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NPZ-DL-001 配变智能环境综合监控系统


概  述

2015年8月,国家发展改革委发布《关于加快配电网建设改造的指导意见》。意见指出要以智能化为方向,按照“成熟可靠、技术先进、节能环保”的原则,全面提升配电网装备水平;采用先进物联网、现代传感和信息通信等技术,实现设备、通道运行状态及外部环境的在线监测,提高预警能力和信息化水平。

目前配电站所存在浸水、有害气体超标、盗窃等风险,以及高温高湿引起设备绝缘损坏等设备故障问题。改善配电站所运行环境,加强设备状态监测和维护管理水平,消除安全隐患,提高供电可靠性。

针对这些问题,利用现代计算机技术、网络技术、图像技术、安防监控和防盗报警、智能环境监控技术,推出配电站所智能巡检控制系统,对配电站所实施全面的集中监测监控管理。

 

设计依据

GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术快速瞬变脉冲群抗干扰度试验;

GB/T14598.13规定的频率为100KHZ衰减震荡波(第一半波电压幅值共模为2.5KV,差模为1KV)脉冲群干扰实验;

GB4793-1995  测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第一部分 通用要求;

GB/T2423.1  电工电子产品基本环境试验规程 试验A:低温试验方法;

GB/T2423.2  电工电子产品基本环境试验规程 试验B:高温试验方法;

GB/T2423.3  电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca:恒定湿热试验方法;

GB/T11287-1989规定的I级震动响应实验及GB/T14537-1993规定的I级冲击响应实验;

GB/T11287-1989规定的I级震动耐久实验;

 

相关资质

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系统框架图

NPZ-DL-001 配变智能环境综合监控系统由智能监控平台、数据传输系统、智能监控主机、各监测子系统及执行子系统等部分组成,现场传感及执行单元采用通过智能监控终端经数据传输系统接入到管理平台。

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图1智能配电站所监控系统总体框图

1、数据传输系统

整个系统业务信息交互主要包括各传感器、执行元件与智能监控主机之间的信息采集、传输以及智能监控主机与平台之间的数据通信。

各传感器将采集到巡检数据通过无线、以太网、RS485/232等方式传输至智能监控主机,智能监控主机将数据以太网的形式传输至网络交换机,网络交换机再将巡检数据传输至电力系统内部光纤环网或无线配网通讯中,智能监控平台就能通过电力系统光纤环网获取巡检数据,并为管理终端提供数据服务。

2、智能监控主机

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智能监控主机:实现与管理平台的网络通信,支持104、101、Modbus等电力协议,支持4G无线数据上传等多种通讯方式,具有8路无源开关量输入,8路继电器输出,具有6路RS232/485串口,2路10/100M网络接口,实时RTC,并支持监控点位控制逻辑联动自由编程,实现配电站所内状态信息的采集、上送以及各个子系统之间的联动。

主要技术参数:

☆ 工作电压:AC220V;

☆ 开关量采集通道数8,干接点输入;

☆ 开关量输出通道数8,干接点输出;

☆ 通信通道数:6路RS485,1路RS232;

☆ GPRS短信收发功能;

☆ 具有掉电保护功能,能够保存配置信息、历史数据和告警信息;

☆ 电源、运行、告警和串口收发指示;

☆ 具有看门狗功能,使系统稳定可靠运行。

☆ 具备B码对时功能;

☆ 工作环境:温度:-25 ℃~+70 ℃    湿度:≤95%RH

☆ 绝缘性能:外壳与电源间:>10MΩ

☆ 电磁兼容特性:快速瞬变脉冲群 GB/T17626.4-1999 4级

3、综合监测传感器及执行单元

在现有配电站所设备基础上,利用较成熟的技术,通过智能巡检监控系统全面监测配电设备、配电室环境的运行情况及性能参数,并借助监控主机取得的数据来搭建智能监测平台,建立配电站所环境智能监测子系统。

环境监控子系统及运行联动:

环境监控子系统,主要通过监控主机读取房内温湿度、烟感、水浸、氧气、臭氧、SF6等传感器,根据预设的上下限定值,启动空调、除湿器、风机、水泵等,及时智慧治理,使超标项目快速恢复正常,保证配电站所环境持续合格达标,满足正常工作环境。同时监控主机实时上报当前的环境参数,在超出预设定值后,及时上告告警信号。

1)SF6+O2气体变送器

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主要技术参数:

额定电压

DC12V~24V

测量范围

SF6气体浓度测量范围: 0~3000ppm

氧气测量范围:0~25%

温度测量范围:-40℃~120℃、湿度测量范围:0~100%RH

测量精度

SF6:   ±5%、氧气:±1%、温度:±0.5℃、湿度:±3%RH

输出接口

RS485

通讯协议

MODBUS   RTU

通讯地址

1-255(可设置)

波特率

9600   bit/s(可设置)

平均功耗

<3W

产品尺寸

152mm×150mm×40mm


2)温湿变送器

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主要技术参数:

额定电压

DC12V~24V

测量范围

温度:-40℃~120℃、湿度:0~100%RH

测量精度

温度:±0.5℃、湿度:±3%RH

输出接口

RS485

通讯协议

MODBUS   RTU

通讯地址

1-255(可设置)

波特率

9600   bit/s(可设置)

平均功耗

<3W

产品尺寸

室内墙面安装

 

3)臭氧传感器

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主要技术参数:

额定电压

DC12V~24V

测量范围

0~100ppm

测量精度

±3%

输出接口

RS485

通讯协议

MODBUS   RTU

通讯地址

1-255(可设置)

波特率

9600   bit/s(可设置)

平均功耗

<3W

安装方式

室内墙面安装

产品尺寸

ABS白色 86mm*117mm*41mm

 

4)液位传感器

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主要技术参数:

额定电压

DC12V±20%

测量范围

0-5m

测量分辨率

1mm

输出接口

RS485

通讯协议

MODBUS   RTU

通讯地址

1-255(可设置)

波特率

9600   bit/s

平均功耗

<3W

安装方式

投入式

 

5)烟雾探测器

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额定电压

DC12V±20%

输出接口

声光报警/继电器无源触点(NO/NC可设置)输出

报警声音

≥80dB

报警电流

≤45mA

工作温度

-10℃~+50℃

相对湿度

≤95%RH

安装方式

吸顶式安装

产品尺寸

支架103mm,高55mm(带底座)

 

6)噪音传感器

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主要技术参数:

额定电压

DC12V~24V

测量范围

30~120dB

测量精度

±1.5

频率范围

20Hz~12.5kHz

输出接口

RS485

通讯协议

MODBUS   RTU

通讯地址

1-255(可设置)

波特率

9600   bit/s(可设置)

平均功耗

<1W

安装方式

室内墙面安装

产品尺寸

ABS白色 86mm*117mm*41mm

 

7)空调控制器

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主要技术参数:

额定电压

DC12V~24V

遥控距离

10m

载波频率

38KHz

学习方式

自动学习识别

输出接口

RS485

通讯协议

MODBUS   RTU

通讯地址

1-255(可设置)

波特率

9600   bit/s(可设置)

平均功耗

<1W

抗电磁干扰

30V/m(10MHz―1000MHz)

安装方式

室内墙面安装

产品尺寸

ABS白色 86mm*117mm*41mm

 

8)开关柜内终端头及变压器进出线温度监测

测温传感器采用无源自取电,在线路电流大于5A的条件下,满足可靠运行要求。安装在变压器高低压接线出头以及开关柜内电缆终端头处,实时监测变压器运行状态,掌控变压器关键点的温度变化情况,并实现温度预警与风机联动;实时监测开关柜电缆终端头温度,提前预警电缆终端头温升。

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频率范围

433MHz

传输距离

大于60m

数据速率

2.4-128Kbps

发射电流

11-60mA

睡眠电流

60nA

工作电压

CT取电(5A)

测量温度

-50℃~+150℃

测量精度

±0.5℃

外形尺寸

25mm*25mm*62mm

 

安防子系统及运行联动

通过在配电站所内安装红外入侵探测器监测室内的安全指标,监控主机通过传感器收集相关数据,将各项环境数据实时发送给智能管理平台,智能管理平台得到数据之后立刻按照既定的阈值条件及告警策略产生相应的事项告警,并在第一时间通过语音、短信、邮件、微信等既定渠道发给相关人员,同时按照既定的异常处理措施来控制现场设备的启停:

1)红外入侵探测器监测红外感应点的状态,一旦发现布防后有入侵,环境监控主机接收数据后,现场启动声光报警器,并立刻上报智能管理平台中心并告警;并与视频联动,记录告警前的视频数据,做进一步分析。

2)安装在现场的声光报警器在出现外界入侵时,发出强烈的声光报警信号,以达到提醒现场人员注意的目的。

 

 

视频子系统及联动

在配电站所内安装红外球型摄像机,用于电房内安防监控和设备运行状态监控。

1)   监控平台可通过环境监控主机对摄像机下达操作指令,具备远程控制视频的功能,进行实时监视; 

2)   可通过监控主机与环境监测系统联动,根据环境监测系统的预警或报警区域,查看特点区域情况,供人工确认;

3)   当某区域发生入侵报警时,监控主机自动联动视频监控系统,并自动将对应位置的图像画面切换至监控屏幕上,并启动现场和监控中心的声光报警器;

4)   通过报警联动以及NVR的视频回放功能,可以实现如烟感告警后,调出报警前一定时间内的视频信息,作为事前分析。

 

应用案例

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