居配電站作為電網末端的關鍵節(jié)點,是智能電網建設的重要組成部分。近年來,隨著水澇、盜竊等情況的不斷出現,嚴重影響了電網運行安全,降低了供電可靠性。因此,加強居配電站監(jiān)控、管理,確保其正常運行,有著重要意義。
CGS-6000居配電站物聯網監(jiān)控系統(tǒng),就是針對上述監(jiān)管要求,融入智能電網智能化監(jiān)測需要,促進居配電站標準化建設。
CGS-6000居配電站物聯網監(jiān)控系統(tǒng)主要對如下11種對象進行監(jiān)測
1.電柜溫濕度(排水法除濕)
2.智能門禁
3.視頻監(jiān)測
4.防盜
5.消防
6.SF6泄漏
7.環(huán)境溫濕度
8.變壓器超溫
9. 溢水報警
10.開關柜觸頭測溫
11.開關柜局部放電
CGS-6000為居配電站提供了通信平臺,可以實現信息的遙測、遙信、遙控。運行人員也可以用手機等移動終端、計算機連接到互聯網,查看信息,也可以直接通過手機、計算機,遠程開門、控制風機。
2、工作原理
CGS-6000居配電站物聯網監(jiān)控系統(tǒng)是利用LORA 或 NB-IOT等物聯網技術,把安卓手機、平板電腦或者臺式電腦在任何地點以WEB方式,可實時查看需要監(jiān)測設備的數據、狀態(tài)及故障情況,如變電站內被監(jiān)控的空調或柜體出現溫度過高、濕度過高、損壞、溫濕度傳感器損壞等,主控室的監(jiān)控系統(tǒng)會用短信提示的方式通知運行人員。如開關室內或箱體內環(huán)境溫度較低或濕度較高時,通過主控室的監(jiān)控系統(tǒng)可實現遙控啟動變電站內所有被監(jiān)控的空調和除濕器,或斷開變電站內所有被監(jiān)控的空調和除濕器。因此該系統(tǒng)從根本上解決局配電很難做到集中監(jiān)測所需要監(jiān)測設備,以及控制起停的難題。
剛才舉例其工作原理如下圖所示:
該系統(tǒng)其主要技術特色如下:
?采用LORA 或 NB-IOT,無線擴頻技術,抗干擾能力更強。智能無線組網技術徹底消除同頻干擾問題,通訊誤碼率大大降低。
?測量點和接收點無直接聯系,無絕緣問題,不受外部環(huán)境影響,尤其適合于高壓系統(tǒng),不再擔心測量的安全問題。
?無線模塊無線組網靈活,可擴展性強,可適用不同電壓等級、不同環(huán)境帶電設備的實時監(jiān)測,安裝施工簡便宜行。
?系統(tǒng)采用分布式分層結構設計,拓撲結構靈活,既可融入自動化系統(tǒng)運行,亦可獨立成系統(tǒng)運行。
3、系統(tǒng)組成
系統(tǒng)實現網絡圖如下:
3.1、除濕裝置
智能除濕裝置采用半導體電子元件制冷原理,利用珀爾帖效應和微電子技術,將空氣中水氣分子凝結成水,通過導水管排出,達到設備內部防潮除濕目的,徹底解決各類電氣設備內部潮濕難題
智能除濕裝置針對各種高低壓開關柜、環(huán)網柜、DTU柜、機構箱、機構操作箱,電動刀閘機構箱、匯控單元柜等電氣設備,根據其內部結構不同,運行環(huán)境不同等特點,推出多種結構設計、靈活配套的產品。本裝置具有人機界面友好、體積小、組合靈活、安裝方便、除濕效果好等特點。
3.2、智能門禁
系統(tǒng)包括:門禁讀卡器、門禁控制器、電控鎖、遠程授權數據下載、遙控開門 配備備用電源,停電仍可繼續(xù)保證開門
支持卡片類型:IC卡
通信方式:RS485
3.3、空調
空調主要安裝在監(jiān)控室、通訊室、電容器室、高壓室、絕緣工具室和GIS室中,本方案的空調要求具備紅外通訊功能。
空調自動控制模塊可以控制空調的啟停、溫度、模式、風速、風向、擺風和定時。具備RS485接口,可連接無線模塊。
3.4、紅外微波雙鑒防盜變送器
刷卡進入時自動解警,無授權進入視為非法入侵,并報警
紅外、微波組合監(jiān)測,防止誤報
探測距離:5m
通信方式:RS485
3.5、數字煙霧變送器
監(jiān)測煙霧后自動報警
通信方式:RS485(1對,上傳)
3.6、SF6和O2氣體監(jiān)測變送器
SF6氣體和O2氣體綜合監(jiān)測
SF6測量報警值:1000X10-6(v/v)
O2測量報警值:18%
SF6測量準確度:10%(全量程)
O2測量準確度:0.5%
通信方式:RS485
3.7、溫濕度監(jiān)測變送器
溫度和濕度綜合監(jiān)測
溫度測量準確度:1℃
濕度測量準確度:5%RH
通信方式:RS485
3.8、無源無線高壓設備溫度監(jiān)測裝置
無需電池即可工作,直接通過電壓感應取電不受電流影響,不會因過流損壞等電位設計,不受電壓影響 出乎想像的超低功耗設計先進的聲表面通信技術。
測量準確度:1℃
通信方式:RS485:1對,上傳
無源接點:1對,報警
3.9、不銹鋼低噪音風機
一體化設計,外形美觀
不銹鋼殼體,鋁合金電機葉片,防止銹蝕
大風量、低噪音,*低40dB,專為居配電站
設計,防止擾民
外置自動百頁,內置防蟲網
可伸縮支架,在一定范圍內可適合不同墻厚
3.10、溢水報警傳感器
監(jiān)測電纜溝內水位:發(fā)現溢水,即可自動報警,溢水時可自動啟動排水泵排水,水位監(jiān)測準確度:1mm
通信方式:RS485(1對,上傳)
無源接點(2對,報警、排水)
3.11、中繼通訊控制器
傳感器類型:UHF傳感器
信號頻帶:500MHz-1500MHz
匹配阻抗:50Ω
靈敏度:<2pC
動態(tài)范圍:65dB
環(huán)境溫度:-25℃-+65℃
環(huán)境濕度:0-100%RH
供電電源:AC220V±10%
系統(tǒng)功耗:50W
防護等級:IP55
通訊接口:同軸電纜
連接方式:N 型(母接頭)
3.12、中繼通訊控制器
中繼通訊控制器主要作用是把數據通過4G網絡傳至云平臺服務器。中繼通訊控制器采用高性能32位ARM內核CPU硬件平臺,嵌入式操作系統(tǒng),主要有三個功能模塊:LORA無線模塊部分完成溫度數據的收發(fā);4G模塊負責數據的遠傳值云平臺和故障短信的發(fā)送;WIFI模塊建立本地熱點。
3.13、LORA無線模塊
LORA是semtech公司創(chuàng)建的低功耗局域網無線標準,*大特點就是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠,實現了低功耗和遠距離的統(tǒng)一,它在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線射頻通信距離擴大3-5倍。
LORA無線模塊主要作用是把數據傳至中繼通訊控制器。LORA無線模塊是一種采用遠距離無線數據傳輸產品,體積小、功耗低、可靠性高??商峁╇p向的數字信號傳輸,直接代替RS232/RS485的有線連接應用,節(jié)省線材成本。
3.14、云平臺
云平臺數據服務器用于存儲通過4G通訊傳送過來的數據,手機終端和遠程監(jiān)控電腦均可訪問該數據。
阿里云是中國*大的云計算平臺,服務范圍覆蓋全球200多個國家和地區(qū)。阿里云致力于為企業(yè)、政府等組織機構,提供*安全、可靠的計算和數據處理能力,曾幫助用戶抵御全球互聯網史上*大的DDoS攻擊,峰值流量達到每秒453.8Gb。在Sort Benchmark 2015世界排序競賽中,阿里云利用自研的分布式計算平臺ODPS,377秒完成100TB數據排序,刷新了Apache Spark 1406秒的世界紀錄。在天貓雙11全球狂歡節(jié)、12306春運購票等極富挑戰(zhàn)的應用場景中 ,阿里云保持著良好的運行紀錄。此外,阿里云廣泛在金融、交通、基因、醫(yī)療、氣象等領域輸出一站式的大數據解決方案。
3.15、安卓手機/平板電腦/臺式電腦
安卓手機/平板電腦/臺式電腦通過WEB方式訪問云平臺服務器,可以在APP軟件里查詢每臺電動機的溫度曲線、歷史數據和故障狀態(tài)。
4、系統(tǒng)功能
1.溢水報警
溢水時報警,支持排水接點輸出功能。
2.智能門禁
停電時也可開門,遠程計算機、移動終端可遙控開門。
3.集成4種環(huán)境監(jiān)測
同時支持防盜、消防、SF6泄漏、環(huán)境溫濕度五種環(huán)境參數監(jiān)測,并可根據環(huán)境溫濕度或遠程開啟風機。
4.變壓器超溫監(jiān)測
直接采集變壓器溫度,超限即報警。
5.開關柜溫濕度監(jiān)測
對開關柜內溫濕度進行監(jiān)測,同時通過排水法直接將柜內濕氣冷凝成水排出柜外,確保柜內干燥。
6.開關柜觸頭測溫
無源無線觸頭溫度監(jiān)測技術,無需電池,也可實現高達20年的連續(xù)監(jiān)測。
5、產品優(yōu)勢
5.1.*全面的監(jiān)測,覆蓋居配電站全部監(jiān)測要素
滿足居配電站數量多、無人值守情況下全面監(jiān)測要求
集成高達11種對象的監(jiān)測,并按需擴展
發(fā)現異常及時將數據告知運行人員,消除安全隱患
5.2.先進的傳感和控制技術
4G通訊,支持路徑傳輸,在辦公室也能看到現場情況
電柜濕度自動監(jiān)測和排水法除濕,直接將濕氣冷凝成水
先進的無源觸頭測溫技術,無需電池,還可實現高達20年的連續(xù)監(jiān)測
5.3.智能化的網絡平臺
多種網絡接入方式:以太網,高速移動網絡
計算機、移動終端自適應,B/S架構,無須安裝即可使用
遠程查看數據,并可操作相關設備,如風機等
6、安裝和調試
6.1.安裝:以就近和拉線距離短為原則
a. 居配電站智能監(jiān)控主機壁掛式安裝在配電箱旁邊方便取電。
b. 溢水報警傳感器安裝在水泵墻上離地1.2米左右,2路溢水報警傳感器走線從電纜溝內走線至居配電站智能監(jiān)控主機處。
c. 智能門禁系統(tǒng):電控鎖嵌入安裝在智能不銹鋼防盜防火大門上,門禁讀卡器安裝于門外,門禁控制器安裝室內墻上,電磁鎖以及讀卡器線通過過線器接在門禁控制器上,門禁控制器從電纜溝內走線至居配電站智能監(jiān)控主機處。
d.紅外微波雙鑒防盜變送器安裝于離地面2.5米高處,方向正對走廊,實現全方位監(jiān)控,其并行從電纜溝走線至居配電站智能監(jiān)控主機處。
e.數字煙霧變送器分別安裝于主變的正上方的天花板上,并接走線至電纜溝,再至居配電站智能監(jiān)控主機處。
f. SF6和O2氣體監(jiān)測變送器、溫濕度監(jiān)測變送器安裝在開關柜一側的電纜溝內,走線并接電纜溝內走線至居配電站智能監(jiān)控主機處。
g. 變壓器超溫報警裝置安裝在主變網罩內,從電纜溝走線至居配電站智能監(jiān)控主機處。
h. 排水型電柜除濕器安裝在開關柜內底部,排水管接至電纜溝,走線沿電纜溝至居配電站智能監(jiān)控主機處。
i. 無源無線高壓設備溫度監(jiān)測裝置安裝在開關柜柜門上,從電纜溝走線至居配電站智能監(jiān)控主機處,傳感器安裝在銅排上。
j. 報警燈分別安裝在門的門框上,走線至門禁控制器。
k. 雙開門安裝雙開的智能不銹鋼防盜防火大門,單開門安裝單開的智能不銹鋼防盜防火大門。
l. 安全工器具柜放置在空余場地,盡量不影響過道。
m. 不銹鋼低噪音風機安裝在留洞的墻體上,從電纜溝走線至風機控制器再到居配電站智能監(jiān)控主機處。
6.2.調試:所有設備安裝好后進行調試工作,設備上電,設置用戶手機。
a. 溢水報警傳感器:手動測試溢水報警,監(jiān)控主機聲光報警,
b. 智能門禁:使用調試IC卡主機授權后,在讀卡器上刷開IC卡,能接收到短信開門信息。
c. 紅外微波雙鑒防盜變送器:未刷卡情況下進入防盜報警,且手機能接收到報警信息。
d. 數字煙霧變送器:手動測試,主機監(jiān)測到煙霧報警信號,語音報警,且手機能接收到報警信息。
e.SF6和O2氣體監(jiān)測變送器:使用SF6氣體釋放至變送器上,主機檢測報警且手機能接收到報警信息。
f. 溫濕度變送器:主機監(jiān)測到當前溫濕度值。
g. 變壓器超溫報警裝置:手動模擬變壓器超溫報警節(jié)點信號,主機檢測到信號報警,且手機能接收到報警信息。
h. 排水型電柜除濕器:按除濕強制,除濕器能運作,水管且能排出水。
i. 無源無線高壓設備溫度監(jiān)測裝置:監(jiān)測主機及監(jiān)測裝置能接收到各傳感器值,設置報警閥值低于監(jiān)測溫度值,主機報警,且手機能接收到報警信息。