浅谈高速公路智慧配电房监控系统的应用

引言

作为配电网中的重要供电节点,配电房分散布置在高速公路的各个收费站、服务区和隧道中,由于配电房之间的距离较远,单独采用巡视的方式,效率低、成本高,且难以及时发现及解决问题,这就给电力系统成效带来了一定的负面影响。高速公路配电房的作用是为高速路段提供电源,进而确保高速路段的安全稳定运营,确保路段收费、通风及照明等系统的正常使用,其一旦出现严重问题,后果不堪设想。

交通行业基于实际现状调研分析,提出了"智慧配电房"的理念,旨在推进配电房智能化建设,实现配电房可控、可测及可观 ,降低运维管理成本,提升运维质量和安全管理水平。

智慧配电房监控系统是采用现代自动化技术,并结合传感器技术、通信技术和电气技术,在电力系统中对电能进行分配与监控的整套智能化系统。它可以针对高速公路的特点,采用数字化技术合理地开发设计配电房智能监控系统 ,以实现配电房的有效管控。

经过近几年的研究和发展 ,目前市场上已有几种技术比较成熟的智慧配电房监控系统。

1一体化远程监控系统

该系统以动环监控一体化主机为核心,采用ARM架构和B/s模式以及web服务方式,通过系统数据采集、存储,并与上级管理平台相连实现监控功能。在监控系统与主机相接时 ,采用Rs485、Rs232等方式,简化了中间环节,且性能可靠性较好 ,性价比更高。一体化远程监控系统结构图如图1所示。

功能特点:(1）实现配电站环境监控系统的监管:(2）实现配电柜电压、电流的智能仪表监测:(3）监测重要开关状态,发现异常时自动报警并记录:(4）监测六氟化硫、臭氧、甲烷等浓度值,超阈值告警:(5）监测温湿度,过高或过低时自动报警:(6）监测入侵环境人员的状态信息,进出数据可历史查询:(7）区域配置视频监控,支持多画面浏览、录像回放、触发报警、设备联动等功能:(8）消防控制箱的报警信号由开关量采集模块进行传送,主要将它传送至监

图1一体化远程监控系统结构图控服务器,对机房消防报警情况进行实时监测。

一体化远程监控系统的应用,可以实现配电房数据的实时监控以及远程管理,且具有故障预警功能,可及时查询历史数据,实现无人值守目标。另外,利用监控室可及时掌握配电房设备的运行情况和环境数据,实现用电设备的集中管理,减少不必要的工作量,进而大大提高系统的运维效率,确保系统的安全稳定运行。

2智能综合监控系统

智能综合监控系统采用先进的在线监测技术、传感器技术、数字处理技术、无线通信技术以及分层分布式系统结构和模块化设计,利用多种传感器和监测装置对电力设备的运行状态进行监测,以及时了解设备的运行状况,如果发生设备故障,包括短路、高温等,可利用装置进行信息的自动采集 ,并发送语音、数据、视频等信息,使工作人员及时掌握设备的运行状态,实现设备的有效监控。智能综合监控系统结构图如图2所示。

系统功能:

(1）值班监控功能:值班人员可通过监控中心24h远程实时掌握配电房运行情况,并可远程控制设备启停。

(2）实时数据查询:实时查询当前配电房温湿度、O2/sF6浓度、水浸状况等环境数据以及各设备电流、电压、功率等电力参数。

(3）历史数据查询:可查询到配电房以往的环境监控数据、电气设备电力参数、报警信息、人员进出信息、设备启停等历史数据。

图2智能综合监控系统结构图

（4）报警预警功能:对于开关变位 、保护动作 、遥测越限、门禁安防异常、环境异常、通信异常、终端设备运行异常等,系统将自动进行报警预警。

(5）统计报表分析:对历史数据进行统计、分析、计算,以便直观了解某段时间内数据的变化趋势,有助于对配电房各设备整体状况的了解以及对形势的预估。

（6）设备联动设置:通信监控主机可自动对采集的数据进行分析判断 ,当发生数值越限时可自动联动开启相应的设备,及时处理告警事件。

智能综合监控系统结合了互联网、物联网、云平台、大数据以及智能电网等先进技术,通过建立配电房综合监控平台,配电房的电力信息、环境信息、安全门禁信息、视频监控信息可由监控主机经监控室实现远程监控,工作人员有事外出时,也可通过手机实时了解配电房情况,实现真正意义上的配电房"无人值守" ,有效降低因工作人员值班不到位所带来的风险。

3新型智能化监控系统

新型智能化监控系统(图3）包括AMx模块、温湿度传感器、臭氧气体传感器、烟雾传感器、红外双鉴探测器、门状态传感器、母排测温、视频监控等,由监控终端单元收集配电房的各项数据,通过智能网关将数据传输到智能监控平台,用户在路段监控中心可实时查看配电房的数据和运行状态。

系统特点:(1）运用全面云端化的监测,实时掌握设备安全运行状况,及时发现电气故障隐患:(2）实时状态监测与网络视频监控,实现配电房的无人值守:(3）快捷查询电气参数(电流、电压、功率等）,并以曲线、柱状图和表格等形式显示:(4）按小时、日、月、年等时间间隔统计数据,并开展同比、环比分析对比:(5）准确定位报警区域,自主添加巡检、维保、报警工单 ,提醒运维人员及时处理:(6）管理所属设备资产台账,查看维保时间、维保项目,定期维护,通过线上线下相结合实现设备全生命周期的运维管理。

图3新型智能化监控系统示例

新型智能化监控系统具备对配电房环境、安防、视频设备状态等信息的监测和控制功能,可以定时自动采集数据,分析负荷变化过程,实现24h远程在线监管,有利于进一步推进配电房的无人值班、少人值守,减少了人力和资源的投入,提升了供配电系统的管理能力和日常监控水平,达到了实时远程监控与现场管理相结合的目的。

4结语

综上所述,智慧配电房监控系统与传统的配电房运行模式相比,无须对配电房设备作出大的改变,只需增加一些系统设备 ,包括监控平台、数据传输系统、传感器等,即可对环境、设备状态、视频安防等信息进行控制及监测,并通过系统内部的联动控制,有效保障配电房的安全运行,预防因设备状态变化、非授权活动等引起的事故发生,实现对配电房的全面态势感知、设备运行等状况的全维度在线巡视,极大地简化了设备运检流程,减少了人工巡检的工作量,真正实现了变电所配电房的无人巡视,提高了管理效率,节约了运营成本,同时可提前预估事故隐患,降低了事故风险。

本文阐述的3种智慧配电房监控系统在配电房建设过程中得到了广泛应用,能够更好地规范智慧配电房的建设,为今后配电房建设提供有益的参考。