煤廠(chang)配電室(shi)安(an)裝(zhuang)智(zhi)能電力(li)運維系(xi)統

摘(zhai)要(yao):闡(chan)述了大(da)友(you)選(xuan)煤公(gong)司挖金灣(wan)選煤廠(chang)配電室(shi)安(an)裝(zhuang)1套(tao)智(zhi)能電力(li)運維系(xi)統,實現(xian)配電室(shi)內(nei)各(ge)類傳(chuan)感(gan)器(qi)、采集(ji)與通信(xin)設(she)備,將(jiang)各(ge)種(zhong)數(shu)據(ju)傳(chuan)送到(dao)運維服(fu)務(wu)平臺(tai)上,通過平臺(tai)系(xi)統對配(pei)電室(shi)高(gao)低壓(ya)配(pei)電櫃和變壓(ya)器(qi)進行(xing)在(zai)線監測(ce)。並通過大(da)數(shu)據(ju)平臺為配電室(shi)的(de)安(an)全(quan)運行(xing)、故(gu)障(zhang)診斷、狀(zhuang)態預警提供智能分(fen)析(xi)與精確指(zhi)導(dao),實(shi)現(xian)了配電室(shi)“無(wu)人值(zhi)守、少人值(zhi)班",讓變電室(shi)更加安全可靠。

關鍵詞(ci):選(xuan)煤廠(chang)；智能監測(ce)；配(pei)電室(shi)；服(fu)務(wu)平臺(tai)；設(she)備管理(li)

0引(yin)言

配(pei)電室(shi)作(zuo)為選煤廠(chang)生(sheng)產(chan)供電的(de)設(she)備集(ji)中(zhong)地關系選煤廠(chang)安全、穩(wen)定(ding)生(sheng)產(chan)。選煤廠(chang)配電室(shi)傳(chuan)統上都是(shi)人工(gong)值(zhi)班盯崗(gang)，壹(yi)方面(mian)對人(ren)員技能和連續工(gong)作(zuo)有(you)很高要(yao)求(qiu)，另壹方(fang)面(mian)生(sheng)產(chan)設(she)備耗電高(gao)節(jie)能效果較(jiao)差，配(pei)電室(shi)有(you)隱患(huan)問題不(bu)能及(ji)時發(fa)現(xian)，即便(bian)出(chu)現(xian)故障(zhang)也(ye)不(bu)能很(hen)快發現(xian)，需(xu)要(yao)消(xiao)耗大(da)量(liang)時間(jian)逐項檢(jian)測(ce)、排查，嚴(yan)重(zhong)影(ying)響正(zheng)常生(sheng)產(chan)。為進壹(yi)步(bu)解放(fang)員工(gong)勞動(dong)力，提高選煤廣(guang)管(guan)理(li)水平，對配(pei)電室(shi)進行(xing)智能化改造(zao)意(yi)義(yi)重(zhong)大(da)。

1配電室(shi)智(zhi)能監控的(de)意(yi)義(yi)

智(zhi)能配(pei)電室(shi)監控系統中(zhong)紅外攝(she)像頭的(de)設(she)立(li)可對部(bu)分(fen)電氣(qi)事故進行(xing)提前(qian)預判,具體可體現(xian)出(chu)電氣(qi)設(she)備溫度(du)異常(chang),調(tiao)度(du)員通過智能配(pei)電室(shi)監控系統發現(xian)電氣(qi)設(she)備溫度(du)異常(chang)提前(qian)通知電工(gong)進行(xing)現(xian)場檢(jian)查,避免因電氣(qi)設(she)備事故的(de)發(fa)生(sheng)影(ying)響生(sheng)產(chan)。智能配(pei)電系(xi)統可實現(xian)精準(zhun)有(you)效的(de)遠程(cheng)停送電、智(zhi)能化巡(xun)檢(jian)和無(wu)人化值(zhi)守,提高工(gong)作(zuo)效率,降低生(sheng)產(chan)成本(ben),減(jian)輕了職工(gong)勞動(dong)強(qiang)度(du),把職工(gong)從繁瑣(suo)的(de)崗(gang)位(wei)置換出(chu)來(lai),在(zai)提高重(zhong)要(yao)設(she)備巡(xun)維質(zhi)量(liang)的(de)同時,增(zeng)加了人機安全(quan)可靠性。智(zhi)能巡(xun)檢(jian)機器(qi)人(ren)的(de)投入使用,對助(zhu)力選(xuan)煤廠(chang)提升智能化安全(quan)管(guan)理(li)水平,改善工(gong)作(zuo)環境(jing),提效減(jian)員具有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。

2智能監控系統構(gou)架

智(zhi)能監測(ce)終(zhong)端(duan)設(she)備用來(lai)采集(ji)低壓(ya)配(pei)電櫃內(nei)電流電壓(ya)值(zhi)，溫控器(qi)采集(ji)溫度(du)。智能管(guan)控(kong)及(ji)服務(wu)平臺(tai)深度融合(he)雲計算、大(da)數(shu)據(ju)、物聯網、移動(dong)互(hu)聯網和智能電網(wang)等(deng)技(ji)術(shu)，依托(tuo)專線/無(wu)線通信(xin)系統，采集(ji)企業配電室(shi)設(she)備狀(zhuang)態、環境(jing)狀(zhuang)態和安防狀(zhuang)態數(shu)據(ju)，實現(xian)配電室(shi)智(zhi)能管(guan)控(kong)及(ji)服務(wu)等各(ge)項功能。智(zhi)能監控系統構(gou)架如圖(tu)1所(suo)示(shi)。

系(xi)統平臺通過采集(ji)系統負(fu)荷信息(xi)數(shu)據(ju),計算分(fen)析(xi)總功率和負(fu)荷值(zhi)、有(you)功功率和無(wu)功功率,從而判(pan)斷運行(xing)是(shi)否正(zheng)常。網(wang)關主要(yao)用(yong)於無(wu)線連接采集(ji)智能低壓(ya)監測(ce)裝(zhuang)置(zhi),傳(chuan)輸(shu)低壓(ya)線路(lu)三(san)相(xiang)電量(liang)采集(ji)、電能計(ji)量(liang)、負(fu)荷統計、電能質(zhi)量(liang)監測(ce)、溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)、線路(lu)故(gu)障(zhang)和狀(zhuang)態監測(ce)數(shu)據(ju),采用無(wu)線通信(xin)方式或(huo)者有(you)線網絡連(lian)接至(zhi)監控平臺或(huo)手(shou)機客戶(hu)端(duan)(圖(tu)2)。

裝(zhuang)置(zhi)采用ARMCortex-A8構(gou)架高(gao)性能工(gong)業級(ji)處(chu)理器(qi),主頻(pin)可達(da)到(dao)800MHz,可以使得(de)無(wu)線通信(xin)網關完成(cheng)復(fu)雜(za)的(de)通信(xin)規約轉(zhuan)換(huan)完成通信(xin)管理機等任務(wu),可提供強(qiang)大(da)、快速(su)、可靠、實用的(de)WebSCADA功能,操作(zuo)人員在(zai)互(hu)聯網上使用瀏(liu)覽器(qi)(包(bao)括智能手(shou)機APP,微信(xin)公(gong)眾號),實現(xian)對配(pei)電房電氣(qi)量(liang)、狀(zhuang)態量(liang)、環(huan)境(jing)量(liang)等(deng)的(de)監測(ce),系(xi)統以單線圖(tu)、GIS圖(tu)、儀表盤(pan)、表格、曲(qu)線、餅圖(tu)等(deng)多種(zhong)方(fang)式實(shi)時監測(ce)遙測(ce)和遙信數(shu)據(ju)(圖(tu)3)。

3實(shi)現(xian)功能

巡(xun)檢(jian)機器(qi)人(ren)(圖(tu)4)具有(you)聲音采集(ji)、煙(yan)霧有(you)害(hai)氣(qi)體(ti)檢(jian)測(ce)、移動(dong)視頻(pin)圖(tu)像采集(ji)、溫度(du)探(tan)測(ce)、人(ren)機對話(hua)等功能,在(zai)運維服(fu)務(wu)平臺(tai)上可隨時精確指(zhi)導(dao)。它(ta)可以對選(xuan)煤廠(chang)用電量(liang)、負(fu)荷、報警(jing)情(qing)況、能效、電能質(zhi)量(liang)等(deng)壹些重(zhong)要(yao)數(shu)據(ju)進行(xing)統計和分(fen)析(xi),並自動(dong)生(sheng)成綜(zong)合(he)報告,為選煤廠(chang)提供能源管控、節能優(you)化、專家診斷等壹體化的(de)優(you)質(zhi)服(fu)務(wu)。

3.1數(shu)據(ju)監控及(ji)統計分(fen)析(xi)

實現(xian)24h監控所(suo)有(you)低壓(ya)櫃裏(li)面(mian)的(de)電流電壓(ya),如有(you)哪(na)裏(li)出(chu)問題可以直接且(qie)快速(su)地發(fa)現(xian),不(bu)需(xu)要(yao)人(ren)工(gong)逐臺(tai)檢(jian)查,而(er)且可以在(zai)手(shou)機電腦(nao)隨時查(zha)看(kan)低壓(ya)配(pei)電櫃的(de)情(qing)況(kuang)。系(xi)統監測(ce)數(shu)據(ju)的(de)統計是(shi)按時間(jian)(日(ri)、月(yue)、季、年(nian))對同壹終(zhong)端(duan)的(de)多個監測(ce)量(liang),對同壹監測(ce)量(liang)在(zai)不(bu)同的(de)時間(jian),或(huo)不(bu)同終端(duan)的(de)同壹類(lei)監測(ce)量(liang)進行(xing)報表、曲(qu)線、柱形(xing)圖(tu)等(deng)顯示、打(da)印和文件(jian)輸(shu)出(chu)。對設(she)備電量(liang)、負(fu)荷、報警(jing)情(qing)況、能效、電能質(zhi)量(liang)等(deng)壹些重(zhong)要(yao)數(shu)據(ju)進行(xing)統計和分(fen)析(xi)(圖(tu)5)。

3.2智(zhi)能報(bao)警(jing)

具有(you)遙測(ce)越(yue)限、遙信變(bian)位等分(fen)類(lei)、分(fen)級(ji)、設(she)備聚(ju)合(he)、警鈴閃(shan)爍、報(bao)警音響、報警(jing)信息(xi)播(bo)報(bao)、報(bao)警窗口(kou)顯示等(deng)報警(jing)功能,系(xi)統還可以根據(ju)需(xu)要(yao)以(yi)短(duan)信、微(wei)信公(gong)眾號報警。

3.3精細(xi)化管理(li)

配(pei)電室(shi)的(de)進線、主要(yao)出(chu)線安裝(zhuang)電力(li)能效監測(ce)終(zhong)端(duan),同時加裝(zhuang)環(huan)境(jing)監測(ce)終(zhong)端(duan)(溫(wen)濕度、水浸、煙(yan)感(gan)),數(shu)據(ju)通過4G/5G無(wu)線(或專線)傳(chuan)送至(zhi)平臺(tai)系統(圖(tu)6)。

3.4設(she)備管理(li)

設(she)備監測(ce)從設(she)備管理(li)的(de)層級關(guan)系上查(zha)詢智(zhi)能儀表、探(tan)頭等終端(duan)設(she)備的(de)實(shi)時和歷史(shi)的(de)遙測(ce)、遙信數(shu)據(ju),系統為遙測(ce)數(shu)據(ju)的(de)查(zha)詢(xun)、比(bi)較(jiao)、統計等提供豐富、實用的(de)分(fen)析(xi)手(shou)段(duan)(圖(tu)7)。

3.5電力(li)運維

運維中(zhong)心24h遠程(cheng)監測(ce),保(bao)證(zheng)用電可靠性。通過對用(yong)電分(fen)析(xi),對用(yong)電設(she)備進行(xing)節能改(gai)造(zao),更換(huan)節能照(zhao)明(ming)設(she)施(shi),增(zeng)加補償設(she)備,變頻(pin)改造(zao),老舊配電設(she)備更新(xin)。

3.6日常(chang)報表

每(mei)個(ge)月(yue)對設(she)備進行(xing)安全(quan)運行(xing)、電能分(fen)析(xi)報告,及(ji)時了解設(she)備運行(xing)情(qing)況,電能電耗情(qing)況(表1)。

4應用效果

挖金灣(wan)選煤廠(chang)配電室(shi)智(zhi)能監測(ce)系(xi)統投入運行(xing)後(hou),取得(de)了良(liang)好效果,有(you)隱患(huan)可以快速(su)發現(xian),使處(chu)理問(wen)題更加及(ji)時有(you)效,降低了事故發生(sheng)頻率,對壹(yi)些溫度(du)高、電流高的(de)設(she)備能夠(gou)提前(qian)檢(jian)測(ce)到(dao),使之(zhi)在(zai)沒有(you)發生(sheng)問題之(zhi)前(qian)得(de)到(dao)及(ji)時處(chu)理,降低了檢(jian)修(xiu)難度(du),節(jie)省(sheng)了部分(fen)人(ren)力,使電工(gong)可以更好地(di)把(ba)精力(li)放(fang)在(zai)安全(quan)生(sheng)產(chan)保(bao)障(zhang)。

5存在(zai)的(de)問(wen)題及(ji)推廣(guang)應用前(qian)景

巡(xun)檢(jian)機器(qi)人(ren)巡(xun)檢(jian)定(ding)位(wei)後(hou)易產(chan)生(sheng)偏差。巡(xun)檢(jian)機器(qi)人(ren)在(zai)準(zhun)備運行(xing)的(de)時候(hou),未(wei)對機器(qi)人(ren)進行(xing)定(ding)位(wei)重(zhong)復(fu)核查,定(ding)位(wei)容(rong)易產(chan)生(sheng)偏差,使運行(xing)變(bian)的(de)卡滯(zhi)。需(xu)要(yao)對巡(xun)檢(jian)機器(qi)人(ren)進行(xing)多次重(zhong)復(fu)的(de)定(ding)位(wei),重(zhong)新(xin)定(ding)位(wei)精度(du)±2mm,可保(bao)障(zhang)運行(xing)平(ping)順無(wu)卡滯(zhi),目前(qian)在(zai)國內(nei)市(shi)場上基(ji)本(ben)都存在(zai)機器(qi)人(ren)定(ding)位(wei)容(rong)易產(chan)生(sheng)偏差等(deng)問(wen)題,而(er)本(ben)次研(yan)制的(de)設(she)備在(zai)多次對機器(qi)人(ren)進行(xing)重(zhong)復(fu)定(ding)位(wei)後(hou),精度(du)可以達(da)到(dao)±2mm,保(bao)障(zhang)了巡(xun)檢(jian)機器(qi)人(ren)在(zai)運行(xing)過程(cheng)中(zhong)平順無(wu)卡滯(zhi)。

6安科(ke)瑞配電室(shi)環(huan)境(jing)監控系統

6.1概述

配(pei)電室(shi)綜(zong)合(he)監控系統包(bao)括智能監控系統屏、通訊(xun)管理機、UPS電源、視頻監控子系統（雲臺球機、槍(qiang)機）、環境(jing)監測(ce)子(zi)系(xi)統（溫度、濕度、水浸、煙(yan)感(gan)）、控制子(zi)系(xi)統（燈光、空調(tiao)、除(chu)濕機、風機、水泵(beng)）、門禁(jin)監控子系統（讀卡器(qi)、開門(men)按(an)鈕、磁(ci)力(li)鎖）、安防監控子系統（雙鑒(jian)檢(jian)測(ce)器(qi)）。

6.2應用場所(suo)

適(shi)用(yong)於軌道交(jiao)通，工(gong)業，建(jian)築(zhu)，學校，商(shang)業綜(zong)合(he)體等35kV及(ji)以下用戶端供(gong)配電自(zi)動(dong)化系統工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)、施(shi)工(gong)和運行(xing)維護(hu)。

6.3系(xi)統結(jie)構(gou)

6.4系統功能

6.4.1實(shi)時監測(ce)

能夠(gou)顯示配(pei)電室(shi)設(she)備的(de)運行(xing)狀(zhuang)態，實時監測(ce)配(pei)電室(shi)環(huan)境(jing)參數(shu)信息(xi)，實(shi)時顯示有(you)關故障(zhang)、告警等信(xin)息(xi)。

6.4.2數(shu)據(ju)查詢

在(zai)人機界面(mian)中(zhong)，可以直接查(zha)看(kan)配(pei)電室(shi)中(zhong)各(ge)個設(she)備的(de)運行(xing)數(shu)據(ju)。

6.4.3曲(qu)線查詢(xun)

可以直接查(zha)看(kan)各(ge)電參量(liang)曲(qu)線。

6.4.4運行(xing)報(bao)表

查(zha)詢配(pei)電室(shi)內(nei)設(she)備的(de)運行(xing)數(shu)據(ju)報表。

6.4.5實(shi)時告警

具有(you)實時告警功能，系(xi)統能夠(gou)對配(pei)電室(shi)溫(wen)度(du)、濕度、有(you)害(hai)氣(qi)體(ti)、設(she)備故障(zhang)或通信(xin)故障(zhang)等事件發出(chu)告警。

6.4.6歷史(shi)事件查詢

能夠(gou)對產(chan)生(sheng)的(de)所(suo)有(you)事件記(ji)錄(lu)進行(xing)存儲(chu)和管理(li)，方(fang)便用戶(hu)對系(xi)統事件和進行(xing)歷史(shi)追溯(su)、查(zha)詢統計、事故分(fen)析(xi)。

6.4.7用戶(hu)權限管理(li)

設(she)置(zhi)了用戶(hu)權(quan)限管理(li)功能，可以定(ding)義(yi)不(bu)同級別(bie)用戶(hu)的(de)登錄(lu)名、密(mi)碼(ma)及(ji)操作(zuo)權限(xian)。

6.4.8網絡拓(tuo)撲圖(tu)

支(zhi)持實時監視並診斷各(ge)設(she)備的(de)通訊(xun)狀(zhuang)態，能夠(gou)完(wan)整的(de)顯示整個系統網絡結(jie)構(gou)。

6.4.9遙控功能

可以對整個配電系(xi)統範圍(wei)內的(de)設(she)備進行(xing)遠程(cheng)遙控操作(zuo)。

6.5系統硬件配(pei)置(zhi)

名稱(cheng)

型(xing)號

圖(tu)片(pian)

功能

系(xi)統

ACREL-2000E

Acrel-2000E配電室(shi)綜(zong)合(he)監控系統，可實現(xian)開關(guan)櫃運行(xing)監控、高壓開關(guan)櫃帶(dai)電顯示、母(mu)線及(ji)電纜(lan)測(ce)溫(wen)監測(ce)、環(huan)境(jing)溫(wen)濕度監測(ce)、有(you)害(hai)氣(qi)體(ti)監測(ce)、安(an)防監控，可對燈光、風機、除濕機、空調(tiao)控(kong)制等(deng)設(she)備進行(xing)聯動(dong)控制。實(shi)現(xian)動(dong)力環(huan)境(jing)各(ge)數(shu)據(ju)的(de)檢(jian)測(ce)與設(she)備控制，優(you)化動(dong)力環(huan)境(jing)，避免運行(xing)環(huan)境(jing)的(de)失(shi)控(kong)導(dao)致(zhi)配(pei)電設(she)備運行(xing)故(gu)障(zhang)，保(bao)證(zheng)維護(hu)人(ren)員安全(quan)，延(yan)長(chang)設(she)備使用壽(shou)命，實現(xian)配電動(dong)力環(huan)境(jing)的(de)分(fen)布(bu)式遠程(cheng)管理。

智能通信(xin)管理機

Anet-2E4SM

通用(yong)網關，2路(lu)網(wang)口(kou)，4路(lu)RS485，可選配1路(lu)LORA，帶(dai)電告警功能，支(zhi)持485，4G從模塊擴展。

主機

Acrel-2000E/A

數(shu)據(ju)采集(ji)、狀(zhuang)態監測(ce)、設(she)備控制、報(bao)警(jing)事件記(ji)錄(lu)查詢(xun)，可以根據(ju)采集(ji)到的(de)設(she)備數(shu)據(ju)或狀(zhuang)態聯動(dong)啟(qi)動(dong)風機、聲光(guang)報(bao)警器(qi)、空調(tiao)、水泵(beng)等設(she)備。

Acrel-2000E/B

參數(shu)設(she)置(zhi)、通信(xin)管理、圖(tu)形(xing)繪制、狀(zhuang)態監測(ce)、設(she)備控制、視(shi)頻(pin)監控和回放(fang)、報(bao)警事件記(ji)錄(lu)查詢(xun)、報(bao)警(jing)圖(tu)片(pian)和視頻(pin)查(zha)詢功能。

Acrel-2000E/M

參數(shu)設(she)置(zhi)、通信(xin)管理、圖(tu)形(xing)繪制、狀(zhuang)態監測(ce)、設(she)備控制、視(shi)頻(pin)監控和回放(fang)、報(bao)警事件記(ji)錄(lu)查詢(xun)、報(bao)警(jing)圖(tu)片(pian)和視頻(pin)查(zha)詢功能。立(li)櫃式安(an)裝(zhuang)。

Acrel-2000E/G

參數(shu)設(she)置(zhi)、通信(xin)管理、圖(tu)形(xing)繪制、狀(zhuang)態監測(ce)、設(she)備控制、視(shi)頻(pin)監控和回放(fang)、報(bao)警事件記(ji)錄(lu)查詢(xun)、報(bao)警(jing)圖(tu)片(pian)和視頻(pin)查(zha)詢功能。立(li)櫃式安(an)裝(zhuang)

環(huan)境(jing)監測(ce)硬件

RS-WS-NO1-8

用(yong)於(yu)配電房溫(wen)度和濕度。工(gong)作(zuo)電源：AC/DC85～265V工(gong)作(zuo)溫度(du)：-40.0℃～99.9℃工(gong)作(zuo)濕度：0%RH～99%RH

BRJ-307

光(guang)電式煙(yan)霧傳(chuan)感(gan);電源正(zheng)極(ji)（DC12V）：+12V，繼(ji)電器(qi)輸(shu)出(chu)：常開觸(chu)點(dian)

RS-SJ-N01R01-2

接觸(chu)式水浸傳(chuan)感(gan)器(qi)，監測(ce)變(bian)電所(suo)、電纜(lan)溝(gou)、控(kong)制室(shi)等(deng)場所(suo)積(ji)水情況，工(gong)作(zuo)電源：DC10-30V工(gong)作(zuo)溫度(du)：-20℃~+60℃工(gong)作(zuo)濕度：0%RH~80%RH響應時間(jian)：1s繼(ji)電器(qi)輸(shu)出(chu)：常開觸(chu)點(dian)

環(huan)境(jing)監測(ce)硬件

T35-II-5.6

風(feng)量(liang)4800，帶(dai)溫控(kong)器(qi)，帶(dai)消(xiao)聲(sheng)段(duan)，電機變頻(pin)

AT8002

常(chang)開型(xing)；感(gan)應距離(li)：30-50mm材質：鋅合(he)金，銀灰(hui)色電度(du)幹(gan)接點(dian)輸(shu)出(chu)

DS-2DC6120BY-A

視頻監控

ARTU-KJ8

8路(lu)開關(guan)量(liang)輸(shu)入,8路(lu)繼(ji)電器(qi)輸(shu)出(chu)

7結(jie)語

智能化建設(she)正(zheng)在(zai)改變(bian)洗選的(de)管(guan)理(li)、運行(xing)模式。目(mu)前(qian),智能監測(ce)終(zhong)端(duan)設(she)備的(de)推行應用,可以代替人工(gong)現(xian)場操作(zuo)、降低職(zhi)工(gong)勞動(dong)強(qiang)度(du)、提高勞動(dong)生(sheng)產(chan)率,是(shi)未來(lai)建設(she)智(zhi)能化配電室(shi)的(de)壹(yi)部(bu)分(fen)。