安(ān)科瑞 陳聰(cōng)

摘要(yào):隨(suí)著(zhuó)城(chéng)市化規(guī)模擴(kuò)大，建設速度加快，相應的(dí)城市附屬(shǔ)設(shè)施(shī)建設同樣發(fā)展迅(xùn)速，供電網(wǎng)絡(luò)也(yě)因(yīn)此得(dé)以(yǐ)快速發展，同(tóng)時(shí)配(pèi)電(diàn)房(fáng)環(huán)境(jìng)監測數(shù)量眾多，地理(lǐ)位(wèi)置分散，存在巡檢周期長(cháng)，巡檢盲(máng)區大(dà)，監控不(bù)到位的情況(kuàng)
。根(gēn)據(jù)這一現狀和趨勢，提出了智能(néng)配(pèi)電房環(huán)境監(jiān)測(cè)係統的技術方(fāng)案(àn)，並就(jiù)其在(zài)防水(shuǐ)浸，溫濕度監測(cè)，防位移係統等常見場景(jǐng)中(zhōng)的(dí)應(yīng)用進行了(liǎo)分析
。

關鍵詞(cí):智能(néng)配電(diàn)房;防水浸;監(jiān)測(cè)

0，引言

隨著(zhuó)物聯網技(jì)術的不斷成熟，信(xìn)息(xī)化技(jì)術(shù)也得到(dào)了(liǎo)廣(guǎng)泛(fàn)應用
。電力配(pèi)電房環(huán)境監(jiān)測(cè)數量眾(zhòng)多，位(wèi)置(zhì)分散:需(xū)要運用通信(xìn)網絡技(jì)術對(duì)配(pèi)電房環境質量實(shí)施長期(qī)，有效(xiào)，連續(xù)，科(kē)學，準(zhǔn)確(què)，全麵(miàn)高效的監(jiān)測(cè)，解(jiě)決(jué)一(yī)直以來配電房(fáng)環(huán)境(jìng)監測(cè)巡檢周(zhōu)期(qī)長，盲(máng)區(qū)大(dà)，人(rén)力資(zī)源消(xiāo)耗嚴(yán)重(zhòng)的(dí)情(qíng)況(kuàng)
。

通過安裝使用智能(néng)配(pèi)電(diàn)房環境(jìng)監(jiān)測(cè)裝置(zhì)，可以(yǐ)中心，隨時(shí)掌(zhǎng)控各個(gè)無人(rén)值守(shǒu)配(pèi)電房(fáng)的狀態(tài)，同時*大程度節(jié)約(yuē)前期施(shī)工(gōng)成(chéng)本(běn)和後(hòu)期(qī)運(yùn)維成(chéng)本(běn)，因(yīn)此(cǐ)該(gāi)係統有充分的(dí)推(tuī)廣(guǎng)和(hé)利用(yòng)價(jià)值
。

1，智(zhì)能電(diàn)房(fáng)環(huán)境監測係(xì)統介紹(shào)

1.1係(xì)統(tǒng)技(jì)術原理

係統(tǒng)各(gè)傳感器帶有各類參(cān)量的感應(yīng)元(yuán)件,終(zhōng)端模塊用於遠(yuǎn)距離組(zǔ)網(wǎng),傳(chuán)感(gǎn)器(qì)可以其配對的終(zhōng)端模(mó)塊通(tōng)信,通(tōng)過GPRS(4G)網絡通信,使(shǐ)終(zhōng)端(duān)和雲端(duān)服(fú)務器(qì)連(lián)接(jiē),而(ér)應用端通(tōng)過和雲端服務器(qì)連接可(kě)以做(zuò)各種(zhǒng)數據展(zhǎn)示和報警(jǐng)
。通信(xìn)終端通(tōng)過GPRS網(wǎng)絡與(yǔ)Internet連(lián)接(jiē),把數據(jù)基(jī)於(yú) LORA通信(xìn)協議(yì)以(yǐ)*大(dà)20 dBm頻率打(dǎ)包(bāo)發(fā)送至數據(jù)中心(xīn)存(cún)儲(chǔ)數(shù)據並(bìng)做實時分析(xī),同時在(zài)應(yīng)用(yòng)端(duān)提供用戶(hù)頁(yè)麵(miàn)展(zhǎn)示
。數(shù)據(jù)報(bào)警(jǐng)通過短(duǎn)信，微信(xìn)，APP等(děng)形(xíng)式(shì)通(tōng)知相關(guān)人(rén)員
。終(zhōng)端(duān)供電(diàn)采用(yòng)6.5 V的(dí)可充(chōng)電電(diàn)池或(huò)使(shǐ)用220V市電，保證24 h不間(jiān)斷工(gōng)作
。係(xì)統拓撲圖如(rú)圖(tú)1所(suǒ)示:

圖(tú)1 係統拓(tuò)撲圖

1.2傳(chuán)輸(shū)網絡

本係統結合(hé)以上(shàng)集中無(wú)綫(xiàn)通信(xìn)技術(shù),可(kě)以充(chōng)分利(lì)用各種網絡各(gè)自的傳輸優(yōu)勢,根據網絡特(tè)點分工(gōng)合作(zuò),確保(bǎo)監測數據(jù)在惡劣(liè)環(huán)境下仍然保持穩定的傳(chuán)輸條件(jiàn)
。該係(xì)統傳輸網(wǎng)絡有以下特點:

(1)可(kě)大規模組網,不需(xū)要任何(hé)網絡設置,就(jiù)能輕鬆(sōng)地(dì)組(zǔ)成感(gǎn)應節點(diǎn)規(guī)模上(shàng)千(qiān)，麵積(jī)超(chāo)過十幾(jī)平方(fāng)公裏的(dí)LORA自組網(wǎng)
。

(2)網絡可(kě)靠(kào)性高(gāo),標簽(qiān)之間組成(chéng)完整網(wǎng)狀互聯(lián),自動(dòng)切換*佳路徑
。

(3)持久的(dí)低(dī)能耗(hào)，超(chāo)微(wēi)功耗(hào)設計(jì),平(píng)均工作(zuò)電流(liú)10μA，電池(chí)可用5年(nián)以上
。

(4)通信(xìn)安(ān)全性(xìng),確(què)保安全通(tōng)信的方案,即(jí)發送設備(bèi)和接收設備的合法(fǎ)身份;數(shù)據的有效性驗證,數據包(bāo)的(dí)加(jiā)密,可(kě)靠的數(shù)據(jù)訪問權限(xiàn)管理(lǐ),可用繞(rào)開阻(zǔ)擋(dǎng)區域實(shí)現智能化通信
。

(5)係(xì)統容(róng)量大,基於(yú)該(gāi)技術(shù)的(dí)網(wǎng)關支(zhī)持(chí)多(duō)信(xìn)道多數(shù)據速(sù)率的(dí)並(bìng)行處理(lǐ),係統容(róng)量大(dà)
。

(6)可支持測(cè)距和(hé)定(dìng)位,基於(yú)終端(duān)和集中器(qì)/網關的係(xì)統(tǒng)可以支持測距和定(dìng)位
。

2，智(zhì)能(néng)電房(fáng)環境監測係統的組(zǔ)成

係(xì)統包含智能無(wú)綫(xiàn)水(shuǐ)浸(jìn)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，智能無(wú)綫溫(wēn)濕(shī)度(dù)傳感(gǎn)器(qì)，智能無綫(xiàn)位移傳感器，終(zhōng)端，後台等組(zǔ)成部分(fēn)
。傳(chuán)感器均(jūn)通過(guò) LORA進行(háng)數據(jù)傳輸,大大提高了(liǎo)收發的靈敏(mǐn)度(dù),降(jiàng)低了(liǎo)功耗
。傳感器標簽(qiān)材質工(gōng)藝(yì)采用(yòng)抗老(lǎo)化(huà)，耐高溫ABS材質(zhì)，IP65防(fáng)護等級(jí)防水(shuǐ)鋁外(wài)殼,工(gōng)作溫度(dù)為(wéi)-30~80℃
。傳感(gǎn)器網絡通(tōng)信(xìn)心(xīn)跳間隔小於60s,設(shè)備運行(háng)異常變化(huà)時智能(néng)喚(huàn)醒,網(wǎng)絡(luò)喚醒及通信啟(qǐ)動(dòng)時間小於3s，保(bǎo)證數據實(shí)時監(jiān)測
。終(zhōng)端采用6.5 V可充電電(diàn)池或使(shǐ)用220V市電，保證24h不(bù)間(jiān)斷工(gōng)作(zuò)和(hé)監測(cè)係(xì)統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行
。

2.1 智(zhì)能(néng)無(wú)綫水浸(jìn)傳感器

智能(néng)無綫水浸(jìn)傳感器主要用於電(diàn)纜溝的水位(wèi)監測(cè),當檢測到電纜(lǎn)溝的水位越(yuè)過(guò)設(shè)置的告警(jǐng)門限值(zhí)時(shí),則立刻發(fā)送報警信息到終(zhōng)端，由(yóu)終(zhōng)端(duān)上(shàng)傳(chuán)到(dào)雲平台(tái)處(chǔ)理(lǐ)
。傳感(gǎn)器(qì)通(tōng)過支(zhī)架(jià)安裝固定在電纜溝(gōu)壁(bì)上,保(bǎo)證其離溝壁(bì)10cm以上並垂直(zhí)於(yú)被監測麵(miàn)即(jí)可(kě)
。

2.2 智能無(wú)綫(xiàn)溫(wēn)濕度傳感器(qì)

智能(néng)無綫溫(wēn)濕度傳感(gǎn)器(qì)主(zhǔ)要(yào)用於(yú)電(diàn)纜坑的(dí)溫(wēn)濕度(dù)監測(cè)，獲取到數(shù)據(jù)後(hòu)由終端上傳(chuán)到雲平(píng)台處理
。傳感(gǎn)器通過(guò)螺絲固定(dìng)安(ān)裝(zhuāng)在坑板內(nèi)側(cè),適應路麵(miàn)絕大部(bù)分的電纜坑板智(zhì)能(néng)化改(gǎi)造,監測電(diàn)纜井內(nèi)環(huán)境溫濕(shī)度狀況(kuàng)，由(yóu)終(zhōng)端上傳到(dào)雲(yún)平(píng)台處理(lǐ)
。

2.3智能無綫(xiàn)位移(yí)傳感(gǎn)器(qì)

智能無(wú)綫(xiàn)位(wèi)移傳感器(qì)主要用於電(diàn)纜坑板(bǎn)的(dí)位(wèi)移(yí)監測，當檢(jiǎn)測(cè)到(dào)電纜(lǎn)坑(kēng)板(bǎn)被非法移動(dòng)的(dí)情況時,一旦判斷異常,則(zé)立刻(kè)發(fā)送(sòng)報(bào)警信(xìn)息(xī)到終端(duān),由(yóu)終(zhōng)端(duān)上(shàng)傳(chuán)到雲(yún)平台處理
。

2.4 終(zhōng)端(duān)

終端能(néng)把數據(jù)基(jī)於(yú)LORA通(tōng)信協議(yì)以(yǐ)*大20dBm頻(pín)率(shuài)打包發送(sòng)至(zhì)數據(jù)中心存儲數據並做實(shí)時分(fēn)析(xī),同(tóng)時(shí)在應(yīng)用(yòng)端(duān)提供(gōng)用戶(hù)頁(yè)麵展示(shì)
。

2.5雲平台

數據處(chǔ)理通過(guò)雲平台進行(háng)部署,具有高性(xìng)價(jià)比，高穩定性，安(ān)全可靠等特點(diǎn),相對於(yú)自建服務器具(jù)有成本優勢(shì)
。數據(jù)儲(chǔ)存多重(zhòng)備份(fèn),按(àn)需(xū)擴容,靈活(huó)便(biàn)捷(jié),雲端防火牆安全性高,減(jiǎn)輕(qīng)了工(gōng)作(zuò)人員維護(hù)壓力
。報警可以(yǐ)設置多種(zhǒng)形(xíng)式，例(lì)如通過短(duǎn)信，微(wēi)信，APP等形式告知(zhī)管理者
。

3，安科瑞配電(diàn)室環境監(jiān)控(kòng)係統的(dí)介紹(shào)與選型(xíng)

3.1概(gài)述(shù)

配電室綜(zōng)合監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)包括(kuò)智(zhì)能(néng)監(jiān)控係(xì)統屏，通訊管理機，UPS電源，視頻(pín)監控(kòng)子係(xì)統（雲台球機(jī)，槍機），環(huán)境(jìng)監(jiān)測子(zǐ)係(xì)統（溫(wēn)度，濕(shī)度，水浸，煙感），控製(zhì)子(zǐ)係統（燈(dēng)光，空調，除(chú)濕機(jī)，風機(jī)，水泵），門禁(jīn)監控子(zǐ)係統（讀(dú)卡器(qì)，開門按鈕(niǔ)，磁力鎖(suǒ)），安(ān)防監控子(zǐ)係(xì)統(tǒng)（雙(shuāng)鑒檢(jiǎn)測器）
。

3.2係統(tǒng)結構

3.3係統功(gōng)能

3.3.1實時監測

能夠(gòu)顯示配電室設備(bèi)的運行(háng)狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測配電室環(huán)境(jìng)參數信息(xī)，實(shí)時(shí)顯示(shì)有(yǒu)關故障，告警(jǐng)等信息
。

3.3.2數據查詢

在人(rén)機界麵中，可以(yǐ)直接(jiē)查看配(pèi)電室(shì)中各個設(shè)備的運行(háng)數(shù)據
。

3.3.3曲(qū)綫(xiàn)查(chá)詢

可(kě)以(yǐ)直接查看各電參量(liáng)曲(qū)綫
。

3.3.4運(yùn)行報(bào)表

查(chá)詢配電(diàn)室內設(shè)備(bèi)的運(yùn)行數據報表
。

3.3.5實時告警(jǐng)

具有實時告(gào)警功(gōng)能，係統能夠對(duì)配電室溫(wēn)度(dù)，濕度，有害(hài)氣(qì)體(tǐ)，設備(bèi)故障或(huò)通信故(gù)障等事(shì)件(jiàn)發(fā)出告(gào)警
。

3.3.6歷(lì)史(shǐ)事件查(chá)詢

能(néng)夠(gòu)對產生的所有(yǒu)事件記錄(lù)進(jìn)行存儲(chǔ)和(hé)管理，方便用(yòng)戶對(duì)係(xì)統事件和進行(háng)歷(lì)史追(zhuī)溯，查詢統(tǒng)計，事(shì)故(gù)分(fēn)析
。 

3.3.7用(yòng)戶權限(xiàn)管理

設(shè)置了(liǎo)用(yòng)戶權(quán)限管理功(gōng)能，可以定(dìng)義(yì)不同級別用戶的(dí)登錄(lù)名，密碼及操作權(quán)限
。

3.3.8網(wǎng)絡拓(tuò)撲(pū)圖

支持實(shí)時監視並診斷(duàn)各設(shè)備的通訊(xùn)狀(zhuàng)態，能夠(gòu)完(wán)整的顯示整(zhěng)個係統(tǒng)網絡(luò)結構
。

3.3.9遙(yáo)控功(gōng)能

可(kě)以對整(zhěng)個配(pèi)電係統範(fàn)圍(wéi)內的(dí)設(shè)備(bèi)進行遠(yuǎn)程(chéng)遙控操(cāo)作
。

3.4係統硬件配(pèi)置

4，結(jié)語(yǔ)

隨著智能(néng)電(diàn)網(wǎng)應用的(dí)不斷成(chéng)熟和(hé)進步,現已(yǐ)實現(xiàn)對電力(lì)設備運行(háng)環境真(zhēn)實狀態(tài)的(dí)監(jiān)測和(hé)分析,*終(zhōng)將(jiāng)建(jiàn)成基(jī)於整(zhěng)個電網配(pèi)電(diàn)房的在(zài)綫監測，智能(néng)診斷(duàn)處理，應急指(zhǐ)揮，“電力流，信息流，業務流”高(gāo)度一體化(huà)融(róng)合(hé)的綜(zōng)合控(kòng)製運(yùn)行中(zhōng)心
。

參考(kǎo)文獻:

[1]林(lín)文健,劉振(zhèn)林(lín),餘進(jìn)江.淺(qiǎn)談(tán)配電房(fáng)環(huán)境感應(yīng)和控製原(yuán)理[J].中(zhōng)國新(xīn)技(jì)術新(xīn)產(chǎn)品,2018(9):24-25.

[2]鄒宇,李賓皚(ái),胡(hú)鵬飛.城市變電站防(fáng)洪(hóng)澇設(shè)計及(jí)改(gǎi)造施(shī)工研(yán)究[J].建築施(shī)工,2016,38(10):1419-1422.

[3]張(zhāng)恒.陳軍(jūn)球(qiú).方振(zhèn).智能電房環境(jìng)監測(cè)係(xì)統研究.

[4]企(qǐ)業微電(diàn)網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.