劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:“三大工程"指的是保障性住房建設、“平急兩用"公共基礎設施建設、城中村改造,是我國在建設領域作出的重大決策部署,是根據房地產市場新形勢推出的重要舉措。其中城中村改造是解決群眾急難愁盼問題的重大民生工程,該工程中配電房的建設至關重要,為了確保配電系統(tǒng)的安全運行,需要配備先進的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。安科瑞自研的Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng),利用了硬件處理技術、網絡傳輸技術、通訊技術及數據庫技術,可以實時監(jiān)測配電房內溫度、濕度、氣體濃度等關鍵環(huán)境參數,及時發(fā)現異常情況并采取相應的措施。本文介紹了安科瑞Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在河北保定多個安置區(qū)建設、城中村改造等工程中的應用,該系統(tǒng)的使用不僅可以提升配電系統(tǒng)的安全性和可靠性,還有助于保護工作人員的健康和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞: 三大工程 城中村改造 智能配電 環(huán)境監(jiān)測
0 引言
城中村改造對推動城市高質量發(fā)展意義重大,可以消除安全風險隱患,改善居住環(huán)境,促進產業(yè)轉型升級,是構建房地產發(fā)展新模式的重要抓手。配電室關系到電氣安全和電能傳輸,為了保證相關工程的安全可靠,需要在配電室進行監(jiān)控,Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)對配電室的溫濕度變化情況、通風情況、室內積水情況以及設備的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)測和分析,對出現的異常情況主動報警,并通過子功能的結合,做出基于異常報警的聯動處理,為配電設備的安全運行提供了強有力的保障,從而為用電企業(yè)帶來更好的服務。
Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在保定多個安置區(qū)建設、城中村改造等工程中的應用,實現了對各種監(jiān)測數據的查詢、分析、預警及綜合展示,保證了配電室的環(huán)境安全。在智能化方面實現供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測、遙信數據采集,遙控點控制,對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理;在數據資源管理方面,可以顯示或查詢供配電室內各設備運行(包括歷史和實時參數),并根據實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印,提高工作效率,節(jié)約人力資源。
1 項目概述及需求
保定城中村改造回遷房共有11個變電站需要檢測,保定高代曹莊安置區(qū)項目共有18個變電站需要監(jiān)測,具體監(jiān)測要求為:
1、針對每一條電纜溝進出線處配置水浸傳感器,實時監(jiān)測電纜溝內的水位情況;
2、配置溫濕度傳感器,采集環(huán)境溫濕度數據并上傳至系統(tǒng);
3、配置適量的煙霧傳感器、明火探測器來監(jiān)測環(huán)境狀態(tài),狀態(tài)信息采集到系統(tǒng),并在人機界面實時刷新;
4、配置門禁子系統(tǒng),監(jiān)測門鎖的開關狀態(tài),實現遠程開關門;
5、多用戶權限管理,便于分級操作。
Acrel-2000E 配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng),是我司根據電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求,總 結國內外的研究和生產的先進經驗,專門研制出的新一代配電室綜合監(jiān)系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有保 護、遙測、遙信、遙脈、遙調、遙控功能,可實現無人或少人值守功能,為監(jiān)控系統(tǒng)的安全、 經濟、可靠運行提供了全新的解決方案。 本系統(tǒng)采用分層分布式結構,整個監(jiān)控系統(tǒng)在物理上分為兩個層:站控層和間隔層。站 級通信網絡采用標準以太網及 TCP/IP 通信協議,物理媒介可以為光纖、網線、屏蔽雙絞線 等 。 系 統(tǒng) 支 持 Modbus RTU、Modbus TCP、 CDT、 IEC60870-5-101、 IEC60870-5-103、 IEC60870-5-104、MQTT 等通信規(guī)約。
2 設計標準和依據
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)是由各類傳感器、網絡設備及計算機設備等互聯布局而成。系統(tǒng)因項目規(guī)模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同,可采取不同的拓撲結構,但是無論采取何種拓撲結構都是采用了“站控管理層——網絡通訊層——現場設備層"的分層分布式設計思想。這種分層設計,符合當前通訊體系設計實現的標準,在每層都能相對地完成監(jiān)視控制功能,即可以實現遠方的監(jiān)視控制,也能夠在上層故障時不影響本層和下一層的功能。
系統(tǒng)設計同時也符合以下標準:
GB/50198-94 | 《監(jiān)控系統(tǒng)工程技術規(guī)范》 |
GB/T13730 | 《地區(qū)電網數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》 |
DL/T630 | 《交流采樣遠動終端通用技術條件》 |
GB/T13729 | 《遠動終端通用技術條件》 |
GB2887 | 《計算站場地技術要求》 項目的系統(tǒng)結構 |
GB/T 2423.10 | 《電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程》 |
GBJ 115 | 《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》 |
GB 4798.4 | 《電工電子產品應用環(huán)境條件無氣候防護場所使用》 |
GB/T 6995 | 《電線電纜識別標志方法》 |
GB 12322 | 《通用性應用電視設備可靠性試驗方法》 |
GB 12663 | 《防盜報警控制器通用技術條件》 |
GB/T13729 | 《遠動終端設備》 |
GB/T 14429 | 《遠動設備及系統(tǒng)——術語》 |
GB/T 17626.2 | 《靜電放電抗擾度試驗》 |
GB/T 17626.5 | 《浪涌(沖擊)抗擾度試驗》 |
3 硬件設備選型
在該項目中,多個變電站的需求類似,以其中一個變電站為例,配置方案為:溫濕度傳感器、水浸傳感器、煙感傳感器和門禁子系統(tǒng)。
后臺系統(tǒng)采集所有傳感器的狀態(tài)和實時數據進行監(jiān)測。其中溫濕度傳感器體積小巧,具有標準DIN35導軌安裝卡,可直接用于導軌安裝,同時還具有485通信接口,可通過標準ModBus-RTU通信協議通信;水浸傳感器內電源、感應線、信號輸出三部分隔離,安全可靠,安裝方便,可以監(jiān)測由于外界環(huán)境和各種因素造成的室內外電纜溝積水情況;門禁子系統(tǒng)與后臺系統(tǒng)通過網線連接,通過讀卡器或密碼鍵盤等方式,對合法用戶進行身份驗證,控制門的開啟和關閉,也可以與監(jiān)控系統(tǒng)或報警系統(tǒng)進行聯動,當發(fā)生異常情況時,及時觸發(fā)報警或監(jiān)控設備。
4 現場安裝
溫濕度傳感器75平米以配2個,安裝在配電柜運行區(qū)的背面或側面,據地1m左右,盡量避開空調出風口;
水浸傳感器在配電室電纜溝進出線的地方各配1只,探針距溝底1-5cm,檢測器在蓋板下5cm處,如果是地下配電室,則傳感器裝在進口墻壁上,探針距地面1-5cm,檢測器距地面1m以上;
煙感是吸頂安裝,一般裝在柜子上方,每排10面柜子左右的話配3個左右;軸流風機嵌入安裝在墻壁上,據地2m左右,從風機引出控制線,連接至控制器,可通過主機實現遠程控制;
門禁子系統(tǒng)(門禁控制器、機箱電源、開門按鈕、磁力鎖、讀卡器)每個配電房設置1套,控制器放在機箱電源箱內,可壁掛也可放在屏柜里;讀卡器安裝在門外,距離地面1.2~1.4米處;開門按鈕安裝于門內距離地面1.2~1.4米處;磁力鎖一般安裝于門框中間位置。
主機每個配電房配置一個,安裝在高壓柜、直流屏或自動化終端旁。
5 軟件功能
1、 通信管理
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數據的實時監(jiān)測。
5.2 實時監(jiān)測
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好,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)境參數信息,如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等,實時顯示有關故障、告警等信息。
5.3 數據查詢
在人機界面中,可以直接查看配電室各個設備的運行數據。
5.4 曲線查詢
在曲線查詢界面,可以直接查看遙測參量曲線,包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。
5.5 運行報表
查詢配電室內設備的運行數據報表,包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。
5.6 實時告警
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)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。
5.7 歷史事件查詢
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)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。
5.8 用戶權限管理
為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,設置了用戶權限管理功能,通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如遙控的操作,數據庫修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
5.9 遙控操作
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。
6 結束語
配電室環(huán)境監(jiān)控是整個電能管理系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié),在城中村和安置區(qū)配電房建設中引入環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以提升配電系統(tǒng)的安全性和可靠性,還有助于保護工作人員的健康和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。本文介紹了Acrel-2000E配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)在保定多個安置區(qū)建設、城中村改造等工程中的應用,系統(tǒng)實現了通信管理、實時監(jiān)測、曲線查詢、實時告警、歷史事件查詢、視頻監(jiān)控等功能,對配電室中的環(huán)境數據進行分析、處理、實時顯示;針對煙感報警、水浸報警等事件會有對話框、語音提示、短信報警等告警方式,并會生成各種數據報表、分析曲線、圖形,便于數據分析、研究。該系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定的運行,為解決用電問題提供了真實可靠的依據,為電氣設備安全穩(wěn)定運行提供了保障。
參考文獻:
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[4] 徐志保,羅建官,陳夢琴,等.配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機研究與設計[J].福建電腦, 2023, 39(2):94-97.