安科瑞簡析造紙工廠配電室環境監控系統的應用案例與硬件選型
發布時間：2023-07-17瀏覽次數：842返回列表
易允恒
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要：智能配電室環境監控系統可實現自動巡檢、自動預警等功能，減少人員到現場巡視次數，能及早發現設備的潛在風險，迅速檢測故障，節約維護保養時長，為配電生產檢修、運行、各業務的標準化、規范化管理提供有效的信息支撐平臺，對供電系統的平穩運行和供電設備的運行管理能力起著至關重要的作用，是適應向少人或無人值班發展趨勢的需要。
關鍵詞：漏水檢測系統；火災報警消防系統；視頻監控系統
0 引言
配電室智能控制系統利用信息操縱和處理、人工智能技術、自動化技術、物聯網技術和現代信息技術，集成環境溫濕度傳感器、環境漏水檢測感應器、視頻監控系統、門禁系統、紅外線探測器、濃煙霧檢測、顯示和告警等，滿足配電室環境監測和安全管理防范的要求，構成了智能化配電室綜合環境監控系統。本文以某紙業公司為例介紹智能配電室環境監控系統。
1全自動溫濕度監控系統
各配電室收集溫濕度傳感器檢測的溫濕度數據信息，溫濕度檢測系統根據直觀的頁面實時監控并顯示配電室不同區域的溫濕度數據信息及轉變曲線圖，并且對超限額報警信息予以處理。溫度和濕度控制器安裝于配電箱實際操作區域內的反面或側邊。以安裝100m2內的兩支感應器為例，安裝依據離地面1m左右狀況，盡可能避開空調風口。
2漏水檢測系統
漏水檢測指的是對電纜溝等有可能滲水區域進行檢測，收集水浸傳感器的報警數據信號，并且通過云平臺將報警信息通知給有關管理人員，現場光控報警。
水浸傳感器裝設在配電室電纜溝的出入口處，檢測頭距排水溝1~5cm，探測儀在后蓋板下5cm。針對地底配電間，傳感器安裝于通道墻壁上部，檢測頭間距路面1~5cm，探測儀距路面1m以上。
浸沒式變送器選用485網絡通信，可以100％分辨機器設備處在報警狀態、正常的狀態和常見故障狀態，*后三種狀態在監控系統軟件中顯現出來。水浸變送器運用水交流電流收集存水的功率電感主要參數，區別是不是產生水浸泡。因為選用交流電流檢驗，即便長期侵泡也不會產生電泳原理電極化，不用借助特殊電極，能夠長期穩定使用，并能保證檢驗結果的準確性。假如檢測出水報警，報警數據信號能通過485通信經過電纜線發送至報務器。除此之外，浸沒式變送器上使用自帶的繼電器能夠吸咐可自動相互配合音頻報警器，傳出當場音頻報警。
3自動防盜報警系統
紅外線探測器采用485連接網絡通信，系統中設備100％分辨處在報警狀態、正常的狀態和常見故障狀態，*后還可以在監控系統軟件中體現出來。紅外線探測器采用前沿的數字信號處理，具備很高的檢測和防亂報特性。當外來人員通過探測區域時，探測儀就會自動檢測到這個區域有物種活動。
若是有動態性運動狀況，便會報警。機器設備485通信輸出，規范ModbusGRTU協議，適合于二次開發。適用配電室、配電站等場所安全防護。
4火災報警消防系統
火災事故報警系統軟件由建筑消防系統監管，配電間環境監控系統設定感煙探測器、溫度濕度探測儀和響聲報警器，構成火災事故報警系統，協助消防設施系統做冗余監管。
在各個配電室內安裝數量不一的煙感探測器。當報警發生的時候，監控設備主機會開啟光控報警，根據號碼的撥號控制模塊拔出相關負責人，并且通過音頻匯報報警種類。煙霧探測器采用485連接網絡通信系統，分辨機器設備處在報警狀態、正常的狀態、常見故障狀態，*終三種狀態在監控系統軟件中顯現出來。
光學煙霧火災探測報警器帶蜂鳴開關，報警后能傳出的高分貝響聲。采用無線通信模塊485信息導出和Modbus協議，適用二次開發，可廣泛用于配電室、變電站等地方開展消防安全檢測。煙感器靠吊頂安裝，一般安裝于柜上，每10個柜子能夠裝配4臺；軸流式風機置入墻面上安裝，距離地面2m，從離心風機引出來控制線，聯接到控制板，可以從設備主機完成遠程控制操作。
5視頻監控系統
視頻監控系統采用完善的數據硬盤錄像技術，在配電室裝設紅外攝像頭，可以實現配電室24小時持續圖像監控和事故追憶等的查看。
視頻監控系統，收集配電室環境監控錄像主機中485從站口的信息，累加目前視頻圖象。此系統同步新環境監測數據和視頻圖象，并和視頻圖象一起儲存在硬盤錄像機上，以便日后視頻追蹤與查找。
在各類視頻監控系統中，根據視頻實時監控系統每個站點信息非常方便。因為環境監控系統和視頻監管是一體的，一旦發生異常事件，環境監控系統會彈出提示框數據信息報警彈窗，監控員能夠及時啟用有關區域內的視頻開展報警提醒與處理。
圖1視頻監控系統
夜視攝像頭裝設在離墻2.5m左右，監控整個房間的人進出。與本地攝錄機連接網絡，實時監控系統視頻人物事件信息存儲在本地電腦硬盤內，視頻圖象根據以太網傳輸到控制主機。
6智能監控主機
為保證配電室環境監控系統安全、平穩、高效率運行，保證系統內設備較好的運行情況、使用期限和安全系數，完成項目投資收益*大化，對配電室諸多設備的運行情況開展檢測，如溫度、環境濕度、滲水等。然后進行24小時實時監控系統和智能調節操控，能夠便捷統一地監管諸多傳感器實際參數，及早發現配電室監控系統中安全隱患，開展智能報警，確保配電室的穩定運行。
每一個配電室裝有一臺智能化監控主機，裝設在墻面上，防水等級為IP20，位于高壓開關柜、DC屏或自動化技術終端設備旁。配電室綜合視頻監控系統具備方便快捷的工業觸摸屏，能夠顯示配電室設備的運行情況，實時監控配電室的環境信息參數，如視頻、溫度、環境濕度、滲水/水浸、水位線、有害物質、電氣設備主要參數等。同時提供常見故障、報警等信息，為維護工作人員提供專業的數據服務。
圖2配電室數據異常短信報警圖
7安科瑞配電室環境監控系統
7.1概述
配電室綜合監控系統包括智能監控系統屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監控子系統（云臺球機、槍機）、環境監測子系統（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統（燈光、空調、除濕機、風機、水泵）、門禁監控子系統（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監控子系統（雙鑒檢測器）。
7.2應用場所
適用于軌道交通，工業，建筑，學校，商業綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統工程設計、施工和運行維護。
7.3系統結構
7.4系統功能
7.4.1實時監測
能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，實時顯示有關故障、告警等信息。
7.4.2數據查詢
在人機界面中，可以直接查看配電室中各個設備的運行數據。
7.4.3曲線查詢
可以直接查看各電參量曲線。
7.4.4運行報表
查詢配電室內設備的運行數據報表。
7.4.5實時告警
具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。
7.4.6歷史事件查詢
能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。
7.4.7用戶權限管理
設置了用戶權限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限。
7.4.8網絡拓撲圖
支持實時監視并診斷各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。
7.4.9遙控功能
可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。
7.5系統硬件配置
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名稱 |
型號 |
圖片 |
功能 |
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系統 |
ACREL-2000E |
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Acrel-2000E配電室綜合監控系統，可實現開關柜運行監控、高壓開關柜帶電顯示、母線及電纜測溫監測、環境溫濕度監測、有害氣體監測、安防監控，可對燈光、風機、除濕機、空調控制等設備進行聯動控制。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，優化動力環境，避免運行環境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，實現配電動力環境的分布式遠程管理。 |
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智能通信管理機 |
Anet-2E4SM |
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通用網關，2路網口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴展。 |
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主機 |
Acrel-2000E/A |
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數據采集、狀態監測、設備控制、報警事件記錄查詢，可以根據采集到的設備數據或狀態聯動啟動風機、聲光報警器、空調、水泵等設備。 |
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Acrel-2000E/B |
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參數設置、通信管理、圖形繪制、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。 |
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Acrel-2000E/M |
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參數設置、通信管理、圖形繪制、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。立柜式安裝。 |
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Acrel-2000E/G |
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參數設置、通信管理、圖形繪制、狀態監測、設備控制、視頻監控和回放、報警事件記錄查詢、報警圖片和視頻查詢功能。立柜式安裝 |
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環境監測硬件 |
RS-WS-NO1-8 |
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用于配電房溫度和濕度。工作電源：AC/DC85～265V工作溫度：-40。0℃～99。9℃工作濕度：0%RH～99%RH |
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BRJ-307 |
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光電式煙霧傳感;電源正極（DC12V）：+12V，繼電器輸出：常開觸點 |
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RS-SJ-N01R01-2 |
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接觸式水浸傳感器，監測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，工作電源：DC10-30V工作溫度：-20℃~+60℃工作濕度：0%RH~80%RH響應時間：1s繼電器輸出：常開觸點 |
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環境監測硬件 |
T35-II-5。6 |
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風量4800，帶溫控器，帶消聲段，電機變頻 |
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AT8002 |
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常開型；感應距離：30-50mm材質：鋅合金，銀灰色電度干接點輸出 |
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DS-2DC6120BY-A |
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視頻監控 |
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ARTU-KJ8 |
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8路開關量輸入，8路繼電器輸出 |
8總結
配電室智能化綜合環境監控系統有利于完成配電間諸多運行數據的查看、剖析、預警信息和綜合分析，保證配電室之間環境安全管理。在智能領域，完成了配電視頻監控系統的監測、遠程控制數據收集和遠程操作點控制。便于設備綜合檢測與數據資源采集統一管理工作，顯示或查看配電室各設備的運行狀況(包含即時主要參數)。結合實際情況可提供日報表、月報表和年度報表查詢和打印，通過此次改造實現了挖潛增效，優化了人力成本。該方案已經在某紙業公司配電室獲得運用，取得了較好的運行效果。
參考文獻：
[1]王鵬.造紙配電室環境監控系統的應用案例[J].電力工程技術，2022,12.
[5]企業微電網設計與應用手冊2022.05版.
