淺談智能電房環境監測係統

摘要:隨著城市化規模擴大、建設速度加快，相應的城市附屬設施建設同樣發展迅速，供電網絡也因此得以快速發展，同時配電房環境監測數量眾(zhong) 多，地理位置分散，存在巡檢周期長、巡檢盲區大、監控不到位的情況。根據這一現狀和趨勢，提出了智能配電房環境監測係統的技術方案，並就其在防水浸、溫濕度監測、防位移係統等常見場景中的應用進行了分析。

關(guan) 鍵詞:智能配電房;防水浸;監測

0、引言

隨著物聯網技術的不斷成熟，信息化技術也得到了廣泛應用。電力配電房環境監測數量眾(zhong) 多、位置分散:需要運用通信網絡技術對配電房環境質量實施長期、有效、連續、科學、準確、全麵高效的監測，解決(jue) 一直以來配電房環境監測巡檢周期長、盲區大、人力資源消耗嚴(yan) 重的情況。

通過安裝使用智能配電房環境監測裝置，可以中心，隨時掌控各個(ge) 無人值守配電房的狀態，同時*大程度節約前期施工成本和後期運維成本，因此該係統有充分的推廣和利用價(jia) 值。

1、智能電房環境監測係統介紹

1.1係統技術原理

係統各傳(chuan) 感器帶有各類參量的感應元件,終端模塊用於(yu) 遠距離組網,傳(chuan) 感器可以其配對的終端模塊通信,通過GPRS(4G)網絡通信,使終端和雲(yun) 端服務器連接,而應用端通過和雲(yun) 端服務器連接可以做各種數據展示和報警。通信終端通過GPRS網絡與(yu) Internet連接,把數據基於(yu) LORA通信協議以*大20 dBm頻率打包發送至數據中心存儲(chu) 數據並做實時分析,同時在應用端提供用戶頁麵展示。數據報警通過短信、微信、APP等形式通知相關(guan) 人員。終端供電采用6.5 V的可充電電池或使用220V市電，保證24 h不間斷工作。係統拓撲圖如圖1所示:

圖1 係統拓撲圖

1.2傳(chuan) 輸網絡

本係統結合以上集中無線通信技術,可以充分利用各種網絡各自的傳(chuan) 輸優(you) 勢,根據網絡特點分工合作,確保監測數據在惡劣環境下仍然保持穩定的傳(chuan) 輸條件。該係統傳(chuan) 輸網絡有以下特點:

(1)可大規模組網,不需要任何網絡設置,就能輕鬆地組成感應節點規模上千、麵積超過十幾平方公裏的LORA自組網。

(2)網絡可靠性高,標簽之間組成完整網狀互聯,自動切換*佳路徑。

(3)持久的低能耗、超微功耗設計,平均工作電流10μA，電池可用5年以上。

(4)通信安全性,確保安全通信的方案,即發送設備和接收設備的合法身份;數據的有效性驗證,數據包的加密,可靠的數據訪問權限管理,可用繞開阻擋區域實現智能化通信。

(5)係統容量大,基於(yu) 該技術的網關(guan) 支持多信道多數據速率的並行處理,係統容量大。

(6)可支持測距和定位,基於(yu) 終端和集中器/網關(guan) 的係統可以支持測距和定位。

2、智能電房環境監測係統的組成

係統包含智能無線水浸傳(chuan) 感器、智能無線溫濕度傳(chuan) 感器、智能無線位移傳(chuan) 感器、終端、後台等組成部分。傳(chuan) 感器均通過 LORA進行數據傳(chuan) 輸,大大提高了收發的靈敏度,降低了功耗。傳(chuan) 感器標簽材質工藝采用抗老化、耐高溫ABS材質，IP65防護等級防水鋁外殼,工作溫度為(wei) -30~80℃。傳(chuan) 感器網絡通信心跳間隔小於(yu) 60s,設備運行異常變化時智能喚醒,網絡喚醒及通信啟動時間小於(yu) 3s，保證數據實時監測。終端采用6.5 V可充電電池或使用220V市電，保證24h不間斷工作和監測係統獨立運行。

2.1 智能無線水浸傳(chuan) 感器

智能無線水浸傳(chuan) 感器主要用於(yu) 電纜溝的水位監測,當檢測到電纜溝的水位越過設置的告警門限值時,則立刻發送報警信息到終端，由終端上傳(chuan) 到雲(yun) 平台處理。傳(chuan) 感器通過支架安裝固定在電纜溝壁上,保證其離溝壁10cm以上並垂直於(yu) 被監測麵即可。

2.2 智能無線溫濕度傳(chuan) 感器

智能無線溫濕度傳(chuan) 感器主要用於(yu) 電纜坑的溫濕度監測，獲取到數據後由終端上傳(chuan) 到雲(yun) 平台處理。傳(chuan) 感器通過螺絲(si) 固定安裝在坑板內(nei) 側(ce) ,適應路麵絕大部分的電纜坑板智能化改造,監測電纜井內(nei) 環境溫濕度狀況，由終端上傳(chuan) 到雲(yun) 平台處理。

2.3智能無線位移傳(chuan) 感器

智能無線位移傳(chuan) 感器主要用於(yu) 電纜坑板的位移監測，當檢測到電纜坑板被非法移動的情況時,一旦判斷異常,則立刻發送報警信息到終端,由終端上傳(chuan) 到雲(yun) 平台處理。

2.4 終端

終端能把數據基於(yu) LORA通信協議以*大20dBm頻率打包發送至數據中心存儲(chu) 數據並做實時分析,同時在應用端提供用戶頁麵展示。

2.5雲(yun) 平台

數據處理通過雲(yun) 平台進行部署,具有高性價(jia) 比、高穩定性、安全可靠等特點,相對於(yu) 自建服務器具有成本優(you) 勢。數據儲(chu) 存多重備份,按需擴容,靈活便捷,雲(yun) 端防火牆安全性高,減輕了工作人員維護壓力。報警可以設置多種形式，例如通過短信、微信、APP等形式告知管理者。

3、安科瑞配電室環境監控係統的介紹與(yu) 選型

3.1概述

配電室綜合監控係統包括智能監控係統屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監控子係統（雲(yun) 台球機、槍機）、環境監測子係統（溫度、濕度、水浸、煙感）、控製子係統（燈光、空調、除濕機、風機、水泵）、門禁監控子係統（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監控子係統（雙鑒檢測器）。

3.2係統結構

3.3係統功能

3.3.1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(guan) 故障、告警等信息。

3.3.2數據查詢

在人機界麵中，可以直接查看配電室中各個(ge) 設備的運行數據。

3.3.3曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線。

3.3.4運行報表

查詢配電室內(nei) 設備的運行數據報表。

3.3.5實時告警

具有實時告警功能，係統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體(ti) 、設備故障或通信故障等事件發出告警。

3.3.6曆史事件查詢

能夠對產(chan) 生的所有事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和進行曆史追溯、查詢統計、事故分析。 

3.3.7用戶權限管理

設置了用戶權限管理功能，可以定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限。

3.3.8網絡拓撲圖

支持實時監視並診斷各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構。

3.3.9遙控功能

可以對整個(ge) 配電係統範圍內(nei) 的設備進行遠程遙控操作。

3.4係統硬件配置

4、結語

隨著智能電網應用的不斷成熟和進步,現已實現對電力設備運行環境真實狀態的監測和分析,*終將建成基於(yu) 整個(ge) 電網配電房的在線監測、智能診斷處理、應急指揮、“電力流、信息流、業(ye) 務流"高度一體(ti) 化融合的綜合控製運行中心。

安科瑞侯文莉