配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在選煤配電室的應用

1配電室智能監(jiān)控的意義

智能配電室監(jiān)控系統(tǒng)中紅外攝像頭的設立可對部分電氣事故進行提前預判,具體可體現(xiàn)出電氣設備溫度異常,調(diào)度員通過智能配電室監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電氣設備溫度異常提前通知電工進行現(xiàn)場檢查,避免因電氣設備事故的發(fā)生影響生產(chǎn)。智能配電系統(tǒng)可實現(xiàn)精準有效的遠程停送電、智能化巡檢和無人化值守,提高工作效率,降低生產(chǎn)成本,減輕了職工勞動強度,把職工從繁瑣的崗位置換出來,在提高重要設備巡維質(zhì)量的同時,增加了人機安全可靠性。智能巡檢機器人的投入使用,對助力選煤廠提升智能化安全管理水平,改善工作環(huán)境,提效減員具有重要意義。

2智能監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架

智能監(jiān)測終端設備用來采集低壓配電柜內(nèi)電流電壓值，溫控器采集溫度。智能管控及服務平臺深度融合云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)等技術，依托專線/無線通信系統(tǒng)，采集企業(yè)配電室設備狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)和安防狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)配電室智能管控及服務等各項功能。智能監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。

系統(tǒng)平臺通過采集系統(tǒng)負荷信息數(shù)據(jù),計算分析總功率和負荷值、有功功率和無功功率,從而判斷運行是否正常。網(wǎng)關主要用于無線連接采集智能低壓監(jiān)測裝置,傳輸?shù)蛪壕€路三相電量采集、電能計量、負荷統(tǒng)計、電能質(zhì)量監(jiān)測、溫度測量、線路故障和狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù),采用無線通信方式或者有線網(wǎng)絡連接至監(jiān)控平臺或手機客戶端(圖2)。

裝置采用ARMCortex-A8構(gòu)架高性能工業(yè)級處理器,主頻可達到800MHz,可以使得無線通信網(wǎng)關完成復雜的通信規(guī)約轉(zhuǎn)換完成通信管理機等任務,可提供強大、快速、可靠、實用的WebSCADA功能,操作人員在互聯(lián)網(wǎng)上使用瀏覽器(包括智能手機APP,微信公眾號),實現(xiàn)對配電房電氣量、狀態(tài)量、環(huán)境量等的監(jiān)測,系統(tǒng)以單線圖、GIS圖、儀表盤、表格、曲線、餅圖等多種方式實時監(jiān)測遙測和遙信數(shù)據(jù)(圖3)。

3實現(xiàn)功能

巡檢機器人(圖4)具有聲音采集、煙霧有害氣體檢測、移動視頻圖像采集、溫度探測、人機對話等功能,在運維服務平臺上可隨時精確指導。它可以對選煤廠用電量、負荷、報警情況、能效、電能質(zhì)量等一些重要數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析,并自動生成綜合報告,為選煤廠提供能源管控、節(jié)能優(yōu)化、專家診斷等一體化的優(yōu)質(zhì)服務。

3.1數(shù)據(jù)監(jiān)控及統(tǒng)計分析

實現(xiàn)24h監(jiān)控所有低壓柜里面的電流電壓,如有哪里出問題可以直接且快速地發(fā)現(xiàn),不需要人工逐臺檢查,而且可以在手機電腦隨時查看低壓配電柜的情況。系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計是按時間(日、月、季、年)對同一終端的多個監(jiān)測量,對同一監(jiān)測量在不同的時間,或不同終端的同一類監(jiān)測量進行報表、曲線、柱形圖等顯示、打印和文件輸出。對設備電量、負荷、報警情況、能效、電能質(zhì)量等一些重要數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析(圖5)。

3.2智能報警

具有遙測越限、遙信變位等分類、分級、設備聚合、警鈴閃爍、報警音響、報警信息播報、報警窗口顯示等報警功能,系統(tǒng)還可以根據(jù)需要以短信、微信公眾號報警。

3.3精細化管理

配電室的進線、主要出線安裝電力能效監(jiān)測終端,同時加裝環(huán)境監(jiān)測終端(溫濕度、水浸、煙感),數(shù)據(jù)通過4G/5G無線(或?qū)＞€)傳送至平臺系統(tǒng)(圖6)。

3.4設備管理

設備監(jiān)測從設備管理的層級關系上查詢智能儀表、探頭等終端設備的實時和歷史的遙測、遙信數(shù)據(jù),系統(tǒng)為遙測數(shù)據(jù)的查詢、比較、統(tǒng)計等提供豐富、實用的分析手段(圖7)。

3.5電力運維

運維中心24h遠程監(jiān)測,保證用電可靠性。通過對用電分析,對用電設備進行節(jié)能改造,更換節(jié)能照明設施,增加補償設備,變頻改造,老舊配電設備更新。

3.6日常報表

每個月對設備進行安全運行、電能分析報告,及時了解設備運行情況,電能電耗情況(表1)。

4應用效果

挖金灣選煤廠配電室智能監(jiān)測系統(tǒng)投入運行后,取得了良好效果,有隱患可以快速發(fā)現(xiàn),使處理問題更加及時有效,降低了事故發(fā)生頻率,對一些溫度高、電流高的設備能夠提前檢測到,使之在沒有發(fā)生問題之前得到及時處理,降低了檢修難度,節(jié)省了部分人力,使電工可以更好地把精力放在安全生產(chǎn)保障。

5存在的問題及推廣應用前景

巡檢機器人巡檢定位后易產(chǎn)生偏差。巡檢機器人在準備運行的時候,未對機器人進行定位重復核查,定位容易產(chǎn)生偏差,使運行變的卡滯。需要對巡檢機器人進行多次重復的定位,重新定位精度±2mm,可保障運行平順無卡滯,目前在國內(nèi)市場上基本都存在機器人定位容易產(chǎn)生偏差等問題,而本次研制的設備在多次對機器人進行重復定位后,精度可以達到±2mm,保障了巡檢機器人在運行過程中平順無卡滯。

6安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

6.1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、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)（云臺球機、槍機）、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統(tǒng)（燈光、空調(diào)、除濕機、風機、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)（雙鑒檢測器）。

6.2應用場所

適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設計、施工和運行維護。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.4系統(tǒng)功能

6.4.1實時監(jiān)測

能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，實時顯示有關故障、告警等信息。

參考文獻

[1]張宗華.選煤廠人員智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].工礦自動化,2013,39(4):76-79.

[2]劉慶華.基于大數(shù)據(jù)分析的無人值守變電站預警系統(tǒng)及方法:CN105958652A[P].2016.

[3]韓益標.智能巡檢系統(tǒng)在選煤配電室的應用

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2019.11版

審核編輯 黃宇