1.    概述

随着现代化进程的推进，城市化的快速发展，小区配电室在保障居民平稳用电的过程中发挥着积极的作用。目前供电公司的配电室一般都采取无人值守，定时巡查制度，这样既浪费人力物力也无法做到对配电室的环境和安全实时监控。而配电室的环境稳定可靠（空调、新风机、温湿度、漏水、消防、保安、门禁等）对变压器的正常运行至关重要；一旦配电室环境出现不利于变压器正常运转的故障时，就会影响变压器系统运行，对保障居民安全、平稳用电的构成威胁；如果没有相应的系统来辅助营销部的配电管理人员，就无法第一时间发现配电室发生危害设备的险情及马上采取避免导致损失扩大的措施，造成最终损坏变压器设备，居民及企事业单位的用电将无法保障。

因些，配电室环境监控系统的应用将势在必行。在进行系统建设时，我们采用系统工程的观点和环境结构、服务需求、设备内容和管理模式四个基本要素以及它们的内在联系进行优化组合，从而提供一个稳定可靠、投资合理、高效方便、舒适安全的环境监控系统。目前配电室环境监控主要包括温湿度、漏水、安防、消防，以及空调等系统监控，实时监测配电室环境内设备的工作状态和运行参数。一旦发现设备故障或运行参数越限，系统立即通过图文、电话语音、声光、短信等报警方式报告管理人员，及时解决故障。系统支持视频传输，管理人员可以在网络内任何位置通过系统，观看流畅的环境内实时视频，其网络传输采用多播方式，允许多台微机同时浏览。一旦检测到有人非法进入或探头报警，即触发录像过程，把整个过程记录下来，以便查看。

配电室环境监控管理平台要能实现四个目标：

n       监测环境内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源；

n       节省监测环境运行管理费用，达到短期投资长期受益的目的；

n       确保提高监测环境管理工作效率并提供安全舒适的工作环境；

n       系统软/硬件均采用模块化结构设计，适应发展需要，做到具有可扩展性、可变性，适应环境的变化和工作性质的多样化。

2.    监控平台设计原则

Ø       系统设计高起点：

²      技术先进性：选用国内行业内的专业厂家产品。

²      系统高可靠性：系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品。

²      系统运行管理方便：软件系统中文化，操作方便。

²      系统可扩展性能强：模块化结构有利于扩容与扩展。

Ø       手段简洁：前端信息采集、系统连接、操作管理简单。

Ø       设备标准化：各类信息端口和系统模块接口标准化、模块化、便于将来系统扩展。

Ø       技术成熟：所建系统设备、软件均为成熟产品的技术。

Ø       投资少：系统选型具有高性能价格比。

Ø       建设时间短：在较短的时间内完成系统的安装调试。

Ø       维护方便：模块化结构，采用嵌入式的主机，并具备专家自诊断功能。

3.    系统结构设计

配电房综合监控装置为电科恒钛自主研发产品，完全嵌入式结构，配电房智能监控终端单元按应用需求主要含综合通讯管理模块、综合智能化管理模块及电源管理模块。业务数据集中上送，各功能模块独立运行，与各业务系统独立对接，满足电力监控系统安全防护要求。监控终端单元仅向主站提供一个IP地址供访问。

智能配电室环境监控系统采用云部署模式，实现配电房智能化监控手段，逐步替代人工巡检，提高运维管理工作的质量和效率。主要分四层组成，包括应用层、平台层、通信层、终端层。系统主站对智能监控终端宜采用直接采集方式，也具备调用其它云服务功能。

应用层包括入侵报警、平台层由集中部署的服务器节点或云平台组成，应能支持多级云调用。

通信层采用电力专网或公网通信方式，建立数据流管控，基于分散信息系统的业务数据进行再集中、再统一管理，实现交互流程数据设备在线监控、预警联动、智能巡检、统计、APP移动应用、远程控制、告警管理、抢修管理、大屏展示等 。

存储和更新，对采集量测数据和关联数据进行有效利用分析，为系统各项应用功能提供支撑。

终端层主要包括各类传感器、执行设备及智能监控终端，实现站房内环境温度、湿度、SF₆气体浓度、臭氧浓度、含氧量、烟雾火灾、水浸、噪声、振动、防小动物等环境信息及变压器、高压柜、低压柜的温度、局放等设备信息采集，并与循环风机、灯光、视频、门禁及防误操作锁等智能执行设备联动控制，实现配电房远程智能化运维管理。

配电房综合监控装置：可脱网工作并具有独立数据处理及数据存储能力，用于将现场设备采集层传输来的的各种信息进行存储、实时处理、分析和输出，处理所有的报警信息，记录报警事件，并负责将控制命令发往前端设备，实现对现场设备的远程控制。

不仅用于对现场设备数据的采集，而且用于实时分析、处理现场设备采集层的各种信息，实现对监控数据的简单处理分析、存储，将配电室环境（空调,温湿度、漏水）、安全（门禁、视频、消防）、监控等无缝集成到同一平台中，在本地实现手机短信报警、多媒体语音、电话拔号报警等功能。

 WEB浏览终端：用于进行远程的WEB浏览，便于管理人员随时随地了解配电室的工作状况，可直接观看到与监控服务器一致的监控画面，在具有相应权限下还可对设备实现远程控制，如空调的开关机等。

系统采用B/S分布模式的模块化结构，软硬件的安装与维护集中于监控服务器端，易于实施和维护。同时采用B/S结构，客户端只负责用户界面显示，数据处理放在监控服务器端，当监控需求增加时，只需对监控服务器进行升级或扩展成多个监控服务器即可，大大地加强系统的伸缩性。

系统支持全中文界面，图形化设计，支持电子地图功能。界面的结构、层次应清晰明了，能够实时直观地显示设备的运行数据和运行状态，场景仿真。

主界面应为包含所有子系统内监控设备的电子地图，在该界面上可直接点击子系统内的任意监控设备进入其运行状态界面。同时，在本子系统的主界面上为各功能模组设置访问按钮，通过点击进入各功能模组界面（电子地图），以便对分组的监控设备进行更清晰、更有针对性的监控。

当操作者点击主界面或功能模组界面上某一监控设备后，画面会自动切换到该设备的运行状态图或者弹出对相关设备的操作界面，以便管理人员查看和控制该设备。在有报警或异常状态的情况下，有问题的监控设备界面可以自动弹出，同时启动帮助系统（调用知识库），利用预存于知识库中的信息给管理人员相应的操作提示。

结构示意图如下：

4.    系统性能

4.1可靠性

Ø       系统符合电磁兼容性和电气隔离性能设计要求，不会影响被监控设备的正常工作。

Ø       系统具有自诊断功能，对软硬件故障能够自动重启恢复。

Ø       监控设备具有良好的接地，抗干扰能力强。

Ø       设备选用高可靠的工业级设备，保障系统7×24小时不间断运行。

Ø       系统成熟稳定，支持主流厂家设备的接口通讯协议。

4.2稳定性

Ø       系统采用多总线方式，某一子系统的故障不影响其它子系统的正常运行。

4.3实时性

Ø       使用同类设备单总线采集方式，保证监控数据的实时性。

Ø       前端设备数据采控时间<2S；

Ø       远程监控数据刷新时间<4S；

Ø       短信、电话报警发出响应时间<30S

4.4安全性

Ø       系统具有多级权限管理。

Ø       系统无人操作一定时间后可自动注销、锁定。

4.5维护性

系统支持在线修改，在不停止监控系统的情况下对监控设备进行参数等的修改。

系统设计采用模块化结构，系统软件采用组态工具实现方便的系统组建、维护、扩充，无需编程。

4.6扩充性

Ø       系统支持RS232/485/422、TCP/IP、SNMP、OPC、DDE、MODBUS等各种标准化协议和接口，可快速方便的将各种监控对象集成到系统中。

Ø       对于配电室节点的增加，也非常方便，只需增加一套设备及开通3G无线网络即可。

5.    配置室监控功能

5.1 智能环境监测子系统

1.      环境监测：环境温度、环境湿度、电缆沟进水、水位深度等环境数据监控；

2.      环境参量超标自动告警及自动排障功能：在监控中心对环境参量超过预设值时发出告警，在平台的图形展示界面上闪烁显示，以及通过语音、短信方式自动通知值班维护人员，并自动将排障资料存档。

3.      警情管控：在出现警情时可以按照设置，手动或者自动的控制报警音箱、声光一体化警示灯、通道门体、风机以及水泵等运行，进行防护和降低危害；

4.      故障定位及管理功能：根据设置，可对故障发生点进行定位及管理。

5.      环境监测数据、状态监测数据及远程控制数据的历史信息查询。

6.      操作日志查询；

5.2 设备控制子系统

1.      空调控制：

a)      可在监控中心远程控制控制空调开机、关机、升温、降温等，并能够直接调整空调的温度值。

b)      可通过设置温湿度上下限以及室内室外温度差，自动联动控制空调的关闭、开启以及风机的关闭和开启功能。

2.      风机控制：可直接远程控制风机的开启和关闭，也可以设置风机的定时开启和关闭，可设置风机开闭的自动时间段。

3.      灯光控制

a)      手动控制：在监控中心可以远程控制灯光的关闭和打开。

b)      联动控制：根据设定的条件，对探测器、摄像头等站端设备产生的报警信号，自动打开灯光。

c)      灯光信号的布撤防时间组可以灵活控制，自行设置。

4.      排水控制：通过监测关键地点的水位和传感控制，实现排水系统或水泵的自动或远程控制。

5.      视频联动：

a)      开闭所内当有事件触发（比如预定位置侦测到物体进入或移动）时，联动监控录像，并向中心报警。

b)      可以和环境监控进行联动，当出现设备报警、温湿度、漏水等报警，系统即可联动摄像机进行监控，并可以远程操作空调、风机以及照明等设备。

c)      可以根据抓拍类型、记录类型、联动类型、触警条件、抓拍区域以及时间等各种条件，对抓拍录像进行查询。抓拍录像实时上传在中心服务器上，可避免前端被破坏而造成的录像丢失。

5.3 安全防护子系统

(1)     可手动布撤防和自动布撤防。

(2)     结合硬件可控制报警主机每个子系统（用户）的布撤防。

(3)     系统可以接入震动、红外探测、设备位移（针对变压器、空调外机等设备）等各类报警探测器，出现警情时及时传送到管理中心/值班维护人员，实时掌握变电站状况。

(4)     可以灯光系统进行联动，并进行图像抓拍。如出现入侵现象，驱动报警器报警，及时打开探照灯进行威慑。如果安装视频系统可以启动图像抓拍。

(5)     完善的事件记录，供事后查询

5.4 视频监控子系统

一、报警抓拍式监控：

(6)     安装安防摄像头，可监视配电房即时情况；

(7)     报警联动拍照功能：支持配电房事故报警、消防报警、防盗报警、防火报警、电力设备水浸报警、门禁报警、非法闯入及画面异动报警等多种报警类别联动拍照上传功能；当发生报警时，能联动相关设备，如启动警笛等，相关设备启动后，在设定的时间内自动关闭；报警发生后，配电房安防摄像头向客户端和监控中心发送报警信息，并同时启动拍照功能；

(8)     可设定非法闯入应用：设定监控范围，当有可疑人物闯入时，联动报警、拍照等并向主站告警；

6.    软件平台特色

6.1设备/页面/策略组态功能

所使用监控软件的最大特色功能就是工程组态功能，该功能可以使我们的软件灵活配置在各种应用场景下，具有丰富的定制化配置功能。工程组态功能主要体现在设备组态、策略组态和页面组态，通过三者配合，可以实现定制化功能。

Ø       设备组态

监控平台存储有监控过的各类设备的模板信息，可直接组态到监控系统中，不需要重复开发。对于没有监控过的设备，可以通过厂家提供的接口协议，开发相应的动态库，即可集成到监控系统中。

Ø       页面组态

页面组态是根据用户需求，使用各种页面图元关联设备测点，通过定制的图形化界面提供与用户交互的监控信息。

通过页面不仅能看到设备运行的状态，如果设备协议支持远程控制，还可通过图形化界面直接控制设备。

Ø       策略组态

策略组态利用系统提供的各种策略工具，通过简单的脚本语言的编写，来实现对各数据间相关性的定制。策略是对采集数据的二次加工，用户可根据自身的个性化需要自由编写策略，完成各种复杂逻辑运算和智能联动控制，如某种条件触发设备（子系统）之间的联动、测点采集数据比较等。

6.2告警和事件管理功能

当系统发现有报警事件时，立即发送到事件栏进行显示并添加到数据库进行记录。事件栏根据事件的级别和状态显示预先设定的颜色。

用户通过观察事件栏可以看到设备报警和恢复的情况，同时可在事件栏里对该事件进行确认处理。确认处理后，该事件在事件栏消失。

当用户需要查看历史报警事件进行分析时，可以调用历史事件和日志查询程序，选择条件（设备范围、时间范围、级别范围、事件类型、确认状态和确认时间）组合查询，获得到需要的历史事件，并可导出为报表。在该查询界面中，也可以对历史事件进行确认。

6.3操作日志管理功能

当监控软件平台有相应管理人员进行操作或配置时，系统会有权限验证，通过验证后，会将操作人员、操作内容、时间、类型、操作对象等信息进行记录。

当管理员需要查询最近对系统的操作，可通过查询操作日志来实现。通过历史事件和日志查询程序，选择条件（设备范围、时间范围、类型范围和操作人员）组合查询，获取需要的操作日志，并可导出为报表。

6.4报表功能

配置实现的报表功能较简单，可定时生成这种报表，里面的数据是一段时间的设备测点历史数据，可用图形对这些数据显示。格式固定，报表由模板生成。报表可由平台页面中历史曲线导出生成，也可由数据保存模块配置生成。

6.5 WEB浏览功能

系统运行后可通过WEB浏览查看和管理监控系统.主要的功能有页面树显示、页面显示、实时事件查看和管理、历史事件查看和管理、语音报警功能、设备测点属性修改等。通过页面显示可以查看设备信息、控制设备、对支持远程高级设置的设备进行设置。

6.6权限管理功能

监控系统具有权限管理功能，可以针对不同的用户角色赋予不同的权限，保证系统使用的安全性。

权限管理功能中，有很多系统默认的权限点；权限组是由多个权限点组合而成；新建用户后，指定该用户属于某个权限组，那么他就具有该权限组的所有权限；并可指定该用户的权限时段，可设置为永久有效、每天时间段有效和某个时间段有效。

7.    配置清单及预算

一、    监控中心配置