基于物联网技术的配电室智能监控系统研发.docx

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基于物联网技术的配电室智能监控系统研发

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李爱锋

摘要：基于2020年年初“新冠疫情”的爆发，为了同时满足配电室安全运行和执行“新冠疫情”防控方案，该公司在对目前配电室视频监控系统分析的基础上，研发了一种配电室智能监控系统的研究方向。该智能监控系统由智能监控终端/客户端2个部分组成，智能监控终端安装在各配电室室内，由红外线监控器和智能三合一常闭式并联集成电路组成。客户端则分别安装在后期保证办公室和应急处理办公室内，由报警器、客户端服务器和应急配用电路启动开关组成。该公司研发的智能监控系统既能准确把握配电室应急突发情况，又能减少看管配电室的选配人员，以此来减少人工成本，无人监控又能防控突发事件，保证正常工作进行的同时又符合目前防控“新冠疫情”的要求。

关键词：配电室;智能监控;常闭式并联集成电路

：TM76?????文献标志码：A

1研发意义分析

1.1配电室的重要性

1.1.1电力中转

配电室是连接配电端和供电端的枢纽，是上级配电和下级供电的终端。厂区、办公综合楼、学校、医院等公共场所，都必须先将电力输送到配电室后，再通过配电室将电力送到需要用电的场所。

1.1.2电力控制

发电厂给厂区、办公综合楼、学校、医院等公共场所输送过来的电力电压普遍是几十万伏。配电室通过变压器将上级的高压调变成稳定的正常工作电压（220V）或者其他工作电压。

1.1.3电力保护

配电室的电力保护主要分为上级供电的电力安全保护功能和下级配电的电力安全保护功能。

上级供电的电力保护就是要保护外部供电电路的安全稳定，部分特殊场合，要求24h不间断供电，比如医院等。所以这个时候为了保护供电安全，还需要选配备用电源以及发电机等设备[1]。外部供电和备用电源分别连接在电路的双电源开关上，当外部电源突然停电或者出现其他故障时，备用电源就能及时供电。

下级配电的安全保护主要是靠电气元件完成的。首先是电源隔离，这个时候需要用隔离开关，然后是熔断器组，之后一般情况下就可以配塑壳断路器等部件，然后根据要求，直接配电给外部用电设备。

1.2现状及发展趋势

近年来随着经济的迅猛发展，我国的用电需求越来越大。相关数据显示2019年全社会用电量总规模达到了66873亿KWh。在用电规模急速扩充的状况下，用供电线路老化、变电设备配电布局不合理、专业电力维护人员短缺等诸多不利因素也逐渐浮出水面。由于配电室引发的触电、火灾等安全问题也不计其数。传统的解决方案就是分别安装环网柜、开关柜、变压器等监测设置，以及报警、视频以及环境监控等系统等[2]，但是这些系统有3个问题。1）诸多设备不发达地区配电室没有网络系统，只能进行本地监测和控制。2）配电室警报各系统之间独立运行，形成监控“孤岛”现象，无法有效进行管理，达不到安全管理的效果。3）多系统并存不但增加了投資成本，而且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。在降低效率的同时产生不必要的资源浪费。

该公司研发的智能监控系统可广泛应用在市级、县级供电公司所管辖的，具备信息通信条件的配电室的运行管理上，为配电室的运维管理提供一个统一的、集中的智能环境与安全综合监控平台。无疑是“互联网+电力”推进电力工作安全运行的敲门砖，同样在这种社会背景下，市场迫切需要专业、高效、经济的运维模式替代当前的粗放管理模式。

2智能监控系统设计原理

图1所示为该公司研发的智能配电室监控装置示意图，由防盗防碰撞预警系统、防烟雾有害气体报警装置、防火灾温控报警装置和红外线监控组成监控终端。由计算机带动报警处理器和应急配电室组成客户端。

配电室正常工作时，由红外线监控系统执行24h监控并存储功能。如果配电室出现猛烈撞击（判定为偷盗）、烟雾和火光等异常情况中的一种或多种，都会使常闭式并联开关闭合，闭合后电路信息通过客户端传递信息到报警器，从而发出警报，此时应急人员可以通过电脑监控查看配电室的情况，从而判断出危险预警等级，决定是否启用应急配电室等设备。

智能配电室监控系统中，常闭式并联开关的开启与闭合是控制整个系统的关键，常闭式并联开关示意图如图2所示。

当配电室防盗门发生猛烈撞击后，压力作用到感应面板，产生瞬时压强Pa，当瞬时压强Pa超过额定数值时，S1开关闭合，形成完整通路，报警器发出防盗警报。

当配电室中有烟雾和有害气体（SF6、CO、H2S、O3等）时，烟雾颗粒进入烟感装置内，使发射管发出的红外光发生散射，散射的红外光的强度与烟雾浓度有一定线性关系，达到预定浓度后，S2开关闭合，形成完整通路，报警器发出烟雾警报。

配电室火灾报警系统是由分析设备、火灾报警设备、联动输出设备以及具有其他辅助功能的设备组成的，经大量数据分析，在配电室火灾诱发原因中，外界物理因素