0 项目背景

配电房是高、低压成套装置集中控制，接受和分配电能的场所，是城市配电网络的区域枢纽点，它遍布城市乡郊各处，具有点多、分布广的特点。以郑州城区现有的配电网规模为例，10kV配电线路1334条，其中联络线路1249条，单电源线路75条，线路长度5351.5公里。其中，10kV电缆线路长度3236.38公里，10kV架空线路长度2115.12公里，绝缘化率80.31%，（其中绝缘线长度1698.82公里、架空裸导线长度416.3公里），开闭所749座，配电房1582座，环网柜1248台，开关29306台，电缆分支箱385个，配电变压器10216台。

随着城市规模的不断扩张，这个数字也会不断增长。如果依旧采用常规巡视方式，人工巡检进行管理和维护，既费时费工，又不能迅速反映运行状况和及时处理缺陷，难以完成安全、高质、可靠的供电服务。

在生产实际中，由于诸多因素的影响，室内运行环境——温湿度、SF6。气体浓度等缺乏有效监管，如果室内运行环境长期不达标将严重危及开关设备的可靠运行和运维人员的安全。保证良好的运行环境，提高配电室运行可靠性，确保人身和设备安全具有重要意义。

1、郑州配网配电室管理现状

根据10kV配网相关建设，郑州地区配网配电室均要求配备空调、排风机，对处于地下或其他潮湿环境的要求加装除湿机、水泵，以保证室内温度、湿度和SF6。气体浓度等符合安全可靠运行标准。同时，每月对开闭所、配电室开展定期巡视，掌握设备运行情况和运行环境参数。

但是，由于配网点多面广，配网运维检修任务重，每月开展定期巡视的时间有限，平均每月每个配电室巡视到位仅一次有余，很难实时掌握各个开闭配电室的运行情况，运行环境监控措施不到位。

2、运行配电室智能监控系统可行性分析

首先，建立智能监控系统可以实现运行环境实时在线监控，可远程控制配电房内空调等设备，及时调整各项环境参数，能够很好地达到期望值;其次，郑州城区各个配电室内空调、排风机、除湿机和水泵等各种环境控制设备齐全;另外，各个配电室电力通讯光纤均同步建设，通讯光纤均已敷设至各个配电室，通讯网络硬件基础较好。建立环境智能监控系统具有较强的可行性，并决定选取空港配电室试点建设。

3、运行配电室智能监控系统建设

3.1确定系统功能

1）漏水监测：在配电室的重点部位及空调机的加湿管、抽湿管、本体等部位的活动地板下，设置漏水传感器，一旦配电室出现漏水情况，即产生漏水报警。

2）SF6及氧气检测报警：当配电房存在SF6开关，遇到SF6泄漏时或氧气含量不足时，会及时进行报警，避免检修人员在不知情的情况下进入，威胁到人身安全。

3）门禁系统：工作人员发配感应卡，取代传统的机械钥匙，系统实时监控出入信息。管理中心综合管理软件可根据需要设置何人、何时可进入何地，所有进出信息可通过GSM短信方式、GPRS无线网络或TCP/IP有线网络通讯方式实时传送到远端管理中心，管理中心可通过软件或管理人员通过手机遥控开关门，设置开门参数，实现远程遥控管理。

4）主变超温报警：电力的设备的温度升高可能是由于设备自身故障引起，在电力规程中测温是一项非常重要而常规的检测方式。本系统中可以将不同的温度传感器安放于变压器及电缆接头或开关柜触点上当发现温度升高便会在后台中及时发现并处理。

5）安全防破坏监控：配电房作为工厂、大厦、小区供电的枢纽，安全性十分重要，因此必须具有安全防破坏入侵功能，当红外传感器感应到现场有人非法进入，能产生声光报警阻吓破坏的进一步发生。

a、在主要设备工作间、门口及周界安装红外探头，在布房管制时期，一旦有异常入侵，探头即发出信号，系统即时显示破坏性入侵地点，向管理中心或管理工作人员发出报警信息，并驱动现场报警装置。

b、报警信息发送到远端管理中心，并驱动现场报警装置进行声光报警。

6）温度、湿度监测：配电室的温度和湿度是重要的环境参数，是电力设备正常运行的必要条件。为此在配电室中安装温度和湿度传感探头，对温度、湿度进行实时监测，当监测值超过各工作区规定的温、湿度上、下限值时，系统将产生超限报警。管理中心可以实时得到报警信息，准确定位发生环境参数异常的配电室；同时可启动联动设，而对辅助设备的控制也能带来不错的经济效益。

7）火警消防监测：根据安装在配电房的感烟探测器及感温探测器发出的信号，系统产生报警信息发送至管理工作人员手机和管理中心软件，同时启动灭火设备排烟灭火。

8）视频抓拍：可抓拍刷卡进出人员即时照片，手机视频巡视；报警时手机视频查看； 手机视频远程控制摄像头；

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。

9）布防撤防轻松设置：各路探测信号输入均可通过管理中心软件设置定时布防、定时撤防；针对维修检测特定时间可设置防区旁路；可通过按钮一键布防和撤防。轻松的设置能给使用者提供极大的便利。

配电室监控系统

3.2 确定系统建设方案

电科恒钛配电室智能监控系统采用分布式和模块化架构，系统分为站端设备和软件系统两部分。

(1)站端设备方案

站端设备以一个配电室为一个模块单元，在配电室内加装温湿度、液位、漏水以及SF6气体浓度等传感器，加装空调、水泵、排风机等设备的开关状态监测模块和控制模块。

每个配电室以一台辅助控制主机(物联网智能主机)为核心，接入温度、湿度、电缆沟水位和SF6。气体浓度等环境传感器，通过状态监测和控制模块实现空调、除湿机、水泵以及排风机的开关状态监测和远程控制等功能。

(2)软件系统方案

整个软件架构由管理服务器、通信服务器、WEB服务端和客户端等组成。软件系统采用分层、分区的分布式结构，在配电运检工区建立监控平台，通过客户端或者浏览器的方式进行实时监控。

系统软件实时监测配电室的温度、湿度等各类环境数据的变化，当环境参量超过预设值时在平台的图形展示界面和电子地图界面上闪烁显示，同时发出告警，通过语音、短信方式自动通知值班维护人员，值班人员可以远程操作配电室的空调、照明、除湿器、风扇及水泵系统。

4、应用配电室智能监控系统的好处

（1）多内容、集中化的监控系统，打造出无死角、自动化的配电房运维方式。

（2）电力及环境设备情况快速检测，常见故障能快速解决，提高配电房信息交互、传输的效率。

（3）快速鉴别常见故障，排障工作迅速开展，提高工作效率。

（4）电力设备的维护保养更快速、全面，供电系统更能长久运作。

（5）数字化巡检、纪录的方式，可以随时查询信息、导出报表，让配电房巡检更加科学、规范。

（6）降低每一年几十万、几百万的维护保养成本费，改进经济收益。

5、运行配电室智能监控系统实施效果

自配电室智能监控系统在空港配电室试点建设以来，实现了配电室运行环境24小时实时监控和远程控制调节，大大保证了配电室内设备运行的可靠性和安全性以及现场运维检修人员的安全性，获得了巨大的安全效益，达到了系统建设之初的期望值。同时，配电室运行可靠性和安全性的提高，降低了设备故障率，减少了运维检修工作量，带来了经济效益。另外，可靠性的提高提升了服务水平，带来了良好的社会效益。