背景

在智能變電站中，輔助設備智能監控系統在無人值守應用中十分重要，為智能變電站提供視頻監控、消防、安防等作用，同時在統一平臺的應用下實現多個系統的多重聯動，完善智能變電站的高級應用。當下無論是國內還是國外，在智能變電站的輔助設備智能監控系統領域的研究十分廣泛，并不斷為之提供更多的系統性功能，促進智能變電站的信息一體化發展。

輔助設備智能監控系統的功能分層結構分析

變電站的輔助設備智能監控系統離不開物聯網技術的應用，其功能分層，可分為應用層、網絡層以及感知層，這個結構優點在于可以減少上層服務器在處理數據中的壓力，同時針對光纖線纜絕緣性能差的現象，應用無線通訊技術可以很好地改善這些缺點。

其中的應用層需要對采集數據進行收集與記錄，同時結合操作人員所發布的指令進行響應，實現控制感知層設備的功能，促進變電站整體自動化水平的有效提升。此外，在遠程控制終端應用下，利用電網局域網來完成遠程監控功能，結合數據庫來存儲相關的監控數據，具備豐富多樣的查詢管理功能。

網絡層主要由無線通訊與遠程控制終端通訊功能所組成，利用智能控制器的控制指令發送來完成感知層設備與本地監控主機的信息交互功能，此時還可以利用串口來將開關信息與模擬量數據發送至本地監控主機當中。值得注意的是，在網絡層中需要確保無線通訊方式的穩定性。

在感知層中，應用溫度濕度的采集設備以及照明開關、門禁鎖等設備，溫度濕度采集設備中的傳感器可以及時獲取溫度濕度信息，同時傳輸至網絡層中，而照明開關與門禁鎖等設備可以達到依據指令來提供照明、開關閉合功能，感知層是整個輔助設備智能監控系統的基礎層，也是最為重要的層次結構。

變電站輔助設備智能監控系統主要功能

序號	子系統及設備	實現功能
一	環境監測
1	溫濕度傳感器	監測環境溫度、濕度
2	SF6&O2傳感器	監測六氟化硫、氧氣濃度
3	水位傳感器	監測水位值
4	漏水傳感器	監測環境的漏水情況
5	臭氧傳感器	監測臭氧濃度
6	甲烷傳感器	監測甲烷濃度
二	設備控制
1	智能空調控制	監測空調的運行狀態，遠程控制開機、關機操作等
2	除濕機監測	監測除濕機的運行狀態，環境濕度值，以及遠程控制開關機等
3	風機控制	通過溫度值自動聯動控制風機的啟停
4	水泵控制	通過水位值自動聯動控制水泵的啟停
5	照明控制	監控燈光照明狀態、遠程控制燈光照明
6	新風機控制	監測新風機運行狀態，自動聯動新風機啟停
三	安全監測
1	煙霧傳感器	監測環境煙感狀態
2	紅外傳感器	監測環境的人員出入狀態
3	溫感傳感器	監測環境的火警狀態
4	明火傳感器	監測環境的明火狀態
5	門禁監控	監控門禁人員出入記錄，可支持刷卡、密碼、指紋、人臉等多方式，支持遠程開關門
6	消防監測	監測消防報警輸出干接點
四	視頻監控
1	槍機攝像機	通過視頻圖像監控現場環境情況
2	半球攝像機	通過視頻圖像監控現場環境情況
3	球機攝像機	通過視頻圖像監控現場環境情況，可進行云臺控制
4	NVR設備	對視頻錄像進行存儲和轉發
5	硬盤	對視頻錄像進行存儲

變電站輔助設備智能監控系統配置原則

火災消防子系統配置原則如下：

（1）根據探測區域及區域內電氣設備特點，變電站配置不同原理和類型 的火災探測器。

（2）各房間及預制艙配置點型感溫感煙火災探測器或吸氣式感煙探測器。

（3）蓄電池室配置防爆感煙火災探測器。 有設備運行溫度要求的區域，如變壓器室、電纜夾層、電纜豎井、室外主變、室外高抗等區域，配置纜式線型定溫火災探測器。

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安全防衛子系統配置原則如下：

（1）變電站配置 1 套安防監控終端。

（2）變電站圍墻配置電子圍欄，大門入口宜配置紅外對射探測器用于周 界安防。

（3）各設備室對外門窗處可配置紅外雙鑒探測器用于非法入侵監測。

（4）大門入口及非常開門的主要設備室配置門禁。

（5）變電站大門入口設置門鈴。

（6）對于有人值班變電站的監控室，配置緊急報警按鈕。

（7）對于需要遠傳報警信息至報警中心的變電站，可在變電站門衛室配置 1 臺防盜報警控制器。

安全防衛設備配置說明

（1）安防監控終端

安防監控終端與子系統其他設備統籌組柜，布置于二次設備室。

（2）電子圍欄

1) 圍墻四周采用電子圍欄布防時，每個防區長度不宜大于 100m。電子圍欄 采用四線制或六線制；

2) 電子圍欄主機在戶外安裝時，外殼防護等級為 IP32。

（3）紅外對射探測器

在變電站大門上方宜配置 1～2 對紅外對射探測器，用于大門處防入侵探測。

（4）紅外雙鑒探測器

1) 監控室、二次設備室、開關室等出入口配置紅外雙鑒探測器；

2) 針對部分有長走廊的開關室、GIS 室宜配置長距離紅外雙鑒探測器。

（5）門禁

在變電站大門、監控室、二次設備室、開關室、GIS 室、電容器室、蓄電 池室設置門禁，宜在其它小室設置門禁。

（6）門鈴 變電站大門入口宜設置門鈴。

（7）緊急報警按鈕

220kV 以上電壓等級變電站配置 1 個緊急報警按鈕，220kV 及以下電壓等 級變電站宜配置 1 個緊急報警按鈕。

（8）聲光報警器 監控室及圍墻四周配置聲光報警器，二次設備室、開關室、GIS 室宜配置

聲光報警器。

動環子系統配置原則如下：

（1）變電站配置 1 套動環監控終端，布置于二次設備室。

（2）主要一次設備室、二次設備室及預制艙配置溫濕度傳感器。

（3）存在絕緣氣體泄露隱患的設備室配置絕緣氣體泄露監測傳感器。

（4）電纜層、室外電纜溝等電纜集中區域宜配置水浸傳感器，集水井配 置水位傳感器。

（5）各變電站主控樓樓頂宜配置 1 套一體化微氣象傳感器，采集室外溫度、 濕度、風速、風向、氣壓、雨量等數據。

（6）有燈光補充需求的站內場地配置輔助燈光。

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動環子系統設備配置說明

設計時需考慮其經濟性進行點位、數量的優化布置。

（1）電科恒鈦HT500變配電輔助監控裝置 小型壁掛式變配電輔助監控裝置宜按設備區域進行配置，每個設備區域（室）宜各

配置 1 臺；集中式動環監控終端宜變電站進行配置，每個變電站至少配置 1 臺， 布置于輔助設備智能監控系統屏柜內。

（2）溫濕度傳感器

控制室、二次設備室、GIS 室、蓄電池室以及獨立通信機房等重要設備間宜 配置溫濕度傳感器。當房間面積小于 80 平方米時，每個房間宜配置 1～2 臺溫濕 度傳感器；當房間面積大于 80 平方米時，每個房間宜配置 2 臺及以上溫濕度傳 感器。

（3）照明控制器

戶外配電裝置場區以及控制室、 二次設備室、 蓄電池室等重要二次設備房 間配置照明控制器，照明控制器的數量根據實際所控制的照明燈具的數量確 定。

（4）輔助燈光 戶外場地有燈光補充需求的攝像頭配置輔助燈光。

（5）漏水傳感器 二次設備室、開關室及獨立通信機房等重要設備房間地面可配置漏水傳感器。

（6）水位傳感器

每個集水井配置 1 臺水位傳感器。

（7）水浸傳感器 變電站電纜層、室外電纜溝等電纜集中區域宜配置水浸傳感器。水浸傳感器

一般布置于電纜溝易于積水處。電纜溝內每 60 米或每段配置 1 臺。

（8）微氣象傳感器

每個變電站主控樓樓頂配置 1 套一體化的微氣象傳感器，采集室外溫度、 濕度、風速、風向、氣壓、雨量等數據信息。

（9）空調控制器 安裝在空調內部，每一臺空調配置 1 個。

（10）風機控制器 安裝在風機控制箱，每一個風機控制箱配置 1 個。

（11）水泵控制器 安裝在水泵控制箱，每臺水泵配置 1 個。

（12）SF6 傳感器

GIS 室、SF6 斷路器開關柜室等存在 SF6 泄露隱患的設備室配置 SF6 泄露傳感器。每間隔配置 1 臺。

智能鎖控子系統框架圖 鎖具布置符合以下布置原則：

（1）220kV 及以下等級變電站：

1) 一臺鎖控控制器、兩把電子鑰匙集中部署，并配置一把備用機械緊急解 鎖鑰匙；

2) 鎖具部署在全站屏柜門鎖、箱門鎖、爬梯門鎖、圍欄門鎖（不含防止電 氣誤操作的鎖具），消防小室門、水泵房門等需要常開的場合，無需部署鎖具。

（2）220kV 以上等級變電站：

1) 一臺鎖控控制器、四把電子鑰匙集中部署，并配置一把備用緊急解鎖鑰 匙；

2) 鎖具部署在全站屏柜門鎖、箱門鎖、爬梯門鎖、圍欄門鎖（不含防止電氣誤操作的鎖具），消防小室門、水泵房門等需要常開的場合，無需部署鎖具。

智能巡視子系統攝像機配置原則如下：

（1）攝像機布置滿足變電站安全防范、設備運行狀態監視及設備智能巡 視的要求。

（2）站區大門、站內場地、戶外設備區、各房間及預制艙均安裝球形攝 像機，戶外設備區可安裝云臺攝像機，對變電站進行常規監視，兼顧環境狀態、 人員行為及設備狀態分析。

（3）變壓器、高抗等重要一次設備區域宜配置高清固定攝像機、紅外熱成 像攝像機、聲紋監測裝置等，滿足遠程在線巡視的布點需求。

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變電站輔助設備智能監控系統設備布置說明

1 綜合用服務器、智能巡視主機分別組柜布置于二次設備室或計算機室。

2 在線監測終端宜就近安裝在間隔內智能控制柜內。無就地智能控制柜的單獨 組柜，就地布置于配電設備所屬場區。

3 火災報警控制器和消防聯動控制器設置在有人值班的場所，如警衛室、消 防控制室。如無警衛室、消防控制室，則設置于主控室。

4 點型火災探測器吸頂安裝于戶內屋面。

5 線型紅外光束感煙探測器安裝于戶內墻壁，頂棚高度不大于 5m 時，探測器 的紅外光束軸線距離頂棚的垂直距離為 0.3m；當頂棚高度為 10m-20m 時，光束 軸線距離頂棚的垂直距離可為 1.0m。

6 纜式線型定溫火災探測器纏繞變壓器、高壓電纜等設備布置。

7 安防監控終端、動環監控終端等根據需要可布置于匯控箱或輔助設備二次屏 柜內。

8 電子圍欄宜采用圍墻壁頂部支架安裝方式，電子圍欄主機可選擇在變電站圍 墻壁裝或場地內落地安裝。

9 防盜報警控制器和緊急報警按鈕布置在有人值班的場所，如警衛室或主控 室。

10 門禁采用壁掛安裝，安裝高度距地面 1.3-1.5 m；門禁控制器宜組柜安裝。

11 紅外對射探測器安裝在大門兩側圍墻頂部，其紅外對射射線的高度高 于大門頂部，高度差宜為 120mm±10mm。

12 紅外雙鑒探測器宜安裝在設備室門上方的墻壁上，其底部距門頂部的距離 宜大于 0.2m，其側面距門側的距離宜為 0.2m。

13 溫濕度傳感器壁掛安裝，安裝高度距地面 1.3-1.5m。

14 SF6/O2 傳感器落地安裝于 GIS 設備下方地面。

15 水位傳感器安裝離集水井墻壁 10cm 處，深度與集水井深度一致。

16 水浸傳感器安裝電纜溝易積水位置的地面上。

17 漏水傳感器安裝于易漏水區域的地面。

18 微氣象傳感器安裝于變電站屋頂處。

19 照明控制器（燈控）宜安裝在各個房間出入口的附近，壁裝高度 1.3-1.5m， 替換傳統燈控面板。

20 輔助燈光立桿安裝在變電站圍墻四角安裝,高度隨攝像頭立桿高度確定。

21 鎖控監控終端、電子鑰匙宜集中部署于變電站主控室操作臺；鎖具安裝于 屏、柜、箱等。

22 槍型固定攝像機一般采用壁裝，安裝高度隨監視范圍確定。

23 球形攝像機：戶外配電裝置區域宜采用立桿安裝，也可布置在建筑物的外 墻，布置滿足戶外配電裝置帶電距離的要求。戶內宜采用壁裝、吸頂安裝或吊 裝安裝方式。戶外安裝高度宜在 3.5-4 米，戶內安裝高度隨建筑高度保護，離屋 頂 0.5～1 米。

24 云臺攝像機，戶外配電裝置區域宜采用立桿安裝，戶內宜采用壁裝；戶外 安裝高度宜在 3.5-4 米，戶內安裝高度隨建筑高度保護，離屋頂 0.5～1 米。

25全景攝像機宜布置于站內圍墻或建筑視野開闊的高處。

26 攝像機安裝方式安全可靠，安裝位置滿足帶電作業安全距離要求，并 采取防雷擊損壞措施。