安科瑞 繆凱倫
摘要：配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)和智能監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風(fēng)、門禁、燈光、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制、視頻監(jiān)控等功能。針對信和達(dá)元器件智能物流中心配電室項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)動(dòng)力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力環(huán)境優(yōu)化，避免運(yùn)行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運(yùn)行故障，保證維護(hù)人員安全，延長設(shè)備使用壽命，同樣實(shí)現(xiàn)配電動(dòng)力環(huán)境的分布式遠(yuǎn)程管理。
關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測；有害氣體監(jiān)測；視頻監(jiān)控；動(dòng)力環(huán)境。
0 引言
隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生產(chǎn)生活對電力的需求也越來越多，而配電室是電力網(wǎng)末端傳輸、多次分配電能的主要電氣設(shè)備場所，是城市電力網(wǎng)不可獲取的一部分。長期以來，配電室如何運(yùn)行一直是電力部門日常管理的較為薄弱的部分，配電室溫度過高、濕度過高、雨水浸漬都會(huì)影響設(shè)備正常運(yùn)行。因此在配電室內(nèi)安裝動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電室內(nèi)環(huán)境和供電設(shè)備各種狀態(tài)量的在線監(jiān)測，保障配電室設(shè)備的安全運(yùn)行。
Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助信和達(dá)元器件智能物流中心配電室項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示，以提高配電室的運(yùn)行能力。在智能化方面實(shí)現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測、遙信、遙控、遙視控制，對系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢測和統(tǒng)一管理，在數(shù)據(jù)資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行工況（包括歷史和實(shí)時(shí)參數(shù)），并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行日報(bào)、月報(bào)和年報(bào)查詢或打印，提高工作效率，節(jié)約人力資源。
1 項(xiàng)目概況
信和達(dá)元器件智能物流中心位于廈門市同安區(qū)通福路；項(xiàng)目總用地面積約57096.5平方米，總建筑面積約15.3萬平方米，該項(xiàng)目擬分兩期開發(fā)，一期為4棟集合運(yùn)輸倉庫，4#倉庫為單層高24米的智能立體倉庫，作為智能化運(yùn)輸中轉(zhuǎn)樞紐；二期為15F高層辦公區(qū)及少量休閑娛樂的辦公集合區(qū)；計(jì)劃實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目“以顧客為中心"的智能一體化物流運(yùn)輸系統(tǒng)理念。據(jù)悉，該項(xiàng)目建成后將成為中國較大的電子元器件智能化綜合信息物流中心，為廈門本地的集成電路等電子制造行業(yè)的發(fā)展提供有力的供應(yīng)鏈保障，能夠?yàn)橥矃^(qū)引進(jìn)更多電子行業(yè)企業(yè)，打造東南沿海電子元器件集散地。
該項(xiàng)目為信和達(dá)元器件智能物流中心配電室項(xiàng)目，設(shè)有高壓柜、低壓柜多臺(tái)。該項(xiàng)目配有SF6+O2雙氣氣體探測器，溫濕度傳感器采集柜內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)，六臺(tái)球型攝像機(jī)和兩臺(tái)槍型攝像機(jī)監(jiān)控配電室內(nèi)情況。另外該項(xiàng)目還配有人體、煙感、水浸等傳感器。通過Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)集中采集監(jiān)控管理。
2 產(chǎn)品需求
本次針對信和達(dá)元器件智能物流中心配電室項(xiàng)目，需要達(dá)到如下要求以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理、分析處理。功能需求如下：
（一）針對每一面進(jìn)線柜，需要配置具有采集精度高、響應(yīng)速度快的SF6氣體監(jiān)測裝置，來確認(rèn)配電房內(nèi)環(huán)境安全。
（二）針對每一條電纜溝，需要配置水浸傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測電纜溝內(nèi)的水位情況。
（三）針對每一排配電柜，需要配置一個(gè)球形攝像機(jī)或多個(gè)槍型攝像機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)視配電室內(nèi)情況。
（四）針對整個(gè)配電室工程配置一臺(tái)配電室環(huán)境檢測柜，監(jiān)控配電室的環(huán)境安全，其功能應(yīng)包含：
（1）環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、SF6氣體濃度、O2氣體濃度、電纜溝水位以及煙感傳感器等監(jiān)測信息實(shí)時(shí)刷新。各回路子畫面上顯示該回路各電參量、回路名稱等信息。
（2）對人體檢測采用紅外和微波雙重檢測，防止事件誤報(bào)漏報(bào)。
（3）對視頻監(jiān)控畫面實(shí)時(shí)顯示。
（4）多用戶權(quán)限管理，便于分級操作。
（五）針對項(xiàng)目需求，將采集的氣體濃度數(shù)據(jù)和環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到兩臺(tái)安裝在門口的LED屏，方便工作人員在進(jìn)入配電室前了解配電室內(nèi)的環(huán)境情況。
3 系統(tǒng)方案
本工程根據(jù)該項(xiàng)目的實(shí)際需求，在高壓配電室內(nèi)配置了一臺(tái)SF6+O2雙氣氣體探測器、兩個(gè)溫濕度傳感器、兩個(gè)水浸傳感器、三個(gè)煙感傳感器、兩個(gè)人體傳感器、六個(gè)球型攝像機(jī)以及兩個(gè)槍型攝像機(jī)。在配電室配置一臺(tái)配電室環(huán)境監(jiān)測柜，將SF6+O2雙氣氣體探測器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、煙感傳感器、人體傳感器、攝像機(jī)等數(shù)據(jù)上傳，實(shí)現(xiàn)對該項(xiàng)目配電室的控制和管理，為配電室安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
SF6+O2雙氣氣體探測器主要監(jiān)測空氣中SF6氣體濃度和O2氣體濃度。因?yàn)镾F6氣體在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，是中壓、高壓開關(guān)中所使用的的絕緣和滅弧介質(zhì)。其本身沒有毒性，但被電弧分解后的分解物會(huì)對人體帶來嚴(yán)重影響，因此對環(huán)境中的SF6氣體監(jiān)測可以防止泄露的有毒氣體對人體造成傷害，也可以防止由于SF6氣體泄露而使高壓開關(guān)室內(nèi)SF6氣體密度下降導(dǎo)致高壓開關(guān)通斷失靈等生產(chǎn)事故的發(fā)生。
水浸傳感器內(nèi)電源、感應(yīng)線、信號(hào)輸出三部分*隔離，安全可靠，安裝方便。溫濕度傳感器體積小巧，具有標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌安裝卡，可直接用于導(dǎo)軌安裝，同時(shí)還具有485通信接口，可通過標(biāo)準(zhǔn)ModBus-RTU通信協(xié)議通信。變配電室是電力傳輸環(huán)節(jié)的重要組成部分，其是否正常運(yùn)行直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，變配電室內(nèi)易產(chǎn)生潮濕凝露現(xiàn)象，主要是由于外界環(huán)境和室內(nèi)外電纜溝的積水產(chǎn)生的濕氣。尤其是下雨天，室外地溝蓋板密封不嚴(yán)導(dǎo)致雨水灌入，電纜溝在設(shè)計(jì)施工時(shí)排水不利，導(dǎo)致室內(nèi)外電纜溝背部長期有水積存。因此需要在配電室內(nèi)安裝水浸傳感器監(jiān)測電纜溝水位情況，在進(jìn)線柜內(nèi)安裝溫濕度傳感器監(jiān)控柜內(nèi)溫濕度情況，并將傳感器狀態(tài)和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳給后臺(tái)系統(tǒng)。
紅外微波雙鑒探測器克服了單一技術(shù)探測器的缺陷，將2種不同技術(shù)原理的探測器整合在一起，只有當(dāng)2種探測技術(shù)的傳感器都探測到人體移動(dòng)時(shí)才報(bào)警并將報(bào)警信息上傳給后臺(tái)系統(tǒng)，排除了普通探測器無法克服的干擾，只對人體移動(dòng)作出報(bào)警，杜絕誤報(bào)漏報(bào)。
3.1 配電室環(huán)境監(jiān)測工程我司產(chǎn)品明細(xì)
3.2 現(xiàn)場安裝圖
配電室環(huán)境監(jiān)測柜側(cè)面整體圖
配電室環(huán)境監(jiān)測柜正視圖
傳感器安裝圖
3.3 主站監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對信和達(dá)元器件智能物流中心配電室的環(huán)境安全與管理。監(jiān)控范圍為配電室內(nèi)的SF6+O2氣體探測裝置、水浸探測裝置、人體檢測裝置、溫濕度測量裝置和煙感監(jiān)測裝置。系統(tǒng)通過485總線直接接入本配電室內(nèi)數(shù)據(jù)采集器，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采集視頻數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對整個(gè)配電室的監(jiān)控管理。
3.4 系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下圖所示：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場設(shè)備層。
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
站控管理層
站控管理層針對環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員，是人機(jī)交互的直接窗口。主要是指置于值班室的工控機(jī)、顯示器、UPS等。
網(wǎng)絡(luò)通訊層
通訊層主要是由數(shù)據(jù)采集器及總線網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)采集器主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場多功能儀表、傳感器、綜合保護(hù)裝置和直流屏；總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化、信息化、智能化，很大提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，達(dá)到了無人值守的目的。本項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)通信層集成在站控管理層內(nèi)部，
現(xiàn)場設(shè)備層
現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端，主要由四遙單元、有害氣體監(jiān)測裝置和溫濕度變送器組成，通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接直接接入配電室環(huán)境監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)全站監(jiān)控。
4 系統(tǒng)功能
4.1 功能特點(diǎn)
本系統(tǒng)采用全中文界面，操作簡單方便；運(yùn)行穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有模擬圖顯示和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖顯示；系統(tǒng)提供了友好的人機(jī)交互界面，一切操作均可在界面上進(jìn)行，而且具有遠(yuǎn)程顯示功能。
4.2 登錄界面
安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)的操作（如設(shè)備位置名稱修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
主要功能：將用戶的級別分為操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員四個(gè)等級，每個(gè)等級可以分別賦予不同的操作權(quán)限，包括進(jìn)入運(yùn)行、退出運(yùn)行、遙控操作、報(bào)表管理、系統(tǒng)配置、用戶管理等。
4.3 配電監(jiān)測界面
安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠以模擬圖的形式直觀顯示傳感器的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境的氣體濃度、溫度、濕度、水浸、煙感等環(huán)境參量信息。
配電室綜合監(jiān)控圖
事件告警彈窗
4.4 通訊管理
安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通訊情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。例如配電系統(tǒng)維護(hù)人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主程序右鍵打開通訊管理程序，然后選擇通訊控制啟動(dòng)所有端口或某個(gè)端口，快速查看某設(shè)備的通訊和數(shù)據(jù)情況。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集圖
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)圖
主要功能：實(shí)時(shí)采集配電室內(nèi)的各個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)以及設(shè)備采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將采集數(shù)據(jù)按需求選擇轉(zhuǎn)發(fā)給其他設(shè)備或后臺(tái)系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)LED顯示圖
4.5 環(huán)境參量曲線
安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)和歷史環(huán)境參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、時(shí)間或選擇查詢更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過曲線方式顯示出來。
4.6 視頻監(jiān)控畫面
安科瑞Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有視頻監(jiān)控功能。將智能監(jiān)控系統(tǒng)前端的監(jiān)控?cái)z像頭所記錄和采集到的的音視頻信息通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳遞到視頻處理器上，然后由視頻處理器經(jīng)過初步判斷和處理偶傳遞給綜合監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)實(shí)時(shí)獲取視頻監(jiān)控畫面，在配電房內(nèi)即可監(jiān)控供電房內(nèi)的情況。
視頻監(jiān)控畫面
4.7 報(bào)警及事件
實(shí)時(shí)報(bào)警
實(shí)時(shí)報(bào)警窗口監(jiān)測系統(tǒng)所采集的遙測量。報(bào)警窗口會(huì)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)打開，并一直隱藏在后臺(tái)。
當(dāng)有氣體濃度或者溫濕度越限，并且觸及報(bào)警界*，“相應(yīng)實(shí)時(shí)報(bào)警"窗口就會(huì)自動(dòng)彈出，并以紅色字體顯示具體的報(bào)警信息：回路名稱、越限的環(huán)境參量、報(bào)警值等。
實(shí)時(shí)報(bào)警彈窗
歷史報(bào)警
通過調(diào)節(jié)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，即可查詢到過去任意時(shí)間段內(nèi)的系統(tǒng)報(bào)警信息，包括遙測報(bào)警和遙信報(bào)警，還包括具體的報(bào)警時(shí)間，報(bào)警類型，報(bào)警內(nèi)容等。
5 結(jié)語
在當(dāng)今配電設(shè)施的應(yīng)用中，配電室的配電安全性至關(guān)重要，本文介紹的Acrel-2000E/G配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在信和達(dá)元器件智能物流中心配電室項(xiàng)目的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對配電室供配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅能顯示回路用電狀況，還具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以與串口服務(wù)器、計(jì)算機(jī)等組成環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的分析、處理，實(shí)時(shí)顯示配電室內(nèi)各環(huán)境監(jiān)測設(shè)備工作狀態(tài)，對分人員入侵、煙感報(bào)警具有彈出對話框、語音提示、短信報(bào)警，并生成各種數(shù)據(jù)報(bào)表、分析曲線、圖形等，便于數(shù)據(jù)分析、研究，該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠、穩(wěn)定，為解決用電問題提供了真實(shí)可靠的依據(jù)。
