配电房智能辅助监控系统.docx

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配电房智能辅助监控系统

TIP3000配电房智能辅助监控系统

一，系统概述

TIP3000配电房智能辅助监控系统，是对小区、工业园区等变配电场所设备的状态监测、环境的实时监控、安防监控、火灾消防等信息的检测和控制。

系统对各种监测及报警数据进行分析，实时反映现场设备运行的环境情况、设备本身运行情况，通过联动控制，保证配电房场所的电力设备安全运行。

防止因环境改变、非授权活动、设备状态变化等引起的事故，满足配电房远程运维的可靠管控要求。

为新型现代化配电房的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑。

二，系统设计

1、系统总体架构

根据《配电房管理制度》、《配电房操作规程》以及《电力安全生产条例》等文件精神，结合我公司实际应用案例，采用分布式和模块化架构，把配电房智能辅助监控系统分为站端设备和软件系统两部分。

说明：

可根据客户实际需求进行子系统配置。

2、网络拓扑设计

目前，对于配电房智能辅助监控系统通常有以下几种传输方式：

已有以太网的配电房：

每个配电房主机需要一个RJ45网口和一个IP地址即可。

仅有2M光纤接口：

配置一台2M--以太网桥，通过光电转换，提供以太网接口。

没有以太网和光纤的配电房：

可以选择如下两种方式：

就近租用电信运营商的以太网或者光纤：

适合于小区内运营商网络连接较为方便的地方。

租用电信运营商的无线网络：

采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公网或者组成VPN专网。

本方案需要向运营商缴纳网络使用费用和购买VPN服务器。

总之，通过各种技术手段，配备以太网为最优化和成本最低的传输方式。

三，系统功能

配电房智能辅助监控系统平台采用云部署模式，利用统一的系统管理应用，实现参数配置管理、权限管理、日志管理、数据管理和接口标准管理。

1.实现在线监控数据管理，具备通过在线检测模块采集电力设备运行状态和参数、环境、安防、消防状态检测数据。

2.实现配电场所的设备在线监测、环境温度、湿度、SF6气体浓度、臭氧浓度、含氧量、烟雾火灾、水位、粉尘、噪声、震动、防小动物等信息的采集和告警，电力环境调控机、风机、空调、除湿机、灯光等设备的控制管理等；

3.通过视频监控以及安防入侵检测实现配电房安防状态检测；

4.通过对配网变压器、中压开关柜、低压配电柜和电缆等设备的现在检测，实现设备的状态在线检测以及局放、测温等检测；

5.系统平台具备配电房设备在线检测数据浏览功能，包括：

综合环境检测、安防状态检测、设备状态检测等在线检测数据的浏览功能；

6.实现在线检测数据综合分析功能、设备实时状态分析评估功能，实现检测数据完整性、一致性、采集及时性的统计分析功能。

四，设计原则和依据

系统总体设计原则是：

以监控与数据采集系统为基础、以自主开发的监控产品和系统软件为核心，通过信息交换和共享，将动力环境设备监控、门禁监控、安防报警、视频监控、消防监控等各个具有完整功能的独立分系统组合成一个有机的整体，提高系统维护和管理的自动化水平、协调运行能力及详细的管理功能，实现系统所有监控子系统的功能集成、网络集成和软件界面集成，有效降低系统维护人员的日常工作强度，提高系统可用性并节约系统维护成本。

1、开放性

系统能够对下接入不同厂家/品牌的站端设备、传感器、控制器、摄像头等。

2、统一性

系统需要包括通信规约（485/422/232/61850/开关量等）的转换，带有自动对时功能，可以实现不同站端设备的集中和管理，包括环境监测、音视频、照明、安防等的完整集中统一。

3、智能性

系统可实现针对不同监测场景（开关室、设备室、控制室、地上、地下所等），设定不同监控策略，不同的监控职能部门，任意配置，满足不同的监测需求。

4、易扩展性

系统在未来监测场所\设备增加、系统升级扩容时，仅需要完成软件的配置即可。

5、易用性

系统采用B/S架构设计；从应用角度出发，系统平台的功能应符合实际需要，有良好的可操作性，运维人员通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，能够在实际工作中运用系统。

6、高可靠性

智能配电是配网结构中的重要基础场所，智能环境监控系统也是长期处于运行状态，系统的稳定性显得尤为重要。

因此：

Ø站端设备可以脱网独立运行；

Ø局部所故障不影响整个系统平台的正常工作。

Ø站端设备采用模块化结构，便于故障排除和替换；

Ø系统平台有具备处理同时发生的多个事件的能力；

五，主要核心技术与系统优势

5.1，智能识别算法及预警技术

基于模糊逻辑、神经网络和进化计算等理论与方法，结合鲁棒控制、自适应控制、变结构控制等现代控制理论。

通过对前端各种传感器数据的集中采集分析，能够在站端实现消防、安防、电缆火灾、配电、变压器、仪表等设备的预警，实现对变电站、基站等场所的监测、预警和自动控制，大大降低人为因素带来的损失。

5.2，多元异构数据处理技术

变电站内多元异构感知数据的智能处理，实现对采用不同描述语言的变电站内监控对象元数据进行有效的智能融合。

基于概率统计、回归分析和卡尔曼滤波等方法实现对变电站内多模态数据，从时空相关性去除错误和冗余数据，并在特征层和语意层提取有效信息。

5.3，iBS智能软件总线技术

独创的iBS软件智能总线技术把各个进程之间的通信协议标准化、规范化，可以实现进程间每秒可达数万次的服务调用，适合用于大型系统内部的消息总线，是巨量级的并发量的技术保证。

5.4，嵌入式组件架构技术

优良的跨平台嵌入式组件架构技术，支持多种操作系统和CPU平台；划分组件，面向接口开发，提高开发效率；组件重用，实现积木式的系统开发方法；提供各种强大的子系统，以不断丰富产品特性；支持RPC，可以实现分布式应用。

5.5，IEC61850标准通讯规约转换技术：

目前已成功与南瑞、南自、许继、四方、长园深瑞等二次厂家系统实现互联互通。

5.6，系统兼容性优势：

通过超过1千个智能变电站的成功案例，已经兼容大部分电力协议和行业内主流产品协议。

项目

兼容协议及品牌

电力标准协议

IEC61850、CDT、DNP3.0、IEC101/IEC104

视频设备协议

海康、大华、科达、安讯士、南自、天地伟业等

消防厂家协议

海湾、依爱、赋安、互易、利达华信、TX3607、安吉斯、NOTIFIER、泛海三江、泰和安、德国安舍等

智能精密空调

英维克、HCX-CS221T、CPT2020、格力多联机空调、日立、美的、台达、爱默生精密空调等

电子围栏

上海优周

无线电缆测温

国瑞电子、屹高电气以及昆仑海岸等厂家

UPS电源接入

冠军、艾默生、科士达、台达、创电等

SF6报警主机

雷声、顺泰、爱特、爱科赛

轨道机接入

合肥瑞宝轨道机

变压器温控器

福建力得LD系列

电力仪表接入

台达PQC系列仪表、CK300电力电源、安科瑞DTSF1352、安科瑞ADL3000、科泰电源、实信电力电源PSM-T07、爱默生M822E、YD-DEMS-BD2、YD-DEMS-VD2-N。

新风及除湿接入

防凝露除湿机、百奥、特新达FAP1500~FAP3500

更多设备兼容持续开发中.......

5.7，物联网智能主机的高集成度和脱机式独立工作优势：

HT500系列主机，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。

能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。

5.8，集中监控和统一调度优势：

统一界面下视频、门禁、环境、SF6/O2、火灾消防、安全防范所有状态的监控。

统一的设备配置管理、故障调度

5.9第三方检测

国网电力科学研究院检测现场中国电力科学研究院检测现场开普实验室检测现场

六，核心硬件

4.1，HT500_PLUS系列智能配电房综合监控装置

1），装置采用基于Cortex-A9的双核/四核工业级处理器，具备硬件编解码功能，支持4路高清IPC接入和4路视频实时预览、存储、回放。

2），支持千兆以太网接口以及7路RS485通讯接口、8路AD输入、8路DI输入（可扩展至24路）、8路DO输出（可扩展至24路）、3路USB（host）、1路HDMI、1路LVDS接口、1个TF卡接口。

3），支持对馈线回路的监测功能，实现对馈线回路的温度、电压、电流、功率、功率因数、有功、无功、谐波、电能量采集等功能。

4），支持4个变压器三相绕组温度检测和风机运行状态检测功能。

5），支持开关柜以及电缆无源无线测温功能：

测温探头采用CT取电方式供电，最大支持240路温度监测。

6），支持室内空调远程控制以及与温度联动功能，最大支持15路空调控制和32路温度采集。

7），支持配电房新风系统接入，实现对主、副新风机的智能控制。

8），支持室内除湿机远程控制以及与湿度联动功能。

9），支持SF6/O2、O3、NO、TVOC等有毒有害气体监测、报警以及和通风机联动功能。

最大支持15路SF6/O2接入。

10），支持室内灯光远程控制和联动控制功能。

11），支持开关柜智能防凝露接入。

11），支持红外双鉴、红外对射、震动、门禁等安防相关设备接入。

12），支持烟雾、温感、明火等火灾消防信息的接入。

13），支持环境温湿度、漏水、水情等信息的接入。

14），配置7/10.1寸人机交互界面，实现参数设置、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警记录查询、报警图片和视频查询功能。

15），支持IEC104/101、IEC61850、CDT、DNP3.0等电力通信规约。

16），支持TCP/IP和4G等通信方式。

4.2，HT500系列物联网智能主机

1）采用NXP的基于Cortex-M3核的32位工业级处理芯片，装置尺寸有标准1U和2U设备以及配套标准机柜。

2），支持对馈线回路的监测功能，实现对馈线回路的温度、电压、电流、功率、功率因数、有功、无功、谐波、电能量采集等功能。

3），支持4个变压器三相绕组温度检测和风机运行状态检测功能。

4），支持开关柜以及电缆无源无线测温功能：

测温探头采用CT取电方式供电，最大支持240路温度监测。

5），支持室内空调远程控制以及与温度联动功能，最大支持15路空调控制和32路温度采集。

6），支持室内除湿机远程控制以及与湿度联动功能。

7）,支持配电房新风系统接入，实现对主、副新风机的智能控制。

8），支持SF6/O2、O3等有毒有害气体监测、报警以及和通风机联动功能。

最大支持15路SF6/O2接入。

9），支持室内灯光远程控制和联动控制功能。

10），支持开关柜智能防凝露接入。

11），支持红外双鉴、红外对射、震动、门禁等安防相关设备接入。

12），支持烟雾、温感、明火等火灾消防信息的接入。

13），支持环境温湿度、漏水、水情等信息的接入。

14），配置7/10.1寸人机交互界面，实现参数设置、状态监测、设备控制等功能。

15），支持IEC104/101、IEC61850、CDT、DNP3.0等电力通信规约。

16），支持TCP/IP和4G等通信方式。

七，核心硬件技术参数

性能参数

HT500Plus系列

HT500系列

HT400系列

HT200系列

HT300系列（门禁）

处理器

Cortex-A9架构双核处理器

NXP32位工业级芯片

通讯方式

一个千兆以太网接口,4G

TCP/IP，4G

TCP/IP,4G

智能接口

3个USB接口，一个HDMI接口，一个触摸TFT接口，7个RS485接口

4个RS485（可扩展至8个）

4个RS485

2个RS485

一个RS232

智能接口参数

600-115200bps

600-38400bps

保护器件：

防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率

保护器件：

防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率

保护器件：

防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率

保护器件：

防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率

保护器件：

防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率

开关量输入

8路开关量输入（可扩展至24路）

4路开关量输入

2路开关量输入

继电器输出

8路常开/常闭开关量输出，（可扩展至24路）。

每路输出最大可承受负载250V/3A。

8路常开/常闭开关量输出，（可扩展至24路）。

每路输出最大可承受负载250V/3A。

4路常开/常闭开关量输出，每路输出最大可承受负载250V/3A。

2路常开/常闭开关量输出，每路输出最大可承受负载250V/3A。

4路常开/常闭触点继电器，用于电锁控制。

模拟量输入

8路模拟量输入，4～20mA

6路模拟量输入，4～20mA

无

输入输出映射

开关量输入与输出可以通过软件配置对应关系，支持N：

N影射

开关量输入与输出可以通过软件配置对应关系，支持N：

N影射

开关量输入与输出可以通过软件配置对应关系，支持N：

N影射

开关量输入与输出可以通过软件配置对应关系，支持N：

N影射

记录存储数量

100万条

120000条

DC电源输出

21组DC12V输出，6组DC24V输出。

总功率120W

22组DC12V输出，6组DC24V输出。

总功率120W

12组DC12V输出，3组DC24V输出。

总功率120W

2组DC12V输出

4组DC12V输出

输入电源

AC100V~240V

工作电流

整机小于400mA

整机小于200mA

防尘等级

不低于IEC529标准5级水平

电磁兼容性

GB/T17626

工作温度

-40℃～+85℃

运行环境湿度

5%～95%

MTBF

不小于10万小时

MTTR

小于0.5小时

主板尺寸

331x192mm

312x160mm

226x138mm

109x143mm

163mm*84mm

支持触摸屏

支持

支持（选配）

不支持

支持摄像头

支持

不支持

支持扩展板

支持

支持（选配）

不支持

支持ZIGBEE

支持（选配）

不支持

主要应用领域

第八篇，配套设备

5、开关柜及其内部高压设备局部放电在线监测

通过UHF传感器采集高压开关柜内高频脉冲电流信号，通过对信号高频分量分析来确定开关柜内是否有放电以及放电的严重程度。

局放主机局放探头

6，蓄电池在线监测

采集蓄电池的单体电压、温度、内阻等参数，实现蓄电池组的远程在线监测。

10、其他配套设备

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