簡婷

安科瑞電(dian)氣股份有限公司(si) 上海嘉定(ding) 201801

       高(gao)速公路(lu)(lu)隧道配(pei)(pei)(pei)電(dian)房(fang)通常分(fen)布零散，相隔距離較遠，所處地(di)(di)理環境(jing)比較復雜，不利于(yu)人(ren)(ren)工對(dui)其進(jin)行(xing)管(guan)(guan)理維護(hu)，而(er)配(pei)(pei)(pei)電(dian)房(fang)內(nei)(nei)(nei)部設(she)備(bei)都非(fei)常重(zhong)要，是隧道機(ji)電(dian)系統的(de)核心設(she)備(bei)。因此(ci)(ci)，人(ren)(ren)們對(dui)配(pei)(pei)(pei)電(dian)房(fang)的(de)運行(xing)環境(jing)、安防等管(guan)(guan)理提出了新的(de)要求，需要對(dui)煙霧(wu)、溫濕(shi)度、供配(pei)(pei)(pei)電(dian)設(she)施、門禁(jin)狀態、室內(nei)(nei)(nei)照明、通風(feng)、人(ren)(ren)員入侵(qin)以(yi)及視頻信息(xi)等進(jin)行(xing)集中監控管(guan)(guan)理和(he)分(fen)析，以(yi)便人(ren)(ren)員及時準確地(di)(di)掌(zhang)握設(she)備(bei)運行(xing)信息(xi)，實現故障*確定(ding)位，為(wei)配(pei)(pei)(pei)電(dian)房(fang)的(de)安全、可靠(kao)運行(xing)提供有力(li)保(bao)障。為(wei)此(ci)(ci)，在現有的(de)高(gao)速公路(lu)(lu)隧道配(pei)(pei)(pei)電(dian)房(fang)內(nei)(nei)(nei)設(she)置智能(neng)化監控系統，可以(yi)減(jian)輕監控員和(he)外勤人(ren)(ren)員的(de)勞動強度，降低設(she)備(bei)運行(xing)維護(hu)成本，保(bao)證隧道內(nei)(nei)(nei)交(jiao)通的(de)安全運行(xing)。

1 隧道配電房管理現狀

    本文以某(mou)高速公路隧道管(guan)理所(suo)為例，該管(guan)理所(suo)管(guan)轄了3座(zuo)隧道，一共有5座(zuo)配電(dian)房(fang)(fang)(fang)，這(zhe)些配電(dian)房(fang)(fang)(fang)已投入運(yun)行(xing)15年。當時配電(dian)房(fang)(fang)(fang)設計標準較低，沒有配置(zhi)智能管(guan)理系(xi)統(tong)，無法實現對(dui)供配電(dian)設備的(de)監(jian)(jian)(jian)控和(he)配電(dian)房(fang)(fang)(fang)環境(jing)的(de)監(jian)(jian)(jian)控，現有監(jian)(jian)(jian)控設施只能讓監(jian)(jian)(jian)控員(yuan)通(tong)過安(an)裝(zhuang)在(zai)配電(dian)房(fang)(fang)(fang)內的(de)攝像機進行(xing)實時監(jian)(jian)(jian)控，通(tong)過控制軟件實現抽(chou)屜柜的(de)開合閘。每(mei)天外勤人員(yuan)只進行(xing)一次配電(dian)房(fang)(fang)(fang)巡(xun)檢(jian)，并(bing)沒有實現對(dui)配電(dian)房(fang)(fang)(fang)的(de)實時監(jian)(jian)(jian)控。隧道配電(dian)房(fang)(fang)(fang)均(jun)設置(zhi)在(zai)山區，植被(bei)茂盛，動物較多(duo)，在(zai)天氣炎熱、潮濕(shi)、梅雨等環境(jing)中，設備運(yun)行(xing)在(zai)高溫(wen)、潮濕(shi)等惡劣環境(jing)下(xia)，嚴重威脅設備的(de)安(an)全運(yun)行(xing)，成為影響隧道正常運(yun)行(xing)的(de)安(an)全隱(yin)患。

2 隧道配電房智能監控管理系統設計

   基(ji)于物聯(lian)網(wang)技(ji)術,本文提出(chu)了隧道配(pei)(pei)(pei)電(dian)房智能監(jian)(jian)控管理系統(tong)(tong)的集成技(ji)術解決方案。本文以某配(pei)(pei)(pei)電(dian)房為例,通過在(zai)配(pei)(pei)(pei)電(dian)房內(nei)設置環(huan)境監(jian)(jian)控系統(tong)(tong),檢測漏水、煙霧、溫(wen)濕度、人員入侵等信(xin)息，設置供(gong)配(pei)(pei)(pei)電(dian)設備(bei)的數據(ju)實時(shi)(shi)監(jian)(jian)控系統(tong)(tong),監(jian)(jian)控各個設備(bei)運行狀態，并上傳至中控室,實現對設備(bei)的集中監(jian)(jian)控、統(tong)(tong)計分(fen)析，能夠實現及時(shi)(shi)記錄、查詢和自動報警等功能,讓(rang)監(jian)(jian)控員和外勤人員及時(shi)(shi)接收到告警信(xin)息,以便(bian)及時(shi)(shi)處理異(yi)常(chang)事(shi)故。

隧道配電房(fang)(fang)智能(neng)監(jian)控管理(li)系(xi)統(tong)由智能(neng)設備、傳輸(shu)線(xian)路(lu)和集成監(jian)控主機組成。配電房(fang)(fang)內所有設備通(tong)過以(yi)太網(wang)、串口服(fu)務器接(jie)入到網(wang)絡(luo)內;集成監(jian)控主機直接(jie)接(jie)入監(jian)控以(yi)太網(wang),與中控室網(wang)絡(luo)相連(lian),從(cong)而實(shi)現數據交互,系(xi)統(tong)構架(jia)如圖1所示。該系(xi)統(tong)采用(yong)集中管理(li)、分散控制的方式，不但滿足(zu)了對分散監(jian)控點集中統(tong)一管理(li)的需(xu)要,更(geng)滿足(zu)了數據安全等方面的要求。

3 配電房智能監控管理系統的硬件設計

     配電房需安裝(zhuang)的采集設備有煙霧傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)、溫濕度傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)漏水傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)、紅外防(fang)盜傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)、集成監控主機、三層(ceng)交(jiao)換機等。

(1)集(ji)成(cheng)監控主機(ji)(ji)帶有(you)串(chuan)口(kou)(kou)通(tong)信、AI/DI、以太網(wang)接口(kou)(kou)，可(ke)以對配電房(fang)運行環境進(jin)行數據采集(ji)和控制,現場(chang)通(tong)過(guo)以太網(wang)接口(kou)(kou)接入到監控環網(wang)，將數據傳輸至隧道管(guan)理(li)所中控室的(de)服務(wu)器進(jin)行處理(li),現場(chang)采用(yong)機(ji)(ji)架式無風扇工(gong)控機(ji)(ji)，保證系(xi)統安(an)全可(ke)靠(kao)、維(wei)護(hu)方(fang)便。

(2)低壓配電(dian)(dian)柜監控設施,采用(yong)(yong)遠(yuan)程(cheng)(cheng)電(dian)(dian)源(yuan)管(guan)理(li)控制(zhi)器(qi)，不僅可以(yi)(yi)顯示每個抽(chou)屜柜、智能斷(duan)路器(qi)的(de)電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)壓、負載等(deng)(deng)，還能顯示雙電(dian)(dian)源(yuan)工作狀態以(yi)(yi)及配電(dian)(dian)柜內的(de)溫濕度、煙(yan)霧、門(men)禁等(deng)(deng)信息。當門(men)禁被(bei)打開(kai)、煙(yan)霧產生時會(hui)觸發報(bao)警(jing)。遠(yuan)程(cheng)(cheng)電(dian)(dian)源(yuan)管(guan)理(li)控制(zhi)器(qi)與各(ge)個抽(chou)屜柜的(de)儀表(biao)使用(yong)(yong)485接口連(lian)接，采用(yong)(yong)國際通用(yong)(yong)的(de)SNMP、Modbus協議(yi)等(deng)(deng)通信，讀(du)取(qu)(qu)儀表(biao)數據(ju)。遠(yuan)程(cheng)(cheng)電(dian)(dian)源(yuan)管(guan)理(li)控制(zhi)器(qi)使用(yong)(yong)以(yi)(yi)太網接口接入到監控環網，中控室服務器(qi)直(zhi)接讀(du)取(qu)(qu)配電(dian)(dian)柜的(de)運行狀態和相關數據(ju)。

(3)溫(wen)濕(shi)度傳感(gan)器:配電(dian)房內的(de)電(dian)子設備(bei)對環境溫(wen)濕(shi)度有較高的(de)要求，保障機(ji)房環境條(tiao)件(jian)，對充分發揮系(xi)統性能，延(yan)長設備(bei)使(shi)用壽命(ming)，確(que)保數(shu)據安全性以及(ji)準(zhun)確(que)性具有重要意義。本文設計(ji)的(de)智能監(jian)(jian)控(kong)管理(li)系(xi)統內的(de)溫(wen)濕(shi)度傳感(gan)器將檢測(ce)到的(de)數(shu)據傳輸給集成監(jian)(jian)控(kong)主機(ji)，道過(guo)監(jian)(jian)控(kong)主機(ji)發送(song)給中控(kong)室(shi)的(de)服(fu)務器，就可以在監(jian)(jian)挖室(shi)監(jian)(jian)控(kong)電(dian)腦(nao)上進(jin)行(xing)直觀顯示。一旦溫(wen)濕(shi)度超過(guo)臨界(jie)值,系(xi)統會提醒監(jian)(jian)控(kong)人員并自動啟動風扇,記(ji)錄下相(xiang)關(guan)數(shu)據，監(jian)(jian)控(kong)員可以根據各季節(jie)的(de)溫(wen)濕(shi)度狀況(kuang)進(jin)行(xing)調整，防止溫(wen)濕(shi)度變(bian)化對設備(bei)造成不必(bi)要的(de)損害(hai)。

(4)煙霧探測器:由光電煙感發出(chu)的報警信(xin)號(開關量信(xin)號),傳(chuan)送至監控主機(ji),實時監測現場(chang)是(shi)否發生(sheng)火(huo)災，如(ru)果(guo)遇到火(huo)災，系統自動在中控室監控電腦上發出(chu)告警,提醒監控員。

(5)漏(lou)水(shui)檢測(ce)器:配(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)房內(nei)強電(dian)(dian)(dian)、弱電(dian)(dian)(dian)光纜、信號線縱橫交錯，配(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)房一旦漏(lou)水(shui)，后果不堪設想(xiang)。配(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)房漏(lou)水(shui)不容易(yi)被發現，需要對配(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)房內(nei)的(de)漏(lou)水(shui)狀(zhuang)態進行(xing)實(shi)時檢測(ce)。本系統(tong)采(cai)(cai)用(yong)(yong)漏(lou)水(shui)檢測(ce)器，通過檢測(ce)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)，實(shi)現開關(guan)量輸(shu)出(chu)，采(cai)(cai)用(yong)(yong)直流12V共電(dian)(dian)(dian)，應用(yong)(yong)簡單可靠。

(6)紅外(wai)探(tan)(tan)測器:隧道配電(dian)房是無人(ren)值守的(de)配電(dian)房，為了(le)防止(zhi)非法入侵(qin)，在配電(dian)房內安裝紅外(wai)探(tan)(tan)測器，誤報率低，性價比(bi)高(gao)。如果發生入侵(qin)事件,報警器通過輸出模塊，將開(kai)關量信號抄送給控制主機。該探(tan)(tan)測器采用(yong)直流12V供電(dian)，吸頂安裝可360“探(tan)(tan)測，探(tan)(tan)測直徑達8m，功耗小于1W。

(7)監控(kong)攝像(xiang)機(ji):系統采(cai)(cai)用(yong)帶(dai)有(you)移(yi)動報警(jing)功能的(de)網絡(luo)攝像(xiang)機(ji)，像(xiang)素高(gao)，采(cai)(cai)用(yong)POE供電，實現對配電房(fang)的(de)實時(shi)監控(kong)。

現場采集設備(bei)對(dui)配電房內的溫濕度、門禁狀(zhuang)態、漏水狀(zhuang)態、炯(jiong)霧、電力數據(ju)等進行實時(shi)監控(kong)(kong)(kong)(kong)，并將采集的信息(xi)通過局(ju)域網實時(shi)傳送給中控(kong)(kong)(kong)(kong)室的監控(kong)(kong)(kong)(kong)服務器，并直觀顯示在監控(kong)(kong)(kong)(kong)電腦(nao)上。

4 配電房智能監控管理系統的軟件設計

      配(pei)(pei)電房智能(neng)(neng)監(jian)控管理(li)(li)系統(tong)(tong)軟(ruan)(ruan)件(jian)對(dui)監(jian)控服務器采(cai)集(ji)到的(de)現場數(shu)據進行(xing)集(ji)中處理(li)(li)、記錄、統(tong)(tong)計等,將數(shu)據統(tong)(tong)計結果形象(xiang)地顯(xian)示在界(jie)面上(shang),使監(jian)控員和(he)(he)外(wai)勤人(ren)員能(neng)(neng)夠直觀、輕松地掌握整個配(pei)(pei)電房的(de)運行(xing)狀態。此外(wai),該(gai)系統(tong)(tong)還具備權(quan)限管理(li)(li)、報(bao)警管理(li)(li)、日志管理(li)(li)、報(bao)表輸出等功(gong)能(neng)(neng),配(pei)(pei)電房監(jian)控軟(ruan)(ruan)件(jian)實(shi)現與視頻監(jian)控系統(tong)(tong)和(he)(he)隧道控制系統(tong)(tong)的(de)數(shu)據交(jiao)互。

該系統(tong)軟(ruan)件需要(yao)支持TCP/IP、Modbus、SNMP等眾多協(xie)議,支持二次開發,具有以(yi)下功能:

(1)采用電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)地(di)圖(tu)模式,直觀顯(xian)示(shi)隧道配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)房的位(wei)置(zhi)(zhi)和(he)各個配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)柜(ju)(ju)、抽屜柜(ju)(ju)的位(wei)置(zhi)(zhi),通過全局地(di)圖(tu)了解配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)房是否(fou)有(you)報警信息,在地(di)圖(tu)中(zhong)選中(zhong)一(yi)個配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)房后進(jin)入該配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)房進(jin)行(xing)整體巡查,包括巡查溫濕度(du)等信息,在布置(zhi)(zhi)圖(tu)上選中(zhong)一(yi)個配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)柜(ju)(ju)可以查看(kan)該配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)柜(ju)(ju)的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)等信息。

(2)通過查看系統日志和報表，了(le)解各(ge)個設備運行狀(zhuang)態并生成報表。

(3)在(zai)監控系(xi)統軟件上(shang),可以隨意選擇聯動的設備。比如，當檢測到配(pei)(pei)電(dian)房(fang)溫度達到設定值(zhi)時,打開排風扇,對配(pei)(pei)電(dian)房(fang)進(jin)行(xing)降溫，以保護設備。當煙霧(wu)傳感器(qi)(qi)檢測到有火災煙霧(wu)時，立即自動啟動排風扇并自動切斷(duan)智能斷(duan)路器(qi)(qi)、切斷(duan)電(dian)源(yuan)等(deng)。這(zhe)些(xie)功(gong)能使“無人值(zhi)守”配(pei)(pei)電(dian)房(fang)的實現成為可能。

5安科瑞配電室環境監控系統

5.1概述

     配電室綜合監控(kong)系(xi)統(tong)包括智能(neng)監控(kong)系(xi)統(tong)屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監控(kong)子系(xi)統(tong)（云臺(tai)球機、槍機）、環(huan)境監測子系(xi)統(tong)（溫度、濕度、水(shui)浸、煙感）、控(kong)制(zhi)子系(xi)統(tong)（燈光、空調、除*機、風機、水(shui)泵）、門禁監控(kong)子系(xi)統(tong)（讀(du)卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防(fang)監控(kong)子系(xi)統(tong)（雙鑒檢(jian)測器）。

5.2應用場所

    適用(yong)(yong)于軌道交通(tong)，工(gong)(gong)業，建(jian)筑，學校，商業綜合體(ti)等(deng)35kV及以下用(yong)(yong)戶端供(gong)配電(dian)自動化系統(tong)工(gong)(gong)程設計、施工(gong)(gong)和(he)運行維(wei)護。

5.3系統(tong)結構(gou)

5.4系統功能

實時監測

能夠顯示配(pei)電(dian)(dian)室(shi)設備(bei)的運行狀態(tai)，實(shi)時監測配(pei)電(dian)(dian)室(shi)環(huan)境參數信息，實(shi)時顯示有(you)關故(gu)障、告(gao)警(jing)等信息。

數據(ju)查詢

在人機界面中，可(ke)以直接查看配電室中各個設備(bei)的(de)運行數據。

曲線查詢

可(ke)以(yi)直(zhi)接查看(kan)各電參量曲線。

運行報表(biao)

查詢配(pei)電室(shi)內(nei)設備的運行數據報(bao)表。

實時告(gao)警(jing)

具有實時(shi)告警功能(neng)，系統(tong)能(neng)夠對配電室(shi)溫度、濕(shi)度、有害氣體(ti)、設備(bei)故障(zhang)或通信故障(zhang)等事件發出告警。

歷史事件查詢

能夠對產生的所(suo)有事(shi)件(jian)記(ji)錄(lu)進(jin)行(xing)(xing)存(cun)儲和(he)管理，方便用戶對系(xi)統(tong)事(shi)件(jian)和(he)進(jin)行(xing)(xing)歷史追溯、查詢統(tong)計、事(shi)故(gu)分析。

用戶(hu)權限(xian)管理

設置了用(yong)戶(hu)權(quan)限管理功能，可以定義不同級別用(yong)戶(hu)的(de)登錄(lu)名、密(mi)碼及操作權(quan)限。

網(wang)絡拓(tuo)撲圖

支持實時監視(shi)并診斷各設備(bei)的通訊狀態，能夠(gou)完整的顯(xian)示整個系統(tong)網絡結構。

遙控功能

可以(yi)對整個配電系統范圍內的(de)設備進(jin)行遠程遙控操作。

6.5系統(tong)硬(ying)件配置(zhi)

6 結語

本文設(she)計的(de)基于(yu)物聯網技術的(de)隧(sui)道配電(dian)房(fang)智能(neng)監控管理(li)系統(tong),實現了隧(sui)道配電(dian)房(fang)集中監控、*確(que)故障定位、及時報(bao)警(jing)的(de)管理(li)模式，提高了對隧(sui)道配電(dian)房(fang)的(de)監控能(neng)力以(yi)及對數據自動化處理(li)和分(fen)析的(de)水平(ping),為高速公路(lu)信息化應用和綜合管理(li)系統(tong)應用提供了強有力的(de)運維保障,延長了設(she)備(bei)的(de)使用壽命。

作者簡介：簡婷(ting)，女(nv)，本科(ke)，現就職于(yu)安科(ke)瑞電氣(qi)股份有限(xian)公司