一．项目背景以及市场需求

国家电力建设飞速发展,为了提高管理水平,智能化建设迫在眉睫。变配电场所作为电网中的核心单元,数量巨大,是智能化建设的中坚部分。但由于变配电场所分布的地理位置过于分散，且配电网的自动化水平有待提高,单纯依靠人力来对变配电场所进行巡检,不仅增加了巡检人员的工作量,并且无法及时发现其潜在的各类故障(如设备发热、绝缘故障、机械故障等)。

对变配电场所有效的监控管理以下问题已经凸显：  

●电力设备盗窃案频频发生，盗窃发生无法报警、监控、记录，导致犯罪分子逍遥法外。  

●维修维保人员巡检过程无法规范化监督管理，何时、何人、多长时间完成维护工作，没有客观的记录。  

●没有配电房门禁控制系统，在无人值守时出了问题无法及时发现，运营商的安保部门对此要负很多额外的责任。  

●配电房空调、排气扇常年打开，造成运营电费过高。

●环境没有监控，出现水浸、起火等无法及时处理。

●很多装置没有联网，只是在本地监测和控制；

●各系统之间独立运行，无法有效的进行管理，达不到安全管理的效果。

●多系统并存不但增加了投资成本，后期的维护成本也大大增加，并且多个厂家的设备同时运行，也会产生扯皮现象，浪费业主的时间和精力。

二．研究内容

2.1，变压器运行环境监控和风机联动

通过RS485接口或者4-20m模拟量接口，接入负荷电流、油位及温度等传感器，实现运行状态监测、温度过高即自动打开风机给变压器降温等功能。

2.2，设备温度状态监测

在变配电场所内的屏柜等设备安装温度传感器，并设置告警阀值，实时监测设备的运行环境温度，避免温度过高带来的故障和损失。

2.3，安防监控

可以接入红外传感器、周界对射、震动传感器、电子围栏等安防设备，实现对配电房的安防监控和入侵报警。

2.4，环境监控：

实现对室内温度、漏水、湿度、烟雾等环境量的监测和报警。

2.5，SF6/O2监测、报警和通风联动

通过接入RS485接口的SF6和O2传感器，实现室内SF6和O2的浓度监测，超过设置阀值自动报警，并且可以联动风机进行通风。

2.6，门禁控制

通过刷卡实现对门锁的控制，也可以实现中心开门、临时*开门等一系列功能。并且能够实现非法开门报警、开门超时报警、安防联动和消防联动等功能。

2.7，电缆线缆温度无线监测

通过在电缆及电缆接头上安装连续测量温度的探头，每台设备可安装8~16个探头，对电缆、电缆头的运行状态实时进行监测,并把测量结果通过无线网络上传到监控中心数据库服务器，通过软件分析能够提前确定电缆的早期过热现象，实现电缆故障的早期预测，防患于未然

2.8，开关柜触头温度监测

支持开关柜中开关触点的温度监测，无线测温探头将测量数据传输给在线测温监测系统，开关柜在线测温监测系统主机通过RS485、无线与智能监控主机通信，将数据上送到主站监控中心服务器，实时监测与预警。

2.9，开关柜带电负载监测

通过监控主机数据采集，支持实时显示高压开关柜带电数据指标，掌握开关柜的运行情况，主站软件平台中，支持实时显示开关柜，配电柜等一次设备的电压，电流等负载遥测数据，并可支持设置上下限的预警值，实现声光 、语音、短信、视频画面等多种联动提醒方式。

2.10，设备控制功能：

可以实现灯光、风机、空调、给排水的本地、远程控制，联动控制以及定时开关等功能。

2.11，视频联动：

通过另外安装的视频监控设备，实现以上各种报警以及保护开关（刀闸）和视频的联动功能，并可以进行联动抓拍照片和视频，记录查询等。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。

• 理论和实践依据

变配电场所智能综合监控系统技术和方案研究项目的理论依据涵盖计算机、通讯、算法分析及标准规范等多个领域，主要包括物联网技术、智能识别算法及预警技术、iBS智能软件总线技术、嵌入式组件架构技术、增强性UIP协议栈和以太网模块存储器管理技术、MYSQL关系型数据库管理系统及电力行业相关的运行规范等。

• 关键技术

4.1，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，实现对变配电场所、基站等场所的监测、预警和自动控制。

4.2，多元异构数据处理技术

变配电场所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配电场所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配电场所内多模态数据，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。

4.3，嵌入式组件架构技术
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。

4.4，传感器技术实现区域状态感知和信息上报

系统将重要场所和设备的工作环境（如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体、含氧量、风速风向、烟雾、明火等等）全天候状态监视和智能控制，当出现异常时，可及时显示、报警，并实时上传至远程监控中心。

4.5，变配电场所内环境信息与动力设备联动控制技术

系统把变配电场所内环境，视频，通风，除湿机，空调控制参数等监控量在系统上进行一体化显示和控制。通过设置变配电场所内环境信息以及安防消防信息与动力设备以及视频设备的联动规则，实现当温度超*自动打开空调制冷，当湿度超*自动打开除湿机除湿，当电缆沟水位超*，自动打开水泵排水，当电力设备运行异常时自动联动视频设备拍照录像并将报警信息实时上传至监控中心。

4.6，定制告警分析策略

告警分析策略的核心是监控人员对于变配电场所巡检运行经验的总结，把监控人员对于电网运行中的事故或异常的判断和处理的过程，通过严谨的逻辑形式进行表达，并转化为一条条告警分析规则，固化在系统模块中。

五．预期目标

变配电场所智能综合监控系统实现变压器监测；智能环网柜DTU运行监控、高压开关柜、分支箱带电显示、电流电压等负载运行监控；母线测温检测，电缆测温监控、环境监控、安防监控、采暖通风、灯光、风机、除湿机远程控制等功能；智能门禁管理、实时视频监控功能。

1. 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。
2. 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。
3. 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；
4. 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；
5. 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。
6. 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，
7. 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。