配電室運維系統(tǒng)(10kV配電室智能運維監(jiān)控系統(tǒng))
一、建設背景技術(shù)框架
配電室運維系統(tǒng)是用于監(jiān)控和管理配電室安全、高效運行的智能化解決方案。它借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析和云計算技術(shù)，實現(xiàn)了對配電室各項運行參數(shù)的實時監(jiān)控，并能自動分析潛在風險，為運維人員提供決策支持。
功能：
實時監(jiān)控：系統(tǒng)可以實時收集并顯示配電室的電壓、電流、溫度等關鍵運行數(shù)據(jù)。
故障預警：系統(tǒng)能夠自動識別潛在故障，例如設備過熱、線路老化等，并及時發(fā)出預警信息。
數(shù)據(jù)分析：系統(tǒng)能夠?qū)v史數(shù)據(jù)進行深度分析，為預防性維護提供必要的信息。
決策支持：系統(tǒng)能夠根據(jù)實時數(shù)據(jù)和歷史分析結(jié)果，為運維人員提供精準的決策輔助。
優(yōu)勢：
提高運維效率：智能分析減少了人工檢查的需求，降低了誤判和漏判的可能性。
降低運營成本：減少了人力和物力的投入，同時減少了因故障造成的停電時間，提升了供電穩(wěn)定性。
風險預警：通過實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)能夠提前預警潛在風險，降低事故發(fā)生概率。
數(shù)據(jù)驅(qū)動決策：準確的數(shù)據(jù)分析使運維人員能夠做出更加科學合理的決策。
隨著技術(shù)的不斷進步，配電室運維系統(tǒng)將進一步智能化和人性化。系統(tǒng)的交互界面將變得更加用戶友好，提高運維人員的工作效率。此外，系統(tǒng)還將集成更多的數(shù)據(jù)分析工具和機器學習算法，以實現(xiàn)更深層次的預測性維護和優(yōu)化。
智慧變電站綜合輔助監(jiān)控系統(tǒng)是在電力物聯(lián)網(wǎng)與能源數(shù)字化技術(shù)雙光環(huán)的加持下，集合了電力數(shù)據(jù)采集與分析、電力設備健康狀況全生命周期管理、站所綜合環(huán)境監(jiān)控、無人值守式智能運維四大功能特性的新一代一二次深度融合智慧化變配電管理系統(tǒng)。它是在傳統(tǒng)變電站的基礎上進行了智能化技術(shù)升級并結(jié)合了一二次融合全新數(shù)字化電力設備的產(chǎn)物，除了傳統(tǒng)變電站所固有的電力能源接入、控制、變換、分配等功能模塊外，還包括以下幾個智能化組成部分：
? 能耗與電力系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)
? 電力設備運行工況在線監(jiān)測子系統(tǒng)
? 站所綜合環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)
? 視頻巡檢子系統(tǒng)
上述子系統(tǒng)的監(jiān)控數(shù)據(jù)通過本地的靈活組網(wǎng)方式，統(tǒng)一匯集到邊緣計算網(wǎng)關設備中，進行數(shù)據(jù)的本地存儲、運算與決策，同時通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將本地數(shù)據(jù)與云平臺進行交互與協(xié)同，由云平臺進行大數(shù)據(jù)的融合分析與統(tǒng)籌決策，實現(xiàn)能源計量與分析管控、電力設備的全生命周期管理、故障與異常的主動預警、環(huán)境的自動檢測與控制、以及無人值守式智能運維。整體技術(shù)架構(gòu)圖如下所示：
二、實施方案
1. 項目背景
**10kV 配電室綜合輔助監(jiān)控系統(tǒng)建設項目涵蓋 1 個高壓配電間(高壓柜 6面、直流屏 1 面) 1 個低壓配電間(低壓柜 2 排，2 個變壓器，1 個干變，1 個油變)本項目需在上述配電室內(nèi)建設一套智慧配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對配電室的全景監(jiān)控及智能運維。為了方便現(xiàn)場的信號采集與組網(wǎng)，需在在高壓變配電室內(nèi)安裝一臺壁柜式小型機柜，匯總高壓變配電室的監(jiān)控信號，同時在低壓變配電室內(nèi)設置一面小型立式監(jiān)控屏柜，采集與匯 總低壓變配電室的信號，高壓變配電室的監(jiān)控信號經(jīng)由以太網(wǎng)匯總至低壓變配電室的監(jiān)控屏內(nèi)，進行統(tǒng)一管控，統(tǒng)一上云。系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：
整體架構(gòu)
從變電站綜合輔助監(jiān)控系統(tǒng)的實施角度，應該具備以下三層的拓撲結(jié)構(gòu)：
感知層：包括電力監(jiān)控子系統(tǒng)、電力設備狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)、視頻巡檢子系統(tǒng)等組成的末端感知設備及網(wǎng)絡;
站控層：包括邊緣計算網(wǎng)關、數(shù)據(jù)匯集器、視頻控制器、站端監(jiān)控系統(tǒng)等組成的站控層數(shù)據(jù)采集、信息交互、邊緣計算、本地監(jiān)控設備及網(wǎng)絡;
云平臺：包括一鍵上云網(wǎng)關、4G/5G 路由以及智慧能源管理服務云平臺組成的云平臺遠程監(jiān)控及大數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)。
2. 感知層建設
感知層主要包含四部分內(nèi)容，具體如下：
電力系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)，包括：高壓柜保護測控裝置、高壓柜多功能網(wǎng)絡電力儀表、低壓柜多功能網(wǎng)絡電力儀表、電度表等電力二次裝置的信息采集。
電力設備狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)，包括：干變繞組溫度、油變油溫、電纜樁頭及母排溫度監(jiān)測等。
變電站環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)，包括：環(huán)境溫濕度、水浸、紅外雙鑒、煙感等感知終端的采集。
視頻巡檢子系統(tǒng)，包括：高清紅外槍機以及硬盤錄像機等組成的視頻遠程巡視系統(tǒng)。
上述感知層終端與系統(tǒng)的部署方式如下:
(1) 電力系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng)：
高壓柜微機保護測控裝置數(shù)據(jù)采集：通過 RS485 采集所有 10kV 配電室的高壓側(cè)微機保護裝置的電力監(jiān)控數(shù)據(jù)，包括遙測、開關狀態(tài)變位遙信、告警遙信、故障遙信等，并發(fā)送給智能通信管理單元。
高壓柜多功能網(wǎng)絡電力儀表數(shù)據(jù)采集：通過 RS485 采集高壓柜多功能網(wǎng)絡電力儀表的遙測及遙信等信息，并發(fā)送給智能通信管理單元。
低壓柜多功能網(wǎng)絡電力儀表數(shù)據(jù)采集：在重要負荷出線柜內(nèi)新安裝具有 RS485 通信功能的多功能網(wǎng)絡電力儀表，通過物聯(lián)網(wǎng)通信單元采集低壓柜多功能網(wǎng)絡電力儀表(原有的和新裝的)的遙測及遙信等信息，并轉(zhuǎn)換成微功率無線的方式發(fā)送給智能通信管理單元。
在某些安裝了紅外抄表型電度表的低壓柜內(nèi)，安裝紅外抄表終端進線抄表，并將抄表數(shù)據(jù)發(fā)送給智能通信管理單元。
(2) 電力設備狀態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)：
變壓器(干變)溫度監(jiān)測：通過 RS485 的通信方式將變壓器(干變)溫控器采集的變壓器溫度信息發(fā)送給智能通信管理單元。
變壓器(油變)溫度監(jiān)測：安裝 LW8102 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控終端采集變壓器(油變)的油溫，并通過 RS485 的通信方式將信息發(fā)送給智能通信管理單元。
在變壓器的高低壓樁頭安裝無線測溫終端，監(jiān)測變壓器電纜或母排接頭的溫度，無線測溫數(shù)據(jù)經(jīng)由無線測溫集中器匯總后發(fā)送給智能通信管理單元。
(3) 環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)：
環(huán)境溫濕度采集：在 10kV 配電室內(nèi)的不同位置分散安裝物聯(lián)網(wǎng)溫濕度感知終端，采集環(huán)境溫濕度信息，并以 RS485 或微功率無線的通信方式將環(huán)境溫濕度信息發(fā)送給智能通信管理單元。
水浸報警信息采集：在 10kv 配電室內(nèi)的不同位置分散安裝物聯(lián)網(wǎng)水浸感知終端，采集配電室的水浸報警信息，并以 RS485 或微功率無線的通信方式將水浸報警信息發(fā)送給智能通信管理單元。
煙感報警信息采集：在 10kv 配電室內(nèi)的不同分散位置安裝物聯(lián)網(wǎng)煙霧感知終端，采集配電室的火災報警信息，并以微功率無線或開關量的方式將報警信息發(fā)送給智能通信管理單元。
安防報警信息采集：在 10kv 配電室的出入門處安裝物聯(lián)網(wǎng)紅外雙鑒感知終端，采集配電室的安防報警信息，并以微功率無線或開關量的方式將報警信息發(fā)送給智能通信管理單元。
(4) 視頻巡檢子系統(tǒng)：
視頻信息采集：在 10kv 配電室內(nèi)的各個重要位置安裝高清紅外槍機或球機攝像頭，實現(xiàn)對變電站內(nèi)視頻監(jiān)控信息的采集。視頻監(jiān)控信息一方面可通過本地的硬盤錄像機實現(xiàn)本地存儲和本地查閱，也可通過 4G/5G 路由器將視頻監(jiān)控信息發(fā)送至云平臺，實現(xiàn)智能巡視。
3. 站控層建設
站控層功能模塊主要包括：
? 感知層設備的信息采集、匯總、處理、分析;
? 用于本地監(jiān)控的站端監(jiān)控后臺系統(tǒng);
? 視頻集中監(jiān)控系統(tǒng);
? 一鍵上云網(wǎng)關;
站控層的主要設備和核心功能集中于 10kv 配電室的綜合輔助監(jiān)控屏中，對變電站的本地網(wǎng)絡與系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。
4. 云平臺建設
10kv 配電室統(tǒng)一由智慧能源管理服務云平臺進行統(tǒng)一管理，智慧能源管理服務云平臺的主要功能模塊包括： 電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)、能耗計量數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、電力設備健康狀況監(jiān)測數(shù)據(jù)等的實時監(jiān)測、采集、存儲、展示、分析;
? 站點電力系統(tǒng)監(jiān)控及單線圖展示;
? 遠程視頻巡視功能;
? 實時事件記錄、歷史事件追溯功能;
? 設備異常、電力故障以及監(jiān)測數(shù)據(jù)越限的實時告警功能，告警事件可通過手機 APP、微信等多種方式主動報送;
? 能耗數(shù)據(jù)分類測算、多維度數(shù)據(jù)分析展示功能;
? 遠程自動抄表功能，可通過自定義報表的形式進行數(shù)據(jù)記錄、展示、分析;
? 輔助運維功能，支持計劃性巡檢、巡視及搶修工單、故障上報等功能，對運維進行全流程閉環(huán)式管理;
? 支持手機 APP 及 Web 端訪問，可通過手機、電腦、平板等移動終端遠程訪問站點的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)以及故障、告警、變位等事件信息等。
三、材料清單
參考報價單。
四、云平臺監(jiān)控系統(tǒng)
首頁：
電力監(jiān)控：
輔助監(jiān)控：
遠程預警：
視頻巡視：
智能報表：數(shù)據(jù)分析：
運維管理：
掃描二維碼推送至手機訪問。
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