配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)研究與設(shè)計(jì)——確保電力供應(yīng)安全與穩(wěn)定

隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力需求的不斷增加，配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的研究與設(shè)計(jì)變得尤為重要。配電房作為電力供應(yīng)的核心環(huán)節(jié)，對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，能夠有效保障電力供應(yīng)的安全與穩(wěn)定。本文將對(duì)配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的研究與設(shè)計(jì)進(jìn)行全面詳細(xì)的講解，幫助讀者深入了解該系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)。

一. 系統(tǒng)概述

配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)是配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的核心控制設(shè)備，它通過傳感器采集配電房?jī)?nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、氣體濃度等指標(biāo)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)上進(jìn)行處理和分析。系統(tǒng)主機(jī)通過與其他監(jiān)控設(shè)備的連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電房?jī)?nèi)電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制等功能，從而保障電力供應(yīng)的安全與穩(wěn)定。

二. 功能特點(diǎn)

1. 多種監(jiān)測(cè)指標(biāo)：系統(tǒng)主機(jī)能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)多種環(huán)境指標(biāo)，如溫度、濕度、氧氣濃度、有害氣體濃度等，確保配電房環(huán)境的安全與穩(wěn)定。

2. 高精度測(cè)量：系統(tǒng)主機(jī)采用高精度的傳感器，能夠?qū)Νh(huán)境指標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，保證數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。

3. 即時(shí)報(bào)警功能：系統(tǒng)主機(jī)能夠根據(jù)設(shè)定的報(bào)警閾值，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境指標(biāo)的即時(shí)報(bào)警，及時(shí)發(fā)出聲光警報(bào)或短信通知，提醒相關(guān)人員進(jìn)行應(yīng)急處理。

4. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析：系統(tǒng)主機(jī)可以將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，生成詳細(xì)的報(bào)表和圖表，幫助用戶了解配電房環(huán)境的變化趨勢(shì)，為運(yùn)維管理提供決策依據(jù)。

5. 遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制：系統(tǒng)主機(jī)支持遠(yuǎn)程訪問和操作，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控配電房環(huán)境，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，便于實(shí)時(shí)管理和應(yīng)急處理。

三. 研究與設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

1. 傳感器選擇：在設(shè)計(jì)系統(tǒng)主機(jī)時(shí)，需要選擇適合的傳感器來獲取環(huán)境指標(biāo)數(shù)據(jù)，包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器等，要考慮傳感器性能、穩(wěn)定性和可靠性。

2. 數(shù)據(jù)傳輸方式：要選擇合適的數(shù)據(jù)傳輸方式，如有線傳輸和無線傳輸，根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的方案，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸和即時(shí)處理。

3. 數(shù)據(jù)處理與分析：系統(tǒng)主機(jī)需要具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，能夠?qū)Σ杉降拇罅繑?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和分析，提取有用信息，為用戶提供決策支持。

4. 安全保密設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)系統(tǒng)主機(jī)時(shí)，要考慮數(shù)據(jù)的安全性和保密性，采用合適的安全措施，防止數(shù)據(jù)泄露和未授權(quán)訪問。

5安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

5.1概述

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能監(jiān)控系統(tǒng)屏、通訊管理機(jī)、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)（云臺(tái)球機(jī)、槍機(jī)）、環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統(tǒng)（燈光、空調(diào)、除濕機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵）、門禁監(jiān)控子系統(tǒng)（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監(jiān)控子系統(tǒng)（雙鑒檢測(cè)器）。

5.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學(xué)校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動(dòng)化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4系統(tǒng)功能

5.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

能夠顯示配電室設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電室環(huán)境參數(shù)信息，實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警等信息。

5.4.2數(shù)據(jù)查詢

在人機(jī)界面中，可以直接查看配電室中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

5.4.3曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線。

5.4.4運(yùn)行報(bào)表

查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)報(bào)表。

5.4.5實(shí)時(shí)告警

具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟取穸取⒂泻怏w、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

5.4.6歷史事件查詢

能夠?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。 

5.4.7用戶權(quán)限管理

設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。

5.4.8網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

支持實(shí)時(shí)監(jiān)視并診斷各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

5.4.9遙控功能

可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。

5.5系統(tǒng)硬件配置

6應(yīng)用與總結(jié)

配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)采用STC12C5A60S2單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，接口統(tǒng)一，采用1U機(jī)柜，接線美觀整齊，如圖6中間所示。

圖6配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)應(yīng)用實(shí)物圖

本文所設(shè)計(jì)的配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)共有12路開關(guān)量隔離輸入RJ45接口（可任意接入煙霧、水浸、紅外入侵等傳感器），8路開關(guān)量輸出控制（其中4路為空調(diào)控制RJ45接口，另外4路為風(fēng)機(jī)、照明、水泵等控制接線端子接口），6路485通信RJ45接口（六氟化硫氧氣模塊、溫濕度模塊、LED模塊各2個(gè)），1路觸摸屏從機(jī)485通信RJ45接口，以及1個(gè)工控機(jī)主機(jī)485通信RJ45接口。主機(jī)真正實(shí)現(xiàn)了電路和接口的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，可靠性大大提升，故障率大大降低，接線整齊美觀容易維護(hù)。

此外，工控機(jī)作為上位機(jī)與監(jiān)控主機(jī)通信，通過網(wǎng)絡(luò)或者4G數(shù)據(jù)流量，采用IEC104電力規(guī)約與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)控。

參考文獻(xiàn)

[1]袁路路.基于電力物聯(lián)網(wǎng)的智能配電房狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障預(yù)警研究[碩士學(xué)位論文].華南理工大學(xué),廣州,2020

[2]楊士昉,楊仕友,費(fèi)章君.基于IEC104規(guī)約的配電房運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā).電工技術(shù),2020(13):110-112,119

[3]張恒,陳軍球,方振.智能電房環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.機(jī)電信息,2019(36):31,34

[4]國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司嘉興供電公司.一種基于電力物聯(lián)網(wǎng)的分布式配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng):CN201911282250.8[P].2021-11-26.

[5]陳菊紅,遲海,孟慶敏.智能配電臺(tái)區(qū)配電房環(huán)境變量監(jiān)測(cè)及關(guān)鍵技術(shù).科學(xué)與財(cái)富,2018(19):189

[6]徐志保,羅建官,陳夢(mèng)琴,鄭錦峰,吳金斌.配電房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)研究與設(shè)計(jì)

[7]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版