1 引言

黨的二十大報告提出“推進教育數字化,建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國”——我國高?；A建設將進一步充分提升規(guī)模和建設水平,其中,配電房是校園建設過程中必不可少的主要電氣設備場所。多年來,配電房因系統(tǒng)運行管理工作較為薄弱,經常出現因跳閘、短路、超溫等問題,這些問題既影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行,也造成了生產和人身的安全隱患。

為了解決這些問題,無人值守智慧配電監(jiān)控系統(tǒng)應運而生。無人值守智慧配電監(jiān)控系統(tǒng)設計是將先進的信息技術與電力配電系統(tǒng)相結合,實現對電力設備實時監(jiān)控、故障診斷和智能化管理的系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用傳感器、數據采集設備和遠程監(jiān)控技術,實現了對高校電力設備的全方位監(jiān)測和控制,提高了電力供應的穩(wěn)定性和安全性。

針對目前我國高校日益復雜的變電站機房布局以及配電類型,需要進一步加大資金和人力投入力度才能夠實現維護。無人值守智慧配電監(jiān)控系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測電力設備的運行狀態(tài),若發(fā)現異常則可以第一時間報警,將損失降到最低。無人值守智慧配電監(jiān)控系統(tǒng)可以大大減少電力設備故障和停電時間,提高電力供應的可靠性和穩(wěn)定性。

2 無人值守智能配用電系統(tǒng)設計

2.1 無人值守智能配電室監(jiān)控系統(tǒng)拓撲

無人值守智能監(jiān)控系統(tǒng)有著一定的專業(yè)性和復雜性,為了進一步實現該系統(tǒng)在高校建設中的運用,本文主要從終端數據采集層、數據傳輸層展開實踐內容分析。

2.2 系統(tǒng)設計思路

2.2.1 變壓器智能監(jiān)控

(1)通過配置智能網關以及具備遠傳通信功能的變壓器溫度控制器,實現各變電所變壓器遠程安全監(jiān)控。

(2)通過配置拾音器(通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入平臺),實現各變電所變壓器噪聲遠程監(jiān)測。

2.2.2 母排溫度智能監(jiān)控

通過配置無線測溫傳感器、無線溫度采集器,實現高低壓母排溫度實時在線安全監(jiān)測。

2.2.3 變電所環(huán)境安防以及視頻聯動監(jiān)控

通過在各變電所高壓配電室、低壓配電室等處安裝軌道式智能巡檢裝置、網絡攝像機、硬盤錄像機、溫感、煙感、紅外、水浸、溫濕度等探測器,實現所有變電所的視頻移動巡檢和配電系統(tǒng)聯動監(jiān)控、環(huán)境及安防智能監(jiān)控。

2.2.4 變電所空調及風機智能監(jiān)控

通過在各變電所配置智能插座,實現已有空調、風機的遠程監(jiān)控。

2.2.5 門禁管理及聯動

通過在各變電所配置門禁系統(tǒng),實現刷卡入戶,出入記錄可查,提高安全性;通過配置照明控制終端對房間內照明進行遠程監(jiān)控,可與門禁、視頻聯動,當監(jiān)測到有人且照度不夠時自動開燈,人走后自動關燈。

2.2.6 智能移動運維

通過智能移動運維手機App軟件,實現線上智慧配電及運維云平臺7×24 h遠程集中監(jiān)控,并幫助線下專業(yè)運維團隊定期巡檢與故障定位,實現聯合閉環(huán)智能運維管理。

3 硬件架構和主要特點

3.1 硬件架構

在設計一個配電站的時，確保安全、可靠和高效的運行是非常重要的。下面是配電站硬件架構的各個組成部分及其功能描述：

3.1.1. 視頻監(jiān)控設備

功能：視頻監(jiān)控設備主要負責24小時不間斷地監(jiān)控配電站的內部和外部環(huán)境。高清攝像頭可以提供更為清晰的圖像，有助于在細節(jié)上捕捉任何異常情況。

設備：包括監(jiān)控攝像頭、錄像機、顯示屏等。

3.1.2. 環(huán)境監(jiān)控設備

功能：實時監(jiān)測配電站內的環(huán)境參數，確保電力設備的正常運行和人員的安全。

設備：包括溫濕度傳感器、煙霧探測器、空氣質量檢測器和門禁系統(tǒng)。

傳感器：

溫濕度傳感器：監(jiān)測配電站內部的溫度和濕度，防止因環(huán)境變化導致的設備故障。

煙霧探測器：及時發(fā)現火情，避免火災事故的發(fā)生。

空氣質量檢測器：檢測有害氣體的濃度，如硫化氫等，保障人員健康和設備安全。

門禁系統(tǒng)：控制和管理配電站的出入，確保配電站的安全性。

3.1.3. 數據傳輸設備

功能：確保監(jiān)控數據與環(huán)境參數能夠安全、穩(wěn)定地傳輸至控制中心。

設備：包括網絡交換機、路由器等網絡設備。

3.1.4. 控制與管理設備

功能：對整個監(jiān)控系統(tǒng)進行集中控制和管理，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

設備：包括控制箱和管理服務器。

控制箱：現場控制中心，用于接收和處理各種監(jiān)控信號。

管理服務器：用于存儲監(jiān)控數據，進行數據分析和備份，同時對整個系統(tǒng)進行遠程管理。

3.2 系統(tǒng)特點

3.2.1 遠程監(jiān)控、統(tǒng)一管理

無人值守智能配電系統(tǒng)將能夠實現遠程監(jiān)控統(tǒng)一管理的特征,這樣就避免了人員在值班巡視過程之中可能會產生的疏漏以及安全隱患。由于當今高?，F代化基礎建設要求專業(yè)性以及高效性,單純的人工值班模式即使做到24 h不間斷監(jiān)測,也難以避免因人工監(jiān)測出現的疏漏問題。采取該系統(tǒng)則能夠實現智能運營維護,所獲取的信息也更加精準,為專業(yè)人員的判斷和決策提供更加具有參考價值的數據。同時,遠程的監(jiān)控模式可以統(tǒng)一進行配電室管理,集中性更強,減少人工成本。

3.2.2 異常報警,快速搶修

無人值守智能配電系統(tǒng)對數據不間斷實時監(jiān)測,比如出現了溫度異常、超負荷運行等常見的問題,可以第一時間通過系統(tǒng)報警,為專業(yè)人員及時到達現場搶修爭取時間。該系統(tǒng)擁有三維地圖查詢功能,能夠以最快的速度了解到距離最近檢修人員的實時位置信息并智能派單,不僅能夠實現快速搶修,也使后期的長期運維實現高速智能化。

3.2.3 合理規(guī)劃、定期巡檢

根據設備所反映的具體情況能夠通過系統(tǒng)判斷出合理的巡檢周期以及巡檢方式。這些數據能夠通過系統(tǒng)及時上傳到云端,供專業(yè)人員進行決策。如果巡視過程之中出現了一些不能及時解決的問題,也能夠在第一時間反饋問題,讓服務中心進行處理。

3.3 系統(tǒng)智能聯動功能

無人值守智能配電房監(jiān)控終端單元與執(zhí)行設備具備系統(tǒng)聯動功能,可以更加智能、自動化地保障配電設施的穩(wěn)定可靠運行。

3.3.1 門禁與紅外布防/撤防、照明、風機聯動

(1)電子鑰匙如果在擁有合法權限的情況下,那么開門可以實現自動撤防,避免了因非法開門帶來的安全隱患。

(2)在任意一扇門打開的時候,室內自動照明、自動打開風機。關門則自動關閉,進一步節(jié)約能耗。

(3)紅外報警在被觸發(fā)之后,會產生入侵報警時間;撤防紅外失效,觸發(fā)紅外報警時,不產生入侵報警時間。

3.3.2 溫濕度與空調設備聯動

(1)在超過額定濕度的情況下,空調除濕功能自動啟用。正常情況下則自動關閉空調節(jié)約能耗。

(2)在超過額定溫度的情況下,空調制冷功能自動啟用。正常情況下則自動關閉空調節(jié)約能耗。

3.3.3 視頻與門禁、紅外、水浸、煙感聯動

(1)實時監(jiān)控功能的攝像頭在監(jiān)測過程之中,如果出現了非法入侵等異常行為,則攝像頭會及時記錄相關畫面信息并發(fā)送上報,在關門狀態(tài)下,攝像頭則處于默認位置。

(2)如在紅外探測器出現異常警報的情況下,攝像頭也會在同一位置進行畫面拍攝。

(3)如出現了室內被水浸泡,攝像頭則會在水浸探測器同一位置進行畫面拍攝。

(4)如出現煙霧,攝像頭會在煙霧探測器同一位置開始攝像。

3.3.4 煙霧與消防設備、視頻、主站報警聯動

在出現煙霧的情況下,除了進行攝像頭的畫面錄制以外,還將自動啟用風機,監(jiān)控主站將在第一時間報警至數據中心,通知專業(yè)人員搶修處理。

審核編輯 黃宇