一．項(xiàng)目背景
供電公司變配電場所由于數(shù)量較多、分布較廣等原因，具有分散、地理環(huán)境情況變化多端、覆蓋面廣、用戶眾多，容易受用戶增容和城市建設(shè)影響等特點(diǎn)。變配電場所的監(jiān)控對配電自動化管理、線損分析、負(fù)荷預(yù)測、電力需求管理具有重大意義。
傳統(tǒng)的解決方案就是分別安裝環(huán)網(wǎng)柜、開關(guān)柜、變壓器等監(jiān)測設(shè)置，以及告警、視頻以及環(huán)境監(jiān)控等系統(tǒng)等，但是這些系統(tǒng)具有如下問題：
1、很多裝置沒有聯(lián)網(wǎng)，只是在本地監(jiān)測和控制；
2、各系統(tǒng)之間獨(dú)立運(yùn)行，無法有效的進(jìn)行管理，達(dá)不到安全管理的效果。
3，目前變配電場所的巡檢都是通過手工記錄的方式進(jìn)行，會出現(xiàn)代簽、統(tǒng)計(jì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，無法做到實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。
4，多系統(tǒng)并存不但增加了投資成本，后期的維護(hù)成本也大大增加，并且多個(gè)廠家的設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，也會產(chǎn)生扯皮現(xiàn)象，浪費(fèi)業(yè)主的時(shí)間和精力。
二．系統(tǒng)概述
開閉所智能巡檢控制系統(tǒng) AC10kV是專為開閉所、配電房智能遠(yuǎn)程巡檢管理服務(wù)的新一代智能產(chǎn)品，它集現(xiàn)代移動通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力測量技術(shù)于一身，實(shí)現(xiàn)配變異常遠(yuǎn)程告警，加強(qiáng)了電力部門技術(shù)遠(yuǎn)程巡檢能力，生成電力部門的各項(xiàng)管理數(shù)據(jù)、分析曲線、報(bào)表等，為電力部門精細(xì)化管理提供了科學(xué)的、*的技術(shù)手段。
用于監(jiān)測配電變壓器，配電線路運(yùn)行狀態(tài)和補(bǔ)償配電網(wǎng)無功的終端單元，以數(shù)字信號處理器DSP為核心，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，電量計(jì)量，歷史數(shù)據(jù)存儲，故障告警功能。采用液晶顯示屏就地顯示運(yùn)行狀態(tài)，適用于低壓電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和低壓動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)葓龊稀？梢酝ㄟ^監(jiān)視變壓器的運(yùn)行狀況，優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行方式；發(fā)生故障或異常運(yùn)行時(shí)，迅速告警，及時(shí)恢復(fù)正常供電，減少停電時(shí)間，保證變壓器的安全運(yùn)行；記錄電壓越*，計(jì)算電壓合格率，從而合理控制電平水平，改善供電質(zhì)量。
- 開閉所智能巡檢控制系統(tǒng) AC10kV以“智能控制”為核心，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)開閉所內(nèi)環(huán)境的全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。
- 系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)通信為核心，完成站端音視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)以及安全防范等數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，并將以上信息遠(yuǎn)傳到監(jiān)控中心。
- 系統(tǒng)把環(huán)境、視頻、通風(fēng)、照明、安全防范、消防、一次設(shè)備輔助監(jiān)控等所有監(jiān)控量在監(jiān)控系統(tǒng)主界面上進(jìn)行一體化顯示和控制，不得分系統(tǒng)孤立顯示和控制。系統(tǒng)監(jiān)控應(yīng)提供視頻監(jiān)控和圖表監(jiān)控兩種監(jiān)控模式。
- 系統(tǒng)可以設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)控、空調(diào)及設(shè)備聯(lián)動等各子系統(tǒng)之間進(jìn)行聯(lián)動。
- 系統(tǒng)所有操作以及告警確認(rèn)，都需要保留詳細(xì)的日志并生成相應(yīng)報(bào)表。
- 實(shí)現(xiàn)監(jiān)控電纜溝或電纜井水位、開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭溫度；實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境溫度、濕度、漏水等環(huán)境因素；實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)煾?、圖像及門禁等信息。
- 系統(tǒng)由設(shè)置在開閉所內(nèi)的監(jiān)控前端、各種傳感器及局端監(jiān)控計(jì)算機(jī)（含軟件平臺）組成。
- 本系統(tǒng)具有100M以太網(wǎng)接口，可以通過光纖網(wǎng)形成實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)；本系統(tǒng)支持GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，可以通過無線網(wǎng)絡(luò)形成準(zhǔn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)。
- 本系統(tǒng)具有軟件平臺，可以在控制室實(shí)時(shí)監(jiān)控各開閉所的設(shè)備工況、環(huán)境狀態(tài)、安防情況。數(shù)據(jù)在監(jiān)控界面上直觀顯示。同時(shí)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)可以查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)、分析、報(bào)表。
- 統(tǒng)可以在監(jiān)控計(jì)算機(jī)或智能手持終端上實(shí)時(shí)聲光告警，同時(shí)支持向相關(guān)責(zé)任人發(fā)送告警短信。系統(tǒng)軟件開放式支持專家診斷系統(tǒng)和檢維修輔助系統(tǒng)。
- 本系統(tǒng)具有智能巡檢功能，智能巡檢終端接收巡檢指令，到位后自動智能巡檢，記錄巡檢信息，可上傳巡檢信息進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。
三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
根據(jù)《開閉所管理制度》、《開閉所操作規(guī)程》以及《電力安全生產(chǎn)條例》等文件精神，結(jié)合我公司實(shí)際應(yīng)用案例，采用分布式和模塊化架構(gòu)，把智能巡檢控制系統(tǒng) AC10kV分為站端設(shè)備和軟件系統(tǒng)兩部分。
站端設(shè)備以HT500系列站端監(jiān)控主機(jī)為核心，能夠接入開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、變壓器傳感器或智能設(shè)備，溫濕度等環(huán)境傳感器，在線式紅外母線溫度傳感器，電纜無線測溫設(shè)備，SF6和O2傳感器，H2S傳感器以及O3傳感器。對射/紅外等安防設(shè)備、消防主機(jī)設(shè)備，一路門禁、8-24路燈光/空調(diào)以及風(fēng)機(jī)的控制等功能。并可以通過擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)圖像抓拍、SF6泄露告警、消防告警等功能。
HT500監(jiān)控主機(jī)采用TCP/IP有線方式或者3G(4G)/CDMA/GPRS等無線方式和中心進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
四、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)
目前，對于智能巡檢控制系統(tǒng) AC10kV通常有以下幾種傳輸方式：
1、已有以太網(wǎng)的開閉所：每個(gè)開閉所主機(jī)需要一個(gè)RJ45網(wǎng)口和一個(gè)IP地址即可。
2、僅有2M光纖接口：配置一臺2M--以太網(wǎng)橋，通過光電轉(zhuǎn)換，提供以太網(wǎng)接口。
3、沒有以太網(wǎng)和光纖的開閉所：可以選擇如下兩種方式：
1）就近租用電信運(yùn)營商的以太網(wǎng)或者光纖：適合于小區(qū)內(nèi)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)連接較為方便的地方。
2）租用電信運(yùn)營商的無線網(wǎng)絡(luò)：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公網(wǎng)或者組成VPN專網(wǎng)。本方案需要向運(yùn)營商繳納網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用和購買VPN服務(wù)器。
總之，通過各種技術(shù)手段，配備以太網(wǎng)為優(yōu)化和成本低的傳輸方式。
五、系統(tǒng)功能模塊
序號 | 項(xiàng) 目 | 單位 | 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值 |
|---|
一 | 前端控制器 |
1 | *外殼 | 尺寸 | | 壁掛式≤300×210×100mm,具體根據(jù)現(xiàn)場情況確定 |
防護(hù)等級 | | IP65 |
2 | *工作電源 | 常規(guī)電源 | | 交流電源：AC 220（1±10%）V，
頻率為50Hz，頻率誤差為±5%。 |
內(nèi)置后備電源 | | 12V內(nèi)置式，停電后可供告警模塊上傳數(shù)據(jù)或發(fā)送告警短信 |
3 | *液晶屏 | 窗口尺寸 | mm | ≥78×22 |
分辨率 | pixels | 256×64 |
工作溫度 | ℃ | －25～＋70 |
4 | *環(huán)境條件 | 高溫度 | ℃ | ＋65 |
低溫度 | ℃ | －20 |
相對濕度 | ％ | 0～90 |
大氣壓力 | kPa | 63～108 |
5 | *模擬量輸入接口 | 輸入類型 | | 電壓 |
輸入范圍 | | 0～5V |
數(shù)量 | | 2 |
6 | *數(shù)字量輸入接口 | 輸入類型 | | 高電平 |
數(shù)量 | | 4 |
7 | *控制開關(guān)量輸出接口 | 輸出方式 | | 繼電器 |
輸出容量 | | AC220V1A ( DC24V1A ) |
數(shù)量 | 個(gè) | 3 |
輸入方式 | | 低有效 |
控制方式 | | 多參量閉環(huán)控制 |
8 | *風(fēng)機(jī)控制參數(shù) | 控制方式 | | 本地閉環(huán)控制 |
控制參數(shù) | | 溫度、濕度、煙霧、SF6、O2 |
9 | *水泵控制參數(shù) | 控制方式 | | 本地閉環(huán)控制 |
控制參數(shù) | | 水位 |
10 | *本地通信接口 | RS485 | | ≥3路 |
無線局域 | | 433MHz或2.4 G |
11 | *遠(yuǎn)程通信 | RJ45 | | 1個(gè); 10M/100M/ 1000M自適應(yīng)以太網(wǎng)口 |
通信協(xié)議 | | Modbus-TCP協(xié)議 |
無線 | | GPRS傳輸 |
12 | *短信告警 | 頻段 | | 850/900/1800/1900MHz |
告警的方式 | | 上電、掉電、其他超限事件自動向預(yù)置告警短信 |
13 | *無線局域網(wǎng) | 標(biāo)準(zhǔn) | | Wi-Fi 無線 支持無線標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.11n/g,/b |
協(xié)議 | | HTTP |
訪問方式 | | Web |
14 | 時(shí)鐘 | 走時(shí)誤差 | s/d | ＜1 |
失電保持 | | 3年 |
15 | *數(shù)據(jù)存儲 | 容量 | KB | ≥8 |
掉電保持 | | 有 |
反復(fù)讀寫 | | ≥1億次 |
16 | 平均*工作時(shí)間（MTBF） | h | ≥2×104 |
17 | *功率消耗 | | 有功功率≤10W（整機(jī)） 視在功率≤25VA（整機(jī)） |
二 | 本地控制配電箱 |
1 | 外殼尺寸 | mm | 壁掛式≤650mm×550mm×250mm,具體根據(jù)現(xiàn)場情況確定 |
2 | 功能 | | 能實(shí)現(xiàn)三路閉環(huán)控制設(shè)備或遠(yuǎn)程控制設(shè)備裝備 |
三 | 三防接線盒 |
1 | 功能 | | ≥10路，能夠?qū)崿F(xiàn)線纜接頭的防塵、防水和防火，防護(hù)等級IP65 |
四 | 無源無線電纜接頭測溫模塊 |
1 | *測溫方式 | | 接觸式測溫 |
2 | *測溫范圍 | ℃ | －10～＋120 |
3 | *溫度測量精度 | ℃ | 0.5 |
4 | *響應(yīng)時(shí)間 | s | ≤15 |
5 | *電源 | 取電方式 | | 10Kv感應(yīng)取電 |
續(xù)電時(shí)間 | | ≥10年 |
6 | *通信方式 | | 無線通訊 |
7 | *通信頻率 | | 433MHz |
8 | *組網(wǎng)方式 | | 無線自適應(yīng)組網(wǎng) |
9 | *通訊適配器電源 | | AC220V/DC5V/DC12V |
五 | 傳感器 |
1 | * 溫 度 傳 感 器 | *溫度測量范圍 | ℃ | －20～＋100 |
*溫度測量精度 | ℃ | 0.5 |
響應(yīng)時(shí)間 | s | ≤15 |
數(shù)據(jù)傳輸距離 | m | ≥2 |
環(huán)境溫度 | ℃ | －35～＋55 |
環(huán)境濕度 | | 10%～95%RH |
輸出方式 | V | 0～5 |
2 | *濕 度 傳 感 器 | *濕度測量范圍 | | 0%～99%RH |
*濕度測量精度 | | ±1%RH（25℃） |
響應(yīng)時(shí)間 | s | ≤15 |
數(shù)據(jù)傳輸距離 | m | ≥2 |
環(huán)境溫度 | ℃ | －35～＋55 |
環(huán)境濕度 | | 10%～95%RH |
輸出方式 | V | 0～5 |
3 | *浸 水 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～36V |
*誤報(bào)率 | | <100ppm |
環(huán)境溫度 | ℃ | －15～＋55 |
環(huán)境濕度 | | 20%～95%RH |
響應(yīng)時(shí)間 | S | ≤1 |
輸出方式 | | 常開/常閉可選 |
4 | *結(jié) 露 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～24V |
環(huán)境溫度 | ℃ | －0～＋80 |
環(huán)境濕度 | | 10%～95%RH |
*響應(yīng)時(shí)間 | | <10S |
輸出方式 | | 常開/常閉可選 |
5 | *水 位 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～36V |
環(huán)境溫度 | ℃ | －40～＋80 |
環(huán)境濕度 | | 10%～95%RH |
測量范圍 | m | 5 |
水位測量精度 | CM | 1 |
響應(yīng)時(shí)間 | S | <1 |
輸出方式 | | RS485 |
6 | *氧 氣 含 量 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～36V |
環(huán)境溫度 | ℃ | 0～＋55 |
環(huán)境濕度 | | 10%～95%RH |
*測量范圍 | | 0～25 |
*測量精度 | | ±1% |
輸出方式 | | RS485 |
7 | *SF6 氣 體 濃 度 傳 感 器 | 電源 | V | DC12～36V |
環(huán)境溫度 | ℃ | -10～＋50 |
壓力范圍 | | 800hPa-1000hPa |
*測量范圍 | ppm | 0～3000 |
預(yù)熱時(shí)間 | min | 小于2min |
反應(yīng)時(shí)間 | s | 擴(kuò)散時(shí)間小于25s，流速小于5s |
啟動電流 | mA | 70 |
輸出方式 | | RS485 |
8 | *煙霧探測器 | 電源 | V | DC12～24V |
告警的方式 | | 常開/常閉可選 |
六 | 視頻監(jiān)控系統(tǒng) |
1 | 網(wǎng) 絡(luò) 攝 像 機(jī) | *傳感器總像素 | | 242萬像素 |
圖像尺寸 | | 1920×1080 |
*光學(xué)變倍 | | 26倍 |
*云臺水平范圍 | | 0°～360°連續(xù)旋轉(zhuǎn) |
*垂直范圍 | | -20°～90° 自動翻轉(zhuǎn)180°后連續(xù)監(jiān)視 |
補(bǔ)光方式 | | 紅外 |
補(bǔ)光距離 | | ≥220m |
*網(wǎng)絡(luò)接口 | | 內(nèi)置RJ45 網(wǎng)口，支持10M/100M 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) |
*網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 | | *4/*6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,FTP,SMTP,UPnP,SNMP,DNS,DDNS,NTP,RTSP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE |
電源 | | AC24V/3A±25%（含紅外控制電路） |
功耗 | | 24W/38W(紅外燈、加熱器開啟） |
工作環(huán)境 | | 溫度-45～70℃； 濕度＜95% |
產(chǎn)品尺寸 | Mm | Φ240mm×382mm |
2 | 數(shù) 字 硬 盤 錄 像 機(jī) | 音頻輸入 | | 1路 |
音頻輸出 | | 1路 |
圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) | | H.264 |
*視頻輸入 | | ≥4路 |
*硬盤個(gè)數(shù) | | ≥1 |
*網(wǎng)絡(luò)接口 | | 1個(gè) RJ45接口, 10/100M自適應(yīng) |
*RS485接口 | | 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)485接口 |
供電 | | DC12V |
功耗 | | ≤25W（帶適配器、不帶硬盤） |
工作溫度 | | -10℃~+55℃ |
工作濕度 | | 10%~90% |
尺 寸 | | Smart Mini 1U機(jī)箱，220mm（長）×260mm（寬）×44mm（高） |
七 | 火災(zāi)告警系統(tǒng) |
序號 | 功能單元 | 項(xiàng)目名稱 | 單位 | 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值 | 數(shù)量 |
1 | 主系統(tǒng) | 控制單元 | 臺 | 有上傳聯(lián)動功能，接入64點(diǎn)；含上傳通信模塊、通信規(guī)約 | 1 |
探測器 | | 單個(gè)探測器的保護(hù)面積不低于２５m2 ，感溫型7個(gè)，感煙型2個(gè) | 9 |
聲光告警裝置 | 套 | 聲、光顯示，以簡體中文描述告警位置 | 2 |
2 | 其他設(shè)施 | 與其它消防滅火系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的接口 | | 無源接點(diǎn)或24V DC信號 | 預(yù)留 |
感溫電纜 | 米 | | 90 |
電纜夾 | 個(gè) | | 120 |
手動火災(zāi)告警按鈕 | 個(gè) | | 2 |
感溫電纜終端盒 | 個(gè) | | 2 |
探測器底座 | 個(gè) | | 9 |
短路隔離器 | 個(gè) | | 4 |
八 | 軟件功能 |
1 | *下位機(jī) | 數(shù)據(jù)顯示 | | 滾屏顯示實(shí)測數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)數(shù)據(jù) |
設(shè)置 | | 各類參數(shù)、告警門限閾值、閉環(huán)控制范圍 |
WIFI登錄鑒權(quán) | | 用戶名/密碼方式 |
參數(shù)校正 | | 有 |
| 系統(tǒng)接口 | | 支持消防告警系統(tǒng)信號接入并輸出告警信息 |
2 | *軟件平臺 | 主控模塊 | | 服務(wù)器端 |
數(shù)據(jù)庫 | | 服務(wù)器端 |
客戶端 | | 客戶端 |
數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng) | | 歷史數(shù)據(jù)查詢、檢索、統(tǒng)計(jì) |
告警子系統(tǒng) | | 告警信息存儲、管理、轉(zhuǎn)發(fā) |
數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng) | | 展示實(shí)測數(shù)據(jù)及被控設(shè)備狀態(tài) |
數(shù)據(jù)接口 | | 以太網(wǎng)/GPRS |
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