配电房是配网的重要供电节点，而配电房的环境设施条件一直处于较低水平，由于环境因素导致设备处于非正常工作状态，配电房存在高温、静电、粉尘污染、潮湿、凝露、浸水、电缆沟长期积水、易爆气体标、盗窃等环境问题，引起绝缘老化及损坏等，极易导致产生绝缘击穿、局部放电和短路现象，对设备安全运行和人身安全造成严重威胁。

为了解决以上问题， 开展了智能配电房的科技项目。首先对配电房现状问题进行充分的数据分析，如将某地区供电局配电网 2016 年全年跳闸事故作为采样数据进行统计分析，查找导致跳闸事故的主要原因，用实际运行数据论证配电房环境影响配电网安全运行的重要程度。

系统主要架构

高低压配电房智能一体化监测控制系统主要分为四大部分，感知层、接入层、网络层、平台层和应用层。

1）感知层（端）包括各种感知传感器（环境感知、设备感知、图像感知）、汇聚单元（配变智能环境综合监控装置）。感知层安装在各个开关站、配电房、环网箱内，实时监测现场实际环境状态及各项参数，如明火、烟雾、人员非法入侵、动物入侵、电缆沟进水、环境温湿度、门禁管理、空调控制、SF6浓度、O2含量、除湿机控制、开关柜内电缆接点温度、开关柜内局放监测等。

2）接入层（边）主要由接入网关组成。

3）网络层：电力物联网感知的数据既可以通过APN/4G专网/光纤网络上传，也可以借助DTU/FTU/TTU的通信接口通过电力自动化网络上传。网络层负责实现终端设备和物联网平台之间的数据传输。

4）平台层（云）主要有后台服务器、平台云服务器。

5）应用层（云）主要由各类系统主站及各类数据、应用服务组成，主要用于从接入网关接收传感器采集上传的监测数据，进行抽取、分析、展示等处理工作，共同构成一个完整的智能电力物联网应用系统一体化信息平台系统。

技术方案

1、动力环境监控系统

配置红外探测器：配电室入口处安装红外探测器用于入室监测，防止入侵；

配置温湿度变送器均于分布用于监测环境温度和湿度；

配置水位变送器：监测电缆沟内是否进水；

配置噪声传感器用于监测环境噪声；

配置臭氧传感器用于测量环境中臭氧浓度，防止设备氧化过快；

配置主变温温度传感器用于监测变压器外壳温度；

配置除湿机用于现场除湿作业；

配置空调控制器用于现场空调控制

配置SF6+O2气体检测器用于监测配电房环境SF6气体浓度和氧气含量，保障进入现场工作人员环境安全。

每个配电室配置配变环境智能综合监控装置用于汇聚各感知传感器状态及数据信息，主机具备边缘计算功能，具有控制现场灯光、风机、除湿机、水泵等功能。

2、视频监视系统

配置视频监视系统，用于工作人员对高压室内环境及高压设备进行巡视。视频监视系统平台选用高清视频图像监控设备，监视设备通过网络传输出音频视频及状态信息，通过系统平台管理所有视频监控设备。

3、智能门禁管理系统

配置门禁管理系统：用于管理人员进出，可以远程进行开门操作，系统具备自动识别智能卡上的身份信息和门禁权限信息，持卡人只有在规定的时间和在有权限的门禁点刷卡后，门禁才能自动开门放行允许出入，否则对非法入侵拒绝开门并输出报警信号。并可与环境、动力数据结合，符合开门条件后，才可刷卡进入。

4、开关柜无线测温系统

配置开关柜无线测温系统，用于监测开关柜高压设备节点温度加强对母排温度监视以防止母排过热烧毁相邻的绝缘部件。

5、局放在线监测系统

配置局放在线监测系统，用于监测空间局放以及开关柜内局部放电，每个配电室配置一套特高频局放用于监测空间局放，每面高压柜配置1个TEV局放监测点,可以实时监控设备的放电情况，及时发现安全隐患。

6、智能消防监控系统

配置烟雾探测器，用于监测配电房内消防状态，当采集到火灾报警信号时，智能监测主机把信号上传至系统监控软件，并联动视频系统进行录像。

6、机器人巡视子系统

HT-600检机器人是专注变配站场所(变电站、开闭所和配电室等)、以智能控制和AI为核心技术，全面提升变配电站智能化水平而研发的一款多功能*室内巡检机器人。

该系统以轨道机器人为硬件平台，搭载可见光云台摄像机、红外热像仪、超声、局放、气体、温湿度以及声音等传感器，集成移动与升降运行控制系统、数据采集和通信模块，整合多传感器融合技术、模式识别及视频分析技术，实现对变配电站所室内设备与环境的全方位感知、全智能巡检、全自动异常预警和智能化生产管理。

7、高低压配电房智能一体化监测控制系统平台软件

在当地市（区）局监控中心配置1套高低压配电房智能一体化监测控制系统平台软件，主要包括硬件平台和软件平台，硬件平台包括服务器、交换机、显示器等，服务器是整个系统的核心，基本任务是数据的维护和数据的处理。软件平台主要功能包括集中采集、管理各个站端系统，平面显示各站端实时情况，包括主接线、设备工况、实时检测数据曲线与历史数据曲线等界面，直观的描述现场环境状态。

平台可采集多点配电房环境数据集中展示

可实现历史数据的查询

具备各配电房动力设备的远程遥控

拥有自定义报表平台，可方面用户构建需要的报表数据

平台具备组态系统功能，可接入其他厂家设备

平台可实现浏览器远程查看系统，方便用户

站端主要设备介绍

1、HT500环境数据采集单元 智能网关

HT500环境数据采集单元是一款集模拟量采集、485通讯、开关量报警输入输出于一体的多功能网络辅助控制主机。主要用于配电房、变电站、开闭所的环境量监测和动力设备的远程控制。

HT500环境数据采集单元可与空调控制单元、灯光控制单元、除湿机、水泵、新风机、消防主机、电缆测温主机等动力设备通讯，实现设备状态监测和控制。支持SF6、O2、温度、湿度、风速、水位等传感器的模拟量输入。

2、其他设备介绍

1）无线测温

HT-TNCW-02B无源无线测温主机可管理240个无线探头、无源探头采用*软磁合金带进行CT取电，不需要外接电源，挂载高精度温度探头和无线发射器。

测温主机具有RS485 数据输出接口，使用工业领域广泛应用的MODBUS 协议。

2）三相四线智能电量仪

电量仪测量三相四线的相电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、基波功率、谐波功率、有功电度、无功电度等电参数。

3）多路交流/直流电压、电流测量仪

测量馈线回路电压、电流。交流电压量程10V~500VAC；直流电压量程1V~500VDC，精度等级均为0.2%FS,隔离电压>2500V.

4）开关柜及其内部高压设备局部放电在线监测

通过UHF传感器采集高压开关柜内高频脉冲电流信号，通过对信号高频分量分析来确定开关柜内是否有放电以及放电的严重程度。

5）智能新风机

采用多级过滤、配置初效/G4/F8/离子净化装置、洁净新风引入，保持室内正压，保持室内高洁净度。低噪音离心风机，控制更合理。即插型过滤器设计、强力消音降噪材料、机组全钢板设计。新风机支持RS485级联，使用工业领域广泛应用的MODBUS 协议。

6）蓄电池在线监测

采集蓄电池的单体电压、温度、内阻等参数，实现蓄电池组的远程在线监测。

7)温湿度传感器

HT3020-AQ温湿度传感器采用瑞士高精度温度探头，带RS485 数据输出接口，使用工业领域广泛应用的MODBUS 协议，实现长距离传输，多点同时检测。

8)空调控制器

空调控制器是智能学型控制器，可支持市场上99%的空调型号的遥控器码值学与存储。支持空调来电自启动，空调掉电后来电自启动，并自动设置空调掉电前状态，不需监控主机干预。

9)IEC61850通信服务器

IEC61850通信服务器上行协议支持IEC61850-8-1，下行协议支持MODBUS-RTU、MODBUS- ASCII、MODBUS-TCP等，并可根据用户需求灵活开发相应设备协议。

10)灯光风机控制器

灯光控制器作为连接主机的控制模块，可以通过通断电的方式来控制灯光、加热器以及220V供电的风机。