0 引言

        中國的智能電網包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度共六個環節，具有信息化、數字化、自動化、互動化的“智能”技術特征。

        電網公司規劃，將分三個階段推進“堅強智能電網”的建設：2009年至2010年為規劃試點階段，重點開展“堅強智能電網”發展規劃工作，制定技術和管理標準，開展關鍵技術研發和設備研制，及各環節試點工作；2011年至2015年為全面建設階段，加快特高壓電網和城鄉配電網建設，初步形成智能電網運行控制和互動服務體系，關鍵技術和裝備實現重大突破和廣泛應用；2016年至2020年為提升階段，全面建成統一的“堅強智能電網”平。而廣大配電電網情況復雜，檢測管理難度大，使用人力較多，運營成本高，供電故障排除時間長，供電可靠性差，急需得到改善。

1.預期成果及創新點

        配電房運行環境智能在線監控系統，具備遙測、遙信、遙控、遙調、遙視功能，實現了數據采集、遠方操作、設備巡視等實時監視及分析功能。 該系統可便捷選擇接入的設備類型和設備數量，快速顯示氧氣、SF6、溫濕度、 防盜、煙感、主變溫度、門禁、照明、水位/水浸、視頻、通風、空調、除濕、水泵等信息。并支持遠程或本地對門禁、照明開關、水泵、空調、通風等進行操控。經過對國外成果的分析，國外對配電房的監控仍屬空白，配電房運行環境智能在線監控的應用為泛在電力物聯網建設奠定了基礎。

2.主要目標及技術經濟指標

        在實現實時“五遙”的同時，通過本系統可提早防患各類事故，減免人身、經濟損失；在實時數據的支撐下，通過智能管理，供配電房空調、風機、照明可減少30%以上的損耗。

1）實現各配電室無人或少人值守，達到減員增效目的；

2）實時監控，提高工作效率；

3）通過視頻監控系統與電力監控系統通訊，實現在模擬、操作、跟蹤和事故報警時的視頻聯動功能；

4）對其他智能輔助設備實現信息錄入功能。

3.解決方案及應用

        配電房運行環境智能在線監控系統除了強調各個子系統之間的信息共享和信息互動之外，還支持分層、分區的分布式結構及多級系統構建，同時可實現與智能變電站一體化監控系統的信息交互，可隨時滿足智能變電站對輔助生產系統提出的新需求。
        配電房運行環境智能在線監控系統可接入視頻監控系統、安全防范系統、環境監控系統、智能門禁系統、火災自動報警系統、設備溫度監測系統等輔助生產系統，各子系統的規模及設備數量可靈活配置，根據實際情況該平臺同時可接入其他的第三方系統或自動化設備。
   配電房運行環境智能在線監控系統主要由系統后臺主機、傳輸設備、輔助控制主機及各類輔助生產子系統組成。整個系統以后臺主機為核心，完成對各類子系統的高度整合。在維持現有各子系統相對獨立運行和自動閉環控制的前提下，后臺主機保持與各子系統通信，通過各子系統實現對變電站現場各種生產信息的采集、處理、監控等功能。配電房運行環境智能在線監控系統以標準的通信協議上傳一體化監控系統，所有生產輔助信息可通過以太網通道或2M通道上傳主站系統。

   現場的HT500站端系統控制主機是針對各種輔助生產設備的監測、控制而設計的。通過TCP/IP網絡接入系統后臺主機，可遠程采集各種設備的狀態、告警信息及實時數據，并可對現場設備進行遠程控制。控制主機提供RS485接口、以太網接口、開關量輸入/輸出接口、模擬量接口。可接入安全防范系統、環境監控系統、火災自動報警系統等系統或設備。控制主機可通過網絡進行遠程參數配置、遠程管理及遠程固件升級。控制主機能夠脫機運行，在網絡斷線、服務器故障等情況下依然能夠實現正常運行、聯動報警、設備控制以及記錄存儲等。

4.系統功能設計

1、設備監控          

1）變壓器監測：監測變壓器繞組溫度、風機運行狀態。支持設置上下限的告警值.

2）開關柜母線測溫：檢測母線電壓的溫度

3）開關柜局放：檢測高壓開關柜柜的局放

4）低壓柜監測：檢測低壓柜的智能電表，監測電壓、電流、功率等電參數

2、  環境監控        

1）溫濕度監控：監測環境溫度、濕度

2）水位探測：監測水位值

3）漏水檢測：監測環境的漏水情況

4）SF6、O2監測：監測六氟化硫、氧氣濃度

5）臭氧監測：監測臭氧濃度

6）甲烷監測：監測甲烷濃度

7）空調監控：監測空調的運行狀態，遠程控制開機、關機操作等

8）除濕機監控：監測除濕機的運行狀態，環境濕度值，以及遠程控制開關機等

9）風機控制：通過溫度值自動聯動控制風機的啟停

10）水泵控制：通過水位值自動聯動控制水泵的啟停

11）照明控制：監控燈光照明狀態、遠程控制燈光照明

12）新風機控制：監測新風機運行狀態，自動聯動新風機啟停

3、安全防范          

1）煙霧探測：監測環境煙感狀態

2）消防監控：消防控制箱的干接點火警信號狀態

3）紅外探測：監測環境的人員出入狀態

4）溫感探測：監測環境的火警狀態

5）明火探測：監測環境的明火狀態

6）門禁監控：監控門禁人員出入記錄，可支持刷卡、密碼、指紋、人臉等多方式，支持遠程開關門

4、視頻監控

1）紅外熱成像：將輻射轉化為清晰的熱圖像，從圖像中可以讀出溫度值。      

2）半球攝像機：通過視頻圖像監控現場環境情況

3）球機攝像機：通過視頻圖像監控現場環境情況，可進行云臺控制

4）槍機攝像機：通過視頻圖像監控現場環境情況

5）NVR設備：對視頻錄像進行存儲和轉發

6）硬盤：對視頻錄像進行存儲

5、機器人巡檢      

1）AI軌道巡檢機器人：具有智能手動、自動巡檢、智能識別各類儀器讀數，準確分析煙霧、溫濕度等環境信息， 24小時不間斷巡檢等功能

2）軟件平臺：實現對軌道式巡檢機器人的遠程控制              

5.應用和亮點

        本項目的關鍵和難點在于該系統采用第三代網絡監測技術。不僅適用單個配電站的獨立監測管理、實時監測，更適合多個配電站的遠程集中管理。可以實現跨平臺操作，只要能上網或者有手機信號覆蓋的地方就可以實時監測配電站設備工作情況。主要有以下幾個特點。
1)輔助性巡視：可遠程實時掌握站房運行狀況，無需安排人員全天值班。

2)告警功能：對于遙測越限、門禁異常、環境異常、通訊異常、終端設備運行異常等，系統將自動告警。

3)兼容性強：系統可以兼容多家廠商的設備接入，實現接入，并具有符合電力系統標準的接口規范，使得設備兼容更加快捷。

4)可靠的數據信息：采用HT500物聯網智能主機，實現站房智能輔助設備的信息數據加密，保證電力信息的安全可靠。 

6.社會效益分析

        （1）配電房運行環境智能在線監控系統，構建1個基本的配電輔助智能監控網絡；
        （2）在常規電氣量監測的基礎上，實現配電房的全視角監視（門禁控制、入禁探測、煙霧探測、溫度、濕度、SF6含量、視頻監控、電纜溝水位等），讓供電公司更好的感知用戶；
        （3）及時的自定義規則處理異常情況，避免故障的發生或進一步擴大；
        （4）協助運檢人員更有效率的工作。
        （5）及時查找出故障點以及事故原因，大大節省了修復時間，給供電部門減少了經濟損失，節約人力輸出。