摘要：為了提升高速公路運維工作質量和效率，支撐技術發(fā)展向數(shù)字化、精益化、智能化轉型，在大量的配電房現(xiàn)狀問題分析以及較新的監(jiān)測技術調研的基礎上，主要討論了高速公路配電房監(jiān)控系統(tǒng)的智能化方案及應用現(xiàn)狀，并著重從環(huán)境、安防、視頻等多個系統(tǒng)功能出發(fā)，分析智能化、可視化、自動化及互動化新型現(xiàn)代化配電房的可行性發(fā)展。

關鍵詞：高速公路；配電房；環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；智能化

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引言

作為配電網中的重要供電節(jié)點，配電房分散布置在高速公路的各個收費站、服務區(qū)和隧道中，由于配電房之間的距離較遠，單獨采用巡視的方式，效率低、成本高，且難以及時發(fā)現(xiàn)及解決問題，這就給電力系統(tǒng)成效帶來了一定的負面影響。高速公路配電房的作用是為高速路段提供電源，進而確保高速路段的安全穩(wěn)定運營，確保路段收費、通風及照明等系統(tǒng)的正常使用，其一旦出現(xiàn)嚴重問題，后果不堪設想。

交通行業(yè)基于實際現(xiàn)狀調研分析，提出了“智慧配電房”的理念，旨在推進配電房智能化建設，實現(xiàn)配電房可控、可測及可觀，降低運維管理成本，提升運維質量和安全管理水平。

智慧配電房監(jiān)控系統(tǒng)是采用現(xiàn)代自動化技術，并結合傳感器技術、通信技術和電氣技術，在電力系統(tǒng)中對電能進行分配與監(jiān)控的整套智能化系統(tǒng)。它可以針對高速公路的特點，采用數(shù)字化技術合理地開發(fā)設計配電房智能監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)配電房的管控。經過近幾年的研究和發(fā)展，目前市場上已有幾種技術比較成熟的智慧配電房監(jiān)控系統(tǒng)。

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整體化遠程監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)以動環(huán)監(jiān)控整體化主機為核心，采用ARM架構和B/S模式以及Web服務方式，通過系統(tǒng)數(shù)據采集、存儲，并與上級管理平臺相連實現(xiàn)監(jiān)控功能。在監(jiān)控系統(tǒng)與主機相接時，采用RS485、RS232等方式，簡化了中間環(huán)節(jié)，且性能可靠性較好，性價比更高。整體化遠程監(jiān)控系統(tǒng)結構圖如圖1所示。

功能特點：

（1）實現(xiàn)配電站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)管；

（2）實現(xiàn)配電柜電壓、電流的智能儀表監(jiān)測；

（3）監(jiān)測重要開關狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常時自動報警并記錄；

（4）監(jiān)測六氟化硫、臭氧、甲烷等濃度值，超閾值告警；

（5）監(jiān)測溫濕度，過高或過低時自動報警；

（6）監(jiān)測入侵環(huán)境人員的狀態(tài)信息，進出數(shù)據可歷史查詢；

（7）區(qū)域配置視頻監(jiān)控，支持多畫面瀏覽、錄像回放、觸發(fā)報警、設備聯(lián)動等功能；

（8）消防控制箱的報警信號由開關量采集模塊進行傳送，主要將它傳送至監(jiān)控服務器，對機房消防報警情況進行實時監(jiān)測。整體化遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用，可以實現(xiàn)配電房數(shù)據的實時監(jiān)控以及遠程管理，且具有故障預警功能，可及時查詢歷史數(shù)據，實現(xiàn)無人值守目標。另外，利用監(jiān)控室可及時掌握配電房設備的運行情況和環(huán)境數(shù)據，實現(xiàn)用電設備的集中管理，減少不必要的工作量，進而大大提高系統(tǒng)的運維效率，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

圖1整體化遠程監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

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智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)

智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用先進的在線監(jiān)測技術、傳感器技術、數(shù)字處理技術、無線通信技術以及分層分布式系統(tǒng)結構和模塊化設計，利用多種傳感器和監(jiān)測裝置對電力設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，以及時了解設備的運行狀況，如果發(fā)生設備故障，包括短路、高溫等，可利用裝置進行信息的自動采集，并發(fā)送語音、數(shù)據、視頻等信息，使工作人員及時掌握設備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)設備的監(jiān)控。智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)結構圖如圖2所示。

系統(tǒng)功能：

（1）值班監(jiān)控功能：值班人員可通過監(jiān)控中心24h遠程實時掌握配電房運行情況，并可遠程控制設備啟停。

（2）實時數(shù)據查詢：實時查詢當前配電房溫濕度、O2/SF6濃度、水浸狀況等環(huán)境數(shù)據以及各設備電流、電壓、功率等電力參數(shù)。

（3）歷史數(shù)據查詢：可查詢到配電房以往的環(huán)境監(jiān)控數(shù)據、電氣設備電力參數(shù)、報警信息、人員進出信息、設備啟停等歷史數(shù)據。

圖2智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

（4）報警預警功能：對于開關變位、保護動作、遙測越限、門禁安防異常、環(huán)境異常、通信異常、終端設備運行異常等，系統(tǒng)將自動進行報警預警。

（5）統(tǒng)計報表分析：對歷史數(shù)據進行統(tǒng)計、分析、計算，以便直觀了解某段時間內數(shù)據的變化趨勢，有助于對配電房各設備整體狀況的了解以及對形勢的預估。

（6）設備聯(lián)動設置：通信監(jiān)控主機可自動對采集的數(shù)據進行分析判斷，當發(fā)生數(shù)值越限時可自動聯(lián)動開啟相應的設備，及時處理告警事件。智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)結合了互聯(lián)網、物聯(lián)網、云平臺、大數(shù)據以及智能電網等先進技術，通過建立配電房綜合監(jiān)控平臺，配電房的電力信息、環(huán)境信息、安全門禁信息、視頻監(jiān)控信息可由監(jiān)控主機經監(jiān)控室實現(xiàn)遠程監(jiān)控，工作人員有事外出時，也可通過手機實時了解配電房情況，實現(xiàn)配電房“無人值守”，大大降低因工作人員值班不到位所帶來的風險。

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新型智能化監(jiān)控系統(tǒng)

新型智能化監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控終端單元收集配電房的各項數(shù)據，通過智能網關將數(shù)據傳輸?shù)街悄鼙O(jiān)控平臺，用戶在路段監(jiān)控中心可實時查看配電房的數(shù)據和運行狀態(tài)。

系統(tǒng)特點：

（1）運用云端化的監(jiān)測，實時掌握設備安全運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)電氣故障隱患；

（2）實時狀態(tài)監(jiān)測與網絡視頻監(jiān)控，實現(xiàn)配電房的無人值守；

（3）快捷查詢電氣參數(shù)（電流、電壓、功率等），并以曲線、柱狀圖和表格等形式顯示；

（4）按小時、日、月、年等時間間隔統(tǒng)計數(shù)據，并開展同比、環(huán)比分析對比；

（5）準確定位報警區(qū)域，自主添加巡檢、維保、報警工單，提醒運維人員及時處理；

（6）管理所屬設備資產臺賬，查看維保時間、維保項目，定期維護，通過線上線下相結合實現(xiàn)設備全生命周期的運維管理。新型智能化監(jiān)控系統(tǒng)具備對配電房環(huán)境、安防、視頻設備狀態(tài)等信息的監(jiān)測和控制功能，可以定時自動采集數(shù)據，分析負荷變化過程，實現(xiàn)24h遠程在線監(jiān)管，有利于進一步推進配電房的無人值班、少人值守，減少了人力和資源的投入，提升了供配電系統(tǒng)的管理能力和日常監(jiān)控水平，達到了實時遠程監(jiān)控與現(xiàn)場管理相結合的目的。

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安科瑞產品介紹

（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、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）。

（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。

（3）系統(tǒng)結構

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系統(tǒng)功能

實時監(jiān)測

能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，實時顯示有關故障、告警等信息。

數(shù)據查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室中各個設備的運行數(shù)據。

曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線。

運行報表

查詢配電室內設備的運行數(shù)據報表。

實時告警

具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

歷史事件查詢

能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。

用戶權限管理

設置了用戶權限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限。

網絡拓撲圖

支持實時監(jiān)視并診斷各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構。

遙控功能

可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。

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系統(tǒng)硬件配置

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結語

綜上所述，智慧配電房監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的配電房運行模式相比，無須對配電房設備作出大的改變，只需增加一些系統(tǒng)設備，包括監(jiān)控平臺、數(shù)據傳輸系統(tǒng)、傳感器等，即可對環(huán)境、設備狀態(tài)、視頻安防等信息進行控制及監(jiān)測，并通過系統(tǒng)內部的聯(lián)動控制，有效保障配電房的安全運行，預防因設備狀態(tài)變化、非授權活動等引起的事故發(fā)生，實現(xiàn)對配電房的整體態(tài)勢感知、設備運行等狀況的全維度在線巡視，大大地簡化了設備運檢流程，減少了人工巡檢的工作量，實現(xiàn)了變電所配電房的無人巡視，提高了管理效率，節(jié)約了運營成本，同時可提前預估事故隱患，降低了事故風險。本文闡述的3種智慧配電房監(jiān)控系統(tǒng)在配電房建設過程中得到了廣泛應用，能夠更好地規(guī)范智慧配電房的建設，為今后配電房建設提供有益的參考。