配电室/开关室智能环境综合监控系统中使用的传感器

1、项目背景

目前电力公司对于所管辖的配电房、开关室，例行巡检每月1次，红外测温巡测每月1次，全部依赖于人工巡视作业。在高负荷期间和有特殊保供电要求时，须增加巡检频次。

有些交通闭塞的地区，配电房的运行受到严重制约，甚至需要多人值守，就算是多人值守的情况下，还是会出现设备故障导致停电现象。

主要表现在以下几个方面：

首先，配电室的管理系统不完善，一旦出现系统或者设备故障，根本没有固定的解决模式和及时的维修人员进行维修，通常要等上很长时间才会有工作人员前来维修，且一旦有大的设备损坏，又没有新的设备及时地补上，就要报请上级供电部门解决，维修效率很低下，且手续繁琐，对用户用电没有保障。

二是电气管理人员的管理工作不 到位。设备在正常运行情况下，需要有工作人员定期地对设备进行维护和保养，但是在很多地方，维修人员都没有做到这一点，而管理人员对这些情况根本没有及时处理，而是放任工作人员。 还有当设备出现异常情况时，工作人员不能及时地了解情况，把相关信息反馈给管理部门，就容易造成配电室的设备损坏，影响正常供电，给用户用电带来严重影响。

2、配电室环境要求

配电室内环境温度超过5 ~30°C范围，应配置空调等有效的调温设施；室内相对湿度超过95%或月相对湿度超过75%时， 应配置除湿机或空调。配电室排风机控制开关应在室外。

3、系统特色如下：

1）扩展性。提供开放的接口，方案具有平滑的扩容和升级能力，以适应移动业务发展和管理的需要和保证后期的直接接入。

2）可维护性。选型的设备采用维护工作量较少和易于维护的设备，减少日常运维工作量。

3）稳定性。一是系统某一节点或某一设备的故障不影响其他设备和系统的正常运行；二是选型设备本身具有较好的稳定性和良好的故障保护功能。

4）*性。所选用的系统和设备能够满足系统长期建设和发展的需要，保护用户投资，兼容现有设备。

5）投资少。系统选型具有高性能价格比。

6）建设时间短。在较短的时间内完成系统的安装调试。

4、系统组成

配电房智能环境监控系统 遵循《智能变电站一体化监控系统功能规范》进行设计，系统采用IEC61850标准统一建模。该系统除了强调各个子系统之间的信息共享和信息互动之外，还支持分层、分区的分布式结构及多级系统构建，可随时满足智能变电站对辅助生产系统提出的新需求。

配电房智能环境监控系统可接入视频监控系统、安全防范系统、环境监控系统、智能门禁系统、火灾自动报警系统、设备温度监测系统等辅助生产系统，各子系统的规模及设备数量可灵活配置，根据实际情况该平台同时可接入其他的第三方系统或自动化设备。

图1配变所智能环境综合监控系统总体框图

5、配电房智能环境综合监控系统 应用传感器及功能

配电房/开关室智能环境综合监控系统 站端监控屏柜

站端监控屏柜 环境监控

5.1、设备监测

1、变压器测温：监测变压器绕组温度、风机运行状态。

2、开关柜母线测温：检测母线电压的温度。

3、高压柜局放监测：检测高压开关柜柜的局放。

5.2、环境监控

1、温湿度监控：监测环境温度、湿度。

2、水位探测：监测水位值。

3、噪声监测：监测环境噪声。

4、漏水检测：监测环境的漏水情况。

5、SF6、O2监测：监测六氟化硫、氧气浓度。

6、露点预警：形成凝露之前报警。

7、臭氧监测：监测臭氧浓度。

8、甲烷监测：监测甲烷浓度。

9、空调监控单元：监测空调的运行状态，制冷、制热，远程手动控制或环境联动控制开机、关机操作等。

10、除湿机监控：监测除湿机的运行状态，环境湿度值，以及远程控制开关机等。

11、风机控制单元：通过温度值自动联动控制风机的启停。

12、水泵控制单元：通过水位值自动联动控制水泵的启停。

13、照明控制单元：监控灯光照明状态、远程控制灯光照明。

14、新风机控制单元：监测新风机运行状态，自动联动新风机启停。

5.3、安防及消防监测

1、烟雾探测：监测环境烟感状态。

2、门磁探测：监测门的状态。

3、红外探测：监测环境的人员出入状态。

4、温感探测：监测环境的火警状态。

5、明火探测：监测环境的明火状态。

6、门禁监控：监控门禁人员出入记录，可支持刷卡、密码、指纹、人脸等多方式，支持远程开关门。

5.4、视频监控

1、枪机摄像机：通过视频图像监控现场环境情况。

2、半球摄像机：通过视频图像监控现场环境情况。

3、球机摄像机：通过视频图像监控现场环境情况，可进行云台控制。

4、NVR设备：对视频录像进行存储和转发。

5、硬盘：对视频录像进行存储。

5.5、轨道机器人巡检

采用轨道机器人巡检对配电房内的设备状态进行分析，对仪表读数、刀闸状态、刀闸（开关）分合指示牌状态、控制柜指示状态进行识别，表计读数超限能够及时预警

配电房/开关室智能环境监控系统 软件界面

6、配电房智能环境综合监控系统 应用传感器

配电房/开关室智能环境监控系统 应用传感器

1）SF6+O2气体变送器 主要技术参数：

额定电压：DC12V～24V

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：0～99%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

平均功耗＜3W

2）臭氧传感器 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

3）液位传感器 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

安装方式：投入式

4）噪音传感器 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

5）空调控制器 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

6）开关柜内终端头及变压器进出线无线温度监测

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。

无线测温传感器

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℃