劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:“三大工程"指的是保障性住房建設、“平急兩用"公共基礎設施建設、城中村改造，是我國在建設領域作出的重大決策部署，是根據房地產市場新形勢推出的重要舉措。其中城中村改造是解決群眾急難愁盼問題的重大民生工程，該工程中配電房的建設至關重要，為了確保配電系統的安全運行，需要配備先進的環境監測系統。安科瑞自研的Acrel-2000E配電室綜合監控系統，利用了硬件處理技術、網絡傳輸技術、通訊技術及數據庫技術，可以實時監測配電房內溫度、濕度、氣體濃度等關鍵環境參數，及時發現異常情況并采取相應的措施。本文介紹了安科瑞Acrel-2000E配電室綜合監控系統在河北保定多個安置區建設、城中村改造等工程中的應用，該系統的使用不僅可以提升配電系統的安全性和可靠性，還有助于保護工作人員的健康和環境的可持續發展。

關鍵詞: 三大工程 城中村改造 智能配電 環境監測

0 引言

城中村改造對推動城市高質量發展意義重大，可以消除安全風險隱患，改善居住環境，促進產業轉型升級，是構建房地產發展新模式的重要抓手。配電室關系到電氣安全和電能傳輸，為了保證相關工程的安全可靠，需要在配電室進行監控，Acrel-2000E配電室綜合監控系統對配電室的溫濕度變化情況、通風情況、室內積水情況以及設備的運行狀態進行實時的監測和分析，對出現的異常情況主動報警，并通過子功能的結合，做出基于異常報警的聯動處理，為配電設備的安全運行提供了強有力的保障，從而為用電企業帶來更好的服務。

Acrel-2000E配電室綜合監控系統在保定多個安置區建設、城中村改造等工程中的應用，實現了對各種監測數據的查詢、分析、預警及綜合展示，保證了配電室的環境安全。在智能化方面實現供配電監控系統的遙測、遙信數據采集，遙控點控制，對系統進行綜合檢測和統一管理；在數據資源管理方面，可以顯示或查詢供配電室內各設備運行（包括歷史和實時參數），并根據實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印，提高工作效率，節約人力資源。

1 項目概述及需求

保定城中村改造回遷房共有11個變電站需要檢測，保定高代曹莊安置區項目共有18個變電站需要監測，具體監測要求為：

1、針對每一條電纜溝進出線處配置水浸傳感器，實時監測電纜溝內的水位情況；

2、配置溫濕度傳感器，采集環境溫濕度數據并上傳至系統；

3、配置適量的煙霧傳感器、明火探測器來監測環境狀態，狀態信息采集到系統，并在人機界面實時刷新；

4、配置門禁子系統，監測門鎖的開關狀態，實現遠程開關門；

5、多用戶權限管理，便于分級操作。

Acrel-2000E 配電室綜合監控系統，是我司根據電力系統自動化及無人值守的要求，總 結國內外的研究和生產的先進經驗，專門研制出的新一代配電室綜合監系統。本系統具有保 護、遙測、遙信、遙脈、遙調、遙控功能，可實現無人或少人值守功能，為監控系統的安全、 經濟、可靠運行提供了全新的解決方案。 本系統采用分層分布式結構，整個監控系統在物理上分為兩個層：站控層和間隔層。站 級通信網絡采用標準以太網及 TCP/IP 通信協議，物理媒介可以為光纖、網線、屏蔽雙絞線 等 。 系 統 支 持 Modbus RTU、Modbus TCP、 CDT、 IEC60870-5-101、 IEC60870-5-103、 IEC60870-5-104、MQTT 等通信規約。

2 設計標準和依據

配電室綜合監控系統是由各類傳感器、網絡設備及計算機設備等互聯布局而成。系統因項目規模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同，可采取不同的拓撲結構，但是無論采取何種拓撲結構都是采用了“站控管理層——網絡通訊層——現場設備層"的分層分布式設計思想。這種分層設計，符合當前通訊體系設計實現的標準，在每層都能相對地完成監視控制功能，即可以實現遠方的監視控制，也能夠在上層故障時不影響本層和下一層的功能。

系統設計同時也符合以下標準： 

3 硬件設備選型

在該項目中，多個變電站的需求類似，以其中一個變電站為例，配置方案為：溫濕度傳感器、水浸傳感器、煙感傳感器和門禁子系統。

后臺系統采集所有傳感器的狀態和實時數據進行監測。其中溫濕度傳感器體積小巧，具有標準DIN35導軌安裝卡，可直接用于導軌安裝，同時還具有485通信接口，可通過標準ModBus-RTU通信協議通信；水浸傳感器內電源、感應線、信號輸出三部分隔離，安全可靠，安裝方便，可以監測由于外界環境和各種因素造成的室內外電纜溝積水情況；門禁子系統與后臺系統通過網線連接，通過讀卡器或密碼鍵盤等方式，對合法用戶進行身份驗證，控制門的開啟和關閉，也可以與監控系統或報警系統進行聯動，當發生異常情況時，及時觸發報警或監控設備。

4 現場安裝

溫濕度傳感器75平米以配2個，安裝在配電柜運行區的背面或側面，據地1m左右，盡量避開空調出風口；

水浸傳感器在配電室電纜溝進出線的地方各配1只，探針距溝底1-5cm，檢測器在蓋板下5cm處，如果是地下配電室，則傳感器裝在進口墻壁上，探針距地面1-5cm，檢測器距地面1m以上；

煙感是吸頂安裝，一般裝在柜子上方，每排10面柜子左右的話配3個左右；軸流風機嵌入安裝在墻壁上，據地2m左右，從風機引出控制線，連接至控制器，可通過主機實現遠程控制；

門禁子系統（門禁控制器、機箱電源、開門按鈕、磁力鎖、讀卡器）每個配電房設置1套，控制器放在機箱電源箱內，可壁掛也可放在屏柜里；讀卡器安裝在門外，距離地面1.2~1.4米處；開門按鈕安裝于門內距離地面1.2~1.4米處；磁力鎖一般安裝于門框中間位置。

主機每個配電房配置一個，安裝在高壓柜、直流屏或自動化終端旁。

5 軟件功能

1、 通信管理

配電室綜合監控系統可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數據的實時監測。

5.2 實時監測

配電室綜合監控系統人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等，實時顯示有關故障、告警等信息。

5.3 數據查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室各個設備的運行數據。

5.4 曲線查詢

在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。

5.5 運行報表

查詢配電室內設備的運行數據報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

5.6 實時告警

配電室綜合監控系統具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。

5.7 歷史事件查詢

配電室綜合監控系統能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。

5.8 用戶權限管理

為保障系統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

5.9 遙控操作

配電室綜合監控系統可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。

6 結束語 

配電室環境監控是整個電能管理系統中的一個重要環節，在城中村和安置區配電房建設中引入環境監測系統可以提升配電系統的安全性和可靠性，還有助于保護工作人員的健康和環境的可持續發展。本文介紹了Acrel-2000E配電室綜合監控系統在保定多個安置區建設、城中村改造等工程中的應用，系統實現了通信管理、實時監測、曲線查詢、實時告警、歷史事件查詢、視頻監控等功能，對配電室中的環境數據進行分析、處理、實時顯示；針對煙感報警、水浸報警等事件會有對話框、語音提示、短信報警等告警方式，并會生成各種數據報表、分析曲線、圖形，便于數據分析、研究。該系統安全、可靠、穩定的運行，為解決用電問題提供了真實可靠的依據，為電氣設備安全穩定運行提供了保障。

參考文獻: 

[1] 上海安科瑞電氣股份有限公司產品手冊.2010.08版.

[2] 云昌盛,李嘉添.一種智能配電房建設與應用[C]//未來配電網形態及關鍵技術研討會.中國電機工程學會, 2014.

[3] 殷新亮,彭茜,邵璞,et al.一種智能化配電房環境綜合監控裝置及其使用方法:CN202310070482.7[P].CN116320289A[2024-05-30].

[4] 徐志保,羅建官,陳夢琴,等.配電房環境監控系統主機研究與設計[J].福建電腦, 2023, 39(2):94-97.