QDL Integrate智能配电辅助监控系统
长期以来,配电室如何运行一直是电力部门日常管理的较为薄弱的部分,配电室温度过高、湿度过高、雨水浸渍都会影响设备正常运行。因此在配电室内安装动环监控系统,实现配电室内环境和供电设备各种状态量的在线监测,以保障配电室设备的安全运行,具有非常重要的意义。
QDL Integrate智能配电辅助监控系统
针对电力行业用户的使用特点,通过采集配电室的温湿度、水浸、感烟、感温、门禁、有害气体和视频等相关数据,及时掌握配电室现场情况,通过可靠的联动策略实现系统的有机集成,有效解决了视频监测、环境监测、安防监控、门禁、消防、电气火灾和智能控制之间的互联互通,降低了系统的建设成本。结合工业控制、消防控制、安防管理、电气火灾、环境监控以及数字视频等技术,利用网络资源,设计了集环境监控、视频监控、安防监控、消防监控、联动控制、测温监控、电力监控等多功能子系统于一身的智能配电辅助监控系统。
智能配电辅助监控系统解决用户痛点
1、项目概况
该项目设有高压柜、低压柜多台。该项目配有“六氟化硫和氧气”双气体探测器,环境温湿度传感器采集配电室内的温湿度数据,高清球型摄像机监控配电室内情况,另外该项目还配有门禁控制器以及烟感、水浸、红外双鉴防盗等传感器,并配有联动控制系统,控制配电室内的空调、风机、水泵、照明等设施。以上设施全部通过QDL Integrate智能配电辅助监控系统集中采集、监控、管理。
2、项目需求
本次针对此项目智能配电辅助监控系统,需要达到如下要求,以实现数据集中管理、分析处理。功能需求如下:
- 1.针对六氟化硫气体灭火装置,需要配置具有采集精度高、响应速度快的六氟化硫气体监测装置,来确认配电房内环境安全。
- 2.针对电缆沟,需要配置水浸传感器,实时监测电缆沟内的水位情况。
- 3.针对配电柜,需要配置2台球形摄像机和4台个枪型摄像机,实时监视配电室内情况。
- 4.针对配电室的出入管理,需要配置门禁控制器,实现对出入人员的管理。
- 5.针对配电室空调、风机、照明自动控制,需要配置联动控制系统,实现配电室温度、湿度自动调节,人到灯亮,人走灯灭的自动控制需求。
- 6.针对整个配电室工程配置一台配电室环境检测柜,监控配电室的环境安全,其功能应包含:
- 1)环境温度、环境湿度、六氟化硫气体浓度、氧气浓度、电缆沟水位以及烟感传感器等监测信息实时刷新。
- 2)对水浸传感器、烟感传感器、六氟化硫气体浓度等事件可以及时处理。
- 3)对视频监控画面实时显示。
- 4)多用户权限管理,便于分级操作。
3、系统方案
本工程根据该项目的实际需求,在酒店配电房内配置了1台“六氟化硫和氧气”双气体探测器、2台温湿度传感器及空调控制器、2台水浸传感器、4台烟感传感器、1台门禁控制器以及4台枪型摄像机、2台球型摄像机;酒店冷机配电房内配置了2台温湿度传感器及空调控制器、2台水浸传感器、4台烟感传感器、1台门禁控制器以及4台枪型摄像机、2台球型摄像机。
在每个配电室配置一台数据采集箱,数据采集箱用于采集配电房内高低压监测设备和环境监测设备的数据及状态,高低压监测设备包括高压综保、高、低压多功能电力仪表、变压器温控、直流屏、发电机等设备,环境监测设备包括“六氟化硫和氧气”双气气体探测器、温湿度传感器及空调控制器、水浸传感器、烟感传感器、风机控制器、照明控制器、摄像机等。
数据采集箱实现对配电室的控制和管理,可由监控中心直接管理,也可在本地配置一台工作站作为子系统独立运行,并将本地数据上传至监控中心。数据采集箱为配电房的安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。
序号 |
系统 |
主要设备 |
监控内容及说明 |
1 |
电力 监控 系统 |
高压综保 |
高压配电柜状态及电力参数等。 |
2 |
变压器温控 |
变压器铁芯当前温度,风扇启停状态等。 |
|
3 |
多功能电力仪表 |
低压配电柜状态及电力参数等。 |
|
4 |
直流屏 |
直流系统及蓄电池数据及状态 |
|
5 |
发电机 |
发电机数据及状态 |
|
6 |
视频及 门禁系统 |
网络高清球机 |
可360°旋转,主要监控开关柜断路器状态。 |
7 |
网络高清枪机 |
主要监控站所入口、门窗、通道及环网柜后侧。 |
|
8 |
门禁、电子锁 |
配电房出入管理 |
|
9 |
环境 监测 系统 |
SF6&O2 气体传感器 |
通讯方式:485;SF6泄露报警范围:10~1500ppm;SF6浓度报警误差:<1%;O2浓度检测范围:1.0%~25.0%;O2浓度检测精度:<0.5%;工作半径:4m。 |
10 |
温湿度传感器 |
通讯方式:485;温度测量范围:-20~60℃(不小于);湿度测量范围:0~100RH。 |
|
11 |
水位传感器 |
报警方式:干接点输出 |
|
12 |
烟雾传感器 |
通讯方式:485;报警浓度:0.65~15.5%FT。 |
|
13 |
照明控制 |
控制方式:接点输出;控制功率:220V*10A;远程控制与本地墙壁开关实现双联功能,并可显示灯具状态。 |
|
14 |
通风控制 |
控制方式:接点输出; |
|
15 |
除湿控制 |
控制方式:接点输出; |
|
16 |
空调控制 |
通讯方式:485;控制方式:控制空调启停,可扩展制冷、除湿等工作模式切换,温湿度启动阀值更改。 |
智能配电房辅助监控系统主要设备及监控内容
3.1 智能配电房辅助监控系统架构
智能配电室辅助监控系统主要实现配电房的电力监控系统及环境安全与管理,系统网络拓扑图如下图,主要分为电力监控系统、环境监测系统、门禁及视频系统三个部分。
- 1、电力监控系统,主要用来监测配电房内高低压供电设备,主要有:10KV保护装置、直流屏、高压测控单元、变压器温控及变压器内排风扇、低压测控单元。
- 2、环境监测系统,主要采集配电房内温湿度、烟雾传感器、SF6&O2气体传感器,空调控制器等,还可控制照明设备、通风设备、除湿设备、监测水位传感器、红外对射探测器、双鉴防盗传感器等安防设备。该系统可与电力监控系统集成至一个系统内。
- 3、门禁及视频系统,采用海康威视设备,将门禁系统和视频系统用IVMS4200软件整合到一起,该系统可管理现场设备、修改设备信息、查看设备状态,还可对用户进行管理,给不同的用户配置不同的权限。
3.2 电力监控系统
电力监控系统主要用于采集高、低压设备的运行状态、工作参数,变压器的铁芯温度、风机状态等信息,高压设备包括10kV保护装置、高压测控单元(多功能电力仪表)、直流屏等设备,低压设备包括变压器温控、低压测控单元(多功能电力仪表)。
(1)10kV保护装置采集的数据有:
- 高压柜工作状态,如:分闸位置、合闸位置、工作位置、试验位置、地刀位置、弹簧储能、远方\就地、闭锁重合闸等状态;
- 采集高压设备的电力参数,如:三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、实在功率、频率、功率因数等;若高压柜中有温湿度测量设备,还可以采集柜内温度、湿度;所有电力参数均可保存,以便用户后期查询。
- 实时读取保护装置生成的事件,如:过流、低电压、过流I段、过流II段、PT断线等,所有事件均可保存,以便用户后期查询。
- 遥控功能:当转换开关打到远方位置时,系统可远程遥控高压柜分合闸。遥控操作时,必须用户登录,且有2级密码保护,防止误操作。
(2)直流屏采集的数据有:
1、实时采集交流输入电压、交流输入电流、母线电压、负载电流、电池组电压、电池组电流、电池组温度等信息,还可根据通信协议读取其它重要数据。
2、监控直流屏运行状态,实时读取直流屏状态信号及故障信号,其中包括:电池组过压、电池组欠压、电池组过温、单体电池故障、母线过压、母线欠压、母线绝缘异常等。
(3)变压器温控采集的数据有:
1、实时采集三相铁芯温度,并将采集的温度保存在本地,以曲线的方式供用户查询。
2、采集温控工作参数,并可修改设定值;
3、采集风机状态,并可远程启动/停止风机运行。
(4)高压/低压测控单元(多功能电力仪表)
- 实时采集回路电参量,数据包括:三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、实在功率、频率、功率因数、电能等,对于支持谐波测量的仪表,还可以采集谐波数据;所有数据均可保存,以便用户后期查询。
- 采集低压回路断路器状态(高压回路由综保装置采集)。
- 控制低压回路断路器分闸/合闸(高压回路由综保装置控制)。
- 实时判断回路电力参数越限信息,可以以声光报警、语音报警、弹窗等方式提醒值班人员,报警信息可实时保存,以便后期查询。
- 电能数据可生成报表,查询时间由用户自由设定。
3.3 环境监测系统
(1)环境温湿度传感器
工作参数及安装要求 |
|||
工作电源 |
12VDC |
安装方式 |
面板壁装式 |
温度测量范围 |
-20~60℃ |
温度测量精度 |
±0.1℃ |
湿度测量范围 |
0~100RH |
湿度测量精度 |
±1.5RH |
安装高度 |
1.2—1.5米 |
通信方式 |
RS485 |
(2)烟雾传感器
工作参数 |
|||
工作电源 |
12~24VDC |
输出方式 |
RS485 |
报警浓度 |
0.65~15.5%FT |
开关量类型 |
常开触点 |
(3)SF6&O2气体传感器
六氟化硫参数 |
氧气参数 |
||
测量范围 |
0—2000ppm |
测量范围 |
0~30%/0—5000ppm |
测量精度 |
±2%F.SS |
测量精度 |
<±3% |
响应时间 |
<30S |
响应时间 |
<30S |
工作电压 |
12~24VDC |
工作电压 |
12~24VDC |
输出方式 |
RS485 |
输出方式 |
RS485 |
(4)空调控制器
工作参数 |
|
工作电压 |
12~24VDC |
功耗 |
0.3W |
使用环境 |
-20~+60℃,0%~95%RH非结露 |
通信接口 |
RS485,标准Modbus-RTU协议 |
红外口 |
可学习99%遥控器,并成功对空调进行控制 |
(5)联动控制系统
- 照明控制:由PLC/RTU控制器与墙壁面板开关实现双联功能,并可采集灯具状态;
- 轴流风机:由PLC/RTU控制器控制,由系统控制设备自动运行;
- 水位传感器:水位传感器可使用水浸信号,将水浸信号安装在指定位置,信号接至PLC/RTU控制器开入信号,并将信号上传给系统。
3.4 门禁及视频系统
门禁系统与视频系统,均采用海康威视解决方案,门禁主机选用DS-2600系列门禁主机,有单门禁主机、双门禁主机、四门禁主机可选,可与海康威视摄像头配合使用,集成至一个系统。
3.4.1、门禁系统功能:
(1)设备管理
可添加/删除设备,修改设备信息,配置设备功能
(2)用户管理
可添加/删除用户,配置用户权限,配置安全参数
(3)配置人员信息
(4)查看设备状态
3.4.2、视频系统
视频系统与门禁系统类似,添加摄像头设备,修改设备配置,设备添加至系统后可在主预览中查看实时画面,也可在视频回放中查看历史画面。
4、施工现场及软件界面
4.1 电力监控系统界面
首页
高压配电系统图
电力监控系统网络拓扑图
4.2 环境监控界面
配电房照明控制
配电房风机控制
配电房空调控制
烟雾、水浸、气体检测报警窗口
4.3 施工现场图片及视频界面
气体传感器 球机
枪机 门禁
温湿度及空调遥控 录像机及现场视频
智能辅助监控屏柜
5、智能配电辅助监控系统的效果
应用智能配电辅助监控系统后,运维监测、应急处置能力将得到显著提升。
1)全息监测,实现电网设备精益运维
通过对配电室温度、湿度、SF6、氧气、臭氧、水位、 灯光控制、空调控制、门禁、摄像机统一监控,全息掌握电网设备运行状态及健康水平,实现电网设备精益运维。
2)多级联动,强化配电站房安全防护
通过对门禁监控、红外双鉴和摄像机联动,记录外来入人员,启动声光报警装置,提醒监视人员及时制止,强化配电站房安全防护。
3)可视指挥,提升突发故障应急能力
通过视频监控,在配电站房突发故障时,第一时间了解现场情况,指挥现场故障处理,提升突发故障应急能力。
4)远程巡视,降低运行检修人员成本
通过远程巡视代替日常现场巡视,降低运维和时间成本, 减轻运维人员工作量。