风机的控制等功能。并可以根据预先设置的上下限值，联动控制空调、视频、灯光、加热装置、除湿器、通风机、声光报警等设备。