配电房环境智能监测系统及轨道巡检机器人
一、方案背景
在智能电网和物联网高速发展的今天，配电房的人工巡检方式已不能适应国家电网智能化发展的需求，已有的吊轨式摄像机智能抓拍图像和视频信息，不能对图像信息进行分析和处理，这增加了配电房管理人员的工作量。配电房巡检机器人具有智能的轨道设备，可实现开关柜图像信息的无死角采集，并对图像信息进行智能分析，联合声音识别系统、在线测温、测局放和SF6传感器等设备对配电房的运行状况进行全面掌握，对发现异常情况进行实时报警，可大大提高配电房的智能化管理水平。
智能轨道巡检机器人常用于配电房室内情况的智能巡检，以便根据室内配电柜内的电气设备运行状况进行智能控制。现有的智能监控，多对配电柜内的电气设备的运行状况进行监测；而忽略室内的温度、湿度以及气体浓度状况。配电房环境智能监测系统 可实时对设备外观状态、异常入侵、外力破坏、环境积水、光照设备等环境设备状态进行自主分析诊断。
包含轨道巡检机器人的配电房环境智能监测系统
二、系统总体架构
包含轨道巡检机器人的配电房环境智能监测系统以HT500变配电辅助监控装置为基础，以“智能感知和智能控制”为核心，集成强大的智能视频分析算法，可实时对设备外观状态、异常入侵、外力破坏、环境积水、光照设备等环境设备状态进行自主分析诊断；使得系统可以取代“人力”、“人眼”、“人脑” 进行巡检监控和异常诊断。
电科恒钛配电房环境智能监测系统由四部分组成：感知层（监控设备）、接入层、网络层、应用层（监控平台）。
1）感知层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）接入层主要有HT500智能网关、HT600轨道巡检机器人、辅助监控屏柜等
3）网络层主要由接入网关组成，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。
4）应用层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。
主要实现数据采集、通讯控制、智能分析、数据存储、人机交互等功能，监控平台分为后台采集通讯与数据分析部分和前台业务应用部分。后台采集通讯部分主要实现视频、门禁、安防等设备的数据采集、指令下发与数据分析，为系统提供数据与通讯支撑，构架为C/S方式；前台业务应用部分提供人机交互界面。监控平台采用地市集中的部署方式，可实现全地市小区变运行设备的信息数据采集与监控。
三、系统主要功能
1）轨道巡检机器人：配电柜内设备运行状态主要通过柜面布置的各类仪表来判别，轨道巡检机器人视觉系统利用搭载的高清可见光相机，读取仪表数据，传送给AI配电终端，进行边缘计算分析，终端设备运用智能视频分析技术， 可实现对开关柜面板各类表计、开关、指示灯状态的智能识别。
2) 高压设备温度监测功能：包括电缆温度监测及高压开关柜触头/母排监测。高压开关设备节点测温突破技术难题，直接在线测量高压开关柜触头温度，通过无线传输隔离高压，通过感应电源而不是电池供电，避免了电池工作时间短的不便和遇高温易爆炸的危险。电缆测温采用一总线式测温，简化了布线。一台采集器可带128个测温点，测温电缆可达1200米。
3）环境监测及智能控制功能：实现配电站所室内设备在线监测、环境温度、湿度、SF6气体浓度、臭氧浓度、含氧量、烟雾火灾、水位、粉尘、噪声、震动、防小动物等信息的采集和告警，电力环境调控机、风机、空调、除湿机、灯光等设备的联动控制管理等。
4) 安全防护功能：可对智能门禁子系统、电子围栏子系统、红外对射组成严密的防护网络，阻止非法进入，遇到警情立即告警。
5）图像监控功能：可监视变电站各设备的运行情况，实现远程监控，与环境检测配合实现摄像头的自动预置位控制。
6）蓄电池监测功能：可在线自动监测单体电池电压、电池内阻、电流、环境温度，并具有多种放电保护功能、故障报警功能及数据存储功能，记录总电压放电曲线及每节蓄电池的放电曲线；设备自动采集自动记录，停电数据不丢失。
7）SF6气体在线监测：通过在线监测SF6气体的密度、湿度、温度，可及时发现SF6气体的泄露问题，做到有计划地停电，针对性地检修，可控性地作业。
四、包含轨道机器人的配电房环境智能监测系统主要监控参数介绍
1）变压器测温：这是变电站中很关键的电气设备，如果出现异常高温，会影响电网的稳定，甚至导致变压器起火、爆炸。为防控此类故障，要对变压器进行温度监测。
2）开关柜测温：使用高隔离、高稳定、高精度的温度监测仪，对开关柜进行母线测温，助力发现异常发热故障的苗头。
3）配电柜监测：监测配电柜各项的电力参量，电压、电流、功率、频率等等十多个电力信息，分析趋势、展现状态。
4）温湿度监测：高温、潮湿会影响电气设备的运转，因此变电站中温湿度监测是一项重要的环境管理指标。
5）气体监测：SF6&O2监测、甲烷监测等气体监测功能，是变电站必不可少的，可防控气体泄漏，引发的危害。
6）噪音监测：监测变电站噪音大小，以便做好降噪隔音的工作，避免对周围居民和环境造成噪声困扰。
7）漏水监测：该功能可防控空调漏水、天花板漏水等问题会引发设备漏电、起火的故障。
8）烟雾探测：感应火灾烟雾浓度，迅速报警。
9）红外感应：发现入侵人员，自动通报异常。
10）门禁系统：智能门禁系统，防止撬锁、潜入，构建规范、合理的出入方式。
11）视频监控：实时录入变电站画面，可联动门禁、红外等设备拍取画面。
12）空调监控：远程联动空调运行模式、调整温度、湿度，达到环境调控作用。
13）水位监测：电缆沟水位上涨情况，自动发出警报。
14）水泵控制：对电缆沟的雨水进行排泄，防止电缆受损.
配电房环境智能监测系统主要监控参数介绍
五、HT500变配电辅助监控装置的优点
1、高度集成：电气设备、运行环境、安全因素等对象的监控功能，全部集成到一个设备中的。
2、高精确度：强弱电隔离设计，抗干扰设计，保障数据采集信息高度精确，为决策、分析提供精准的数据。
3、传输稳定：采用标准的协议、规约，确保信息传输不受影响，稳定、准确。
4、大容量存储：存储容量大，各类型的监控信息都能存放，用户可在软件端查询历史状态、报警信息，可以导出来具体分析。
5、运行安全：各个功能模块相互独立，单个传感器出异常，不会对其他功能造成影响。
6、联动支持：水位上升，联动水泵排水；有人潜入，联动视频抓拍；高温异常，联动短信报警等等功能，都是基于系统优良的联动支持，通过联动实现设备与设备的互联、远程控制。
HT500变配电辅助监控装置的优点
六、配电房环境智能监测系统的应用范围
1、低压配电房：10kV或35kV站用变出线的400V配电室。
2、高压配电房：6kV－10kV高压开关室
3、开闭所：具备开关设备的电气站点，可分流电力。
4、枢纽变电站：通常为330KV及以上的电力站点。
5、中间变电站：电压等级为33KV~22KV的电力站点。
6、地区变电站：一个地区和中、小城市的主要变电站，电压等级为220KV。
7、企业变电站：大型、中心企业的专用变电站，电压等级为35~220KV，在煤矿、化工等行业十分厂家。
8、终端变电站：配电线路的终端,接近负荷处,高压侧10~ 110KV引入线,经降压后向用户供电。
9、HT500变配电一体化辅助监控装置应用范围是很广的，风力发电厂、小区配电室、电力变电站、预装式箱变等等场景，都是可以使用的。