CN211878460U - 一种配变环境智能综合监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种配变环境智能综合监控系统，包括环境监控子系统、安防监控子系统、视频监控子系统、服务器和监控平台；环境监控子系统、安防监控子系统、视频监控子系统分别与服务器连接，服务器与监控平台连接。本申请的系统通过采集配电房的温度、湿度、有害气体等参数，将配电房内温度、湿度、有害气体等指标控制在合格范围内，防止设备发生凝露、绝缘老化及外界条件下产生的局部放电问题；通过传感器准实时全面检测配电房状态，可以降低人工巡检成本，还可以避免出现漏检、错检等人为性失误通过监控平台，能够尽早地发现故障，解决问题。

Description

一种配变环境智能综合监控系统

技术领域

本实用新型涉及电力配变环境监控，具体涉及一种配变环境智能综合监控系统。

背景技术

目前，局配电网建设主要集中在10kV中压配电网的“三遥”改造及建设过程中，配电房浸水、有害气体超标、盗窃以及高温高湿引起设备绝缘损坏等问题给局部电网的建设带来较大的挑战。如何改善站房运行环境，加强设备状态监测和维护管理水平，消除站房安全隐患，提高供电可靠性是局方亟待解决的问题。

但由于配电房数量众多，而且在地域上分布非常分散和广泛，导致对配电房的巡检工作量急剧增加。相对于变电站的精益化监控模式，目前的配电站环境监控程度及监控范围严重落后，无法有效进行故障的定位分析。针对于目前配电房的环境设施条件，运维管理人员对于数量众多的配电房设备数据统计分析较为困难，难以掌握设备宏观情况。在目前运维人力物力有限的情况下，巡检周期加长，存在巡检安全隐患：一方面，人工巡检存在巡检盲区，在每年或每季的几个典型日，由工作人员逐个测量配电装置及巡检，既无法及时发现问题，也难以全面的反映真实情况；另一方面，人工巡检过程存在安全风险，由于配电房数量众多，不仅分部分散、广泛，而且部分配电房内部和周围环境恶劣，巡检人员在巡检过程中有触电、SF6气体中毒等风险。如此，对巡检人员的素质要求也越来越高，耗费大量人力物力。

另外，未能实现远程操作确认。配电站设备监控状态的缺失，使配网自动化操作不能真正有效实施。开关合分闸状态的确认需要现场确认，缺乏视频监控资料的支撑，目前基本很难进行远程的合分闸操作，自动化实际使用效果有限。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种配变环境智能综合监控系统，解决现有配电房巡检难度大、安全隐患问题发现不及时的问题。

技术方案：本实用新型提供了一种配变环境智能综合监控系统，包括环境监控子系统、安防监控子系统、视频监控子系统、服务器和监控平台；环境监控子系统、安防监控子系统、视频监控子系统分别与服务器连接，服务器与监控平台连接；

环境监控子系统包括环境信息采集模块和环境执行模块；环境信息采集模块用于采集配电房的环境参数，并传输至服务器；环境执行模块用于响应服务器发出的控制指令调节配电房的环境参数；

安防监控子系统包括人脸图像采集模块、准入执行模块、红外探测模块、报警执行模块；人脸图像采集模块用于采集从配电房入口处进入配电房的人脸图像并传输至服务器；准入执行模块根据服务器的指令，控制配电房人员的进入；红外探测模块设于配电房的布防点，用于探测配电房的布防点的入侵情况并传输至服务器；报警执行模块用于响应服务器对人脸识别和红外探测的识别结果进行报警处理；

视频监控子系统用于采集配电房的工作状态视频并传输至服务器；

服务器包括数据存储模块和控制模块；数据存储模块用于存储服务器接收的信息；控制模块用于对接收到的信息进行分析，将分析结果传输至存储模块，并根据分析结果向环境执行模块和报警执行模块发出控制指令；

监控平台与服务器连接，用于接收服务器的分析结果及控制结果，并可根据监控需求，选择需要查看的子系统。

进一步地，环境信息采集模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器和气体浓度传感器，将采集的环境信息传输至服务器。

进一步地，环境执行模块包括温湿度调节单元、气体循环单元；温湿度调节单元调节配电房内的温度和湿度，气体循环单元用于控制配电房内的空气流通。

进一步地，报警执行模块包括声音报警单元和报警灯；响应于控制模块的安防报警指令，声音报警单元通过发出警示声音的方式进行警示，警示灯发出固定频率的闪烁灯光进行警示。

进一步地，声音报警单元可采用蜂鸣器或扬声器。

进一步地，控制模块包括环境信息分析模块、人脸图像识别模块、红外探测分析模块；环境信息分析模块用于分析存储模块中接收的环境信息，并根据分析结果向环境执行模块发送环境控制指令；人脸图像识别模块，将服务器接收到的人脸图像与存储模块中预先录入的人脸图像进行比对，同时识别当前人脸图像是否佩戴安全帽，进而向人脸图像采集模块传输识别结果及人脸安全警告。

进一步地，监控平台包括显示模块和配电房环境参数设置模块；显示模块用于显示配电房的环境参数，并可根据用户需求调取存储模块中的监控视频；配电房环境参数设置模块用于根据配电房的环境需求，设置配电房环境参数并将其传输至服务器的存储模块进行存储。

进一步地，还包括与服务器无线连接的终端设备，用于接收控制模块基于安防报警指令所发出的邮件或短息，以及时通知终端用户。

进一步地，环境监控子系统、安防监控子系统和视频监控子系统可通过无线、以太网或RS485/232与服务器连接，服务器可通过无线或有线连接的方式与监控平台连接，以向监控平台传输数据。

有益效果：与现有技术相比，本申请的系统有以下优点：

(1)通过采集配电房的温度、湿度、有害气体等参数，将配电房内温度、湿度、有害气体等指标控制在合格范围内，防止设备发生凝露、绝缘老化及外界条件下产生的局部放电问题等，延长设备使用寿命，实现设备全寿命使用周期，提高供电可靠性。

(2)通过传感器准实时全面检测配电房状态，一方面可以减少现场巡检的次数，降低人工巡检成本，提高安全保障；另一方面，还可以避免出现漏检、错检等人为性失误，提高运维的质量和一致性。同时，通过监控平台，能够尽早地发现故障，采取正确的措施来快速隔离问题，解决预测、检测和修复电力系统的安全运营问题，避免代价高、影响广的断电现象，从而保障电网安全和用电可靠性，提高运维管理工作水平。

附图说明

图1为本实用新型的配变环境智能综合监控系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述：

本申请公开了一种配变环境智能综合监控系统，如图1所示，包括环境监控子系统101、安防监控子系统102、视频监控子系统103、服务器104、监控平台105和终端设备106。环境监控子系统101、安防监控子系统102、视频监控子系统103分别与服务器104连接，连接方式可采用无线、以太网、RS485/232、CANBUS等方式。服务器104具有多路开入开出量的输入监测及输出控制，实现配电房内状态信息的采集、上送以及各个子系统之间的联动。服务器104分别与监控平台105和终端设备106连接，服务器可通过网络交换机将数据传输至电力系统内部光纤环网或无线配网通讯中，自此监控平台就能通过电力系统光纤环网获取巡检数据进行监控；服务器104与终端设备106之间可通过无线方式进行连接。

环境监控子系统101包括环境信息采集模块和环境执行模块；在本实施例中，环境信息采集模块包括NPC-WS-01温湿度传感器、NPC-YW-01烟雾传感器、NPC-SJ-01水浸传感器和NZC-DL-002SF6+02气体变送器，用于采集配电房的温度、湿度、水浸及气体浓度信息，并传输至服务器。气体浓度传感器可根据配电房需求，选取氧气浓度传感器、臭氧浓度传感器、SF6浓度传感器等。环境执行模块环境包括温湿度调节单元、气体循环单元；温湿度调节单元调节配电房内的温度和湿度，气体循环单元用于控制配电房内的空气流通。在本实施例中，可采用工业除湿机、风机、水泵、空调等作为温湿度调节单元或气体循环单元，用于响应服务器发出的控制指令调节配电房的环境参数。

安防监控子系统102包括人脸图像采集模块、红外探测模块、准入执行模块、报警执行模块；人脸图像采集模块用于采集从配电房入口处进入配电房的人脸图像并传输至服务器；在本实施例中，人脸图像采集模块可采用NPC-SP-01视频智能分析器。

准入执行模块根据服务器中控制模块对人脸图像的识别后发出的指令来执行是否让当前人员进入配电房。本实施例中，准入执行模块可采用NPC-MJ-01门禁设备。

红外探测模块设于配电房的布防点，用于探测配电房的布防点的入侵情况并传输至服务器；在本实施例中，红外探测模块可采用设置于配电房各个布防点的NPC-HW-01红外传感器，当在布防点有人经过时，该点的红外传感器会将相应的红外信息传输至服务器104。

报警执行模块报警执行模块包括声音报警单元和报警灯。在本实施例中，声音报警单元可采用扬声器。在本申请的另外实施例中，声音报警单元可采用蜂鸣器等其他报警设备。响应于控制模块的安防报警指令，扬声器通过发出警示声音的方式进行警示，警示灯发出固定频率的闪烁灯光进行警示。

视频监控子系统用于采集配电房的工作状态视频并传输至服务器。在本实施例中，在配电房内安装红外球型摄像机来监控配电房内安防和设备运行状态，并将拍摄的监控视频传输至服务器。

服务器包括数据存储模块和控制模块；数据存储模块用于存储服务器接收的信息以及控制模块的分析结果。控制模块包括环境信息分析模块、人脸图像识别模块、红外探测分析模块。环境信息分析模块将采集的环境信息(包括温度、湿度、烟雾浓度和气体浓度等)与预设的环境参数进行比对来判断当前配电房环境是否符合要求，并根据分析结果向环境执行模块发送环境控制指令；

本实施例采用NPC-SP-01视频智能分析器，将服务器接收到的人脸图像与预先录入的人脸图像进行比对，并识别当前人脸图像是否佩戴安全帽，进而向人脸图像采集模块传输识别结果及人脸安全警告。

监控平台105包括显示模块和配电房环境参数设置模块；显示模块用于显示配电房的环境参数和安防数据，并可根据用户需求调取存储模块中的监控视频；配电房环境参数设置模块用于根据配电房的环境需求，设置配电房环境参数并将其传输至服务器的存储模块进行存储。本实用新型的监控平台采用NPZ-1000。

终端设备106，用于接收控制模块基于安防报警指令所发出的邮件或短息，以及时通知终端用户。终端设备可采用例如手机的移动终端。

工作过程说明：使用前，用户通过监控平台105预设环境参数的阈值(包括温度和湿度区间、烟雾浓度范围、需求的气体浓度)；安防子系统102通过人脸图像采集模块录入有权限进入配电房的人员佩戴安全帽的人脸图像。

使用过程中，环境信息采集模块采集配电房的温度、湿度、烟雾浓度、气体浓度、水浸信息并将其传输至服务器，服务器的控制模块对相应的参数进行分析比对，如果当前参数超出预设范围，则相应地启动工业除湿机、风机、水泵、空调等设备将配电房当前环境的参数调整至预设范围内。监控平台可以对环境参数的调整进行实时显示。

当有人从配电房进入入口时，在入口处进行脖子以上部位的拍照采集，将采集到的人脸图像传输至服务器，服务器将该人脸图像与存储模块中录入的人脸图像进行比对，如果在存储中匹配到相同的人脸图像，则此人有进入配电房的权限；否则无进入权限，向门禁设备NPC-MJ-01发送禁止进入的指令，门无法打开。在有准入权限的前提下，控制模块进一步判断此人是否佩戴安全帽，若佩戴安全帽，则门禁可以打开，允许进入；否则禁止进入，并在人脸采集模块上方显示佩戴安全帽的警示。

当有人从配电房的布防点入侵时，红外传感器将红外信息传输至服务器，服务器控制扬声器和报警灯报警，并向各个终端用户发送信息、邮件进行警示。用于可通过监控平台及时查看报警点，并调取报警点处的监控视频查看情况，并及时派人前去巡查。

基于此，本申请的系统能够及时发现、快速诊断和消除配电房的故障隐患；故障发生时，在没有或少量人工干预下，能够快速发现、及时处理，减少突然停电的发生。并合理地安排设备的运行与检修，提高资产的利用效率，有效地降低运行维护成本和投资成本，减少电网损耗。

Claims (5)

1.一种配变环境智能综合监控系统，其特征在于，包括环境监控子系统、安防监控子系统、视频监控子系统、服务器和监控平台；环境监控子系统、安防监控子系统、视频监控子系统分别与服务器连接，服务器与监控平台连接；

所述环境监控子系统包括环境信息采集模块和环境执行模块；所述环境信息采集模块用于采集配电房的环境参数，并传输至所述服务器；所述环境执行模块用于响应服务器发出的控制指令调节配电房的环境参数；

所述安防监控子系统包括人脸图像采集模块、准入执行模块、红外探测模块、报警执行模块；所述人脸图像采集模块用于采集从配电房入口处进入配电房的人脸图像并传输至服务器；所述准入执行模块根据服务器的指令，控制配电房人员的进入；所述红外探测模块设于配电房的布防点，用于探测配电房的布防点的入侵情况并传输至服务器；所述报警执行模块用于响应服务器对人脸识别和红外探测的识别结果进行报警处理；

所述视频监控子系统用于采集配电房的工作状态视频并传输至服务器；

所述服务器包括数据存储模块和控制模块；所述数据存储模块用于存储服务器接收的信息；所述控制模块用于对接收到的信息进行分析，将分析结果传输至存储模块，并根据分析结果向环境执行模块和报警执行模块发出控制指令；

所述监控平台与所述服务器连接，用于接收服务器的分析结果及控制结果，并可根据监控需求，选择需要查看的子系统。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境信息采集模块包括温湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器和气体浓度传感器，将采集的环境信息传输至所述服务器。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述环境执行模块包括温湿度调节单元、气体循环单元；所述温湿度调节单元调节配电房内的温度和湿度，所述气体循环单元用于控制配电房内的空气流通。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控平台包括显示模块和配电房环境参数设置模块；所述显示模块用于显示配电房的环境参数，并可根据用户需求调取所述存储模块中的监控视频；所述配电房环境参数设置模块用于根据配电房的环境需求，设置配电房环境参数并将其传输至服务器的存储模块进行存储。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境监控子系统、所述安防监控子系统和所述视频监控子系统可通过无线、以太网或RS485/232与所述服务器连接，所述服务器可通过无线或有线连接的方式与监控平台连接，以向监控平台传输数据。

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