1 概述
长期以来，配电房管理工作一直是供电系统运行管理的可靠性的薄弱环节之一，一些配电房开关跳闸和配电房环境过热影响设备运行、配电房水浸导致设备损坏、配电房设备被盗等，既容易烧毁设备，也容易影响用户正常的用电情况，而这些故障却常常被人们忽视。
Tip3000变配电监控管理系统是集遥信、遥测、遥控等功能为一体的物联网综合监控管理系统，系统包括WEB版管理平台、APP手机远程管理、站端一体机系统，用于35KV、10KV及以下各类供电系统的自动化监控和管理。
电科恒钛根据35KV、10KV及以下各类供电系统的实际情况，结合多年的变电站和开闭所的运行管理的经验，采用Tip3000核心技术平台和HT500系列智能监控终端，实现了实现配电动力环境的分布式远程管理。包含智能环网柜DTU运行监控、变压器实时监测、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温检测，电缆测温监控、环境监控、安防监控、采暖通风、灯光、风机、除湿机控制等功能，并可以通过增加设备扩展智能门禁、SF6、02、H2S,O3等有害气体在线监测等功能。实现动力环境各数据的检测与设备控制，实现动力环境*化，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员安全，延长设备使用寿命，减少配电房粗放式管理导致成本过高。
2 系统总体设计
2.1 系统总体架构
根据《配电房管理制度》、《配电房操作规程》以及《电力安全生产条例》等文件精神，结合我公司实际应用案例，采用分布式和模块化架构，把配电房远程管理系统分为站端设备和软件系统两部分。
站端设备以HT500系列站端监控主机为核心，能够接入开关柜、环网柜、变压器传感器或智能设备，温湿度等环境传感器，在线式红外母线温度传感器，电缆无线测温设备，SF6和O2传感器，H2S传感器以及O3传感器。对射/红外等安防设备、消防主机设备，一路门禁、8-24路灯光/空调以及风机的控制等功能。并可以通过扩展实现图像抓拍、SF6泄露报警、消防报警等功能。
HT500监控主机采用TCP/IP有线方式或者3G(4G)/CDMA/GPRS等无线方式和中心进行联网。
二、系统功能结构设计
2.2 网络拓扑设计
目前，对于配电房远程管理系统通常有以下几种传输方式：
- 已有以太网的开闭所：每个开闭所主机需要一个RJ45网口和一个IP地址即可。
- 仅有2M光纤接口：配置一台2M--以太网桥，通过光电转换，提供以太网接口。
- 没有以太网和光纤的开闭所：可以选择如下两种方式：
- 就近租用电信运营商的以太网或者光纤：适合于小区内运营商网络连接较为方便的地方。
- 租用电信运营商的无线网络：采用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公网或者组成VPN专网。本方案需要向运营商缴纳网络使用费用和购买VPN服务器。
总之，通过各种技术手段，配备以太网为*化和成本zui低的传输方式。
3 系统功能设计
3.1 智能环境监测子系统
环境数据采集设备安装在开闭所内，通过采集和传输技术，可以实时监测开闭所内的工作环境（如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体(SF6,H2S,O3)等）；当检测到环境量出现异常时，可及时显示、报警，并可通过通信网络将数据上传至系统平台。
站端设备包含各种传感器（温度、湿度、漏水、水位、有害气体等）。系统平台可以直观的显示出被监测量的大小或状态，以及被监测量的实时值或各种故障发生的情况。
3.2 环网柜远动子系统
3.2.1 系统接入
该系统可集成智能环网柜DTU在线监测系统功能，可支持环网柜的实时状态监测与运动控制
3.3 高压开关柜监测子系统
3.3.1 功能概述
通过开关柜数据采集系统或模块单元输出RS485采集信号，与HT502监控主机通信，后端数据采集服务器实时采集各种信号量状态遥测遥信数据，中心软件集成该开关柜实时监测子系统，主要完成开闭所动力配电柜、高压开关柜的运行状态、负载参数等数据采集与监测预警，包括电压、电流、触点温度等，以及各种设备的供电情况的监视。
3.4 继保开关(刀闸)监测子系统
3.4.1 功能概述
刀闸（保护开关）断开与闭合状态作为输变电生成运行过程中重要监护参数，需要实时监控其当前的状态，以便掌控相关设备的运作是否正常
1)、接入刀闸（保护开关）的断开与闭合的状态信号，有助于实时了解站内所有相关刀闸开关的当前状态；
2)、结合系统中集成站内各个角落视频画面，可更加直观的观察到实际室内外刀闸（保护开关）的断开与闭合动作发生时当前设备的实际状态是否与操作一致，减少存在的潜在安全隐患；
3）、系统中集成的一系列联动响应功能，还能在夜间视线不清晰的情况下，在接受到刀闸开关动作信号时，主动打开相应位置的照明灯光，自动弹出视频，响应实时画面监控。
3.5 设备控制子系统
3.5.1 功能概述
系统平台可以实现对任意的监控场所，在任意时间计划内，对任何发生的事件/组合事件（传感设备探测、视频监控图像分析等事件），制定出详细的站端设备、语音、灯光、摄像头等任意设备的关联动作计划，进行智能设备联动。
3.6 安全防护子系统
防盗报警系统通过灵活配置，实时反映探测器的布、设防、报警及各种状态，对报警信息进行及时提示。在设定的布防时间内，实行入侵监控。并且报警系统可以同时联动该区域的照明系统、闭路电视监控以及门禁等系统 。
- 可手动布撤防和自动布撤防（每个防区可设置5个时间段）
- 结合硬件可控制报警主机每个子系统（用户）的布撤防。
- 可按需求设置分区图、防区图、子防区图
- 可按需要设置报警后弹出相关地图
- 地图上还可设置联动摄像机、门禁等，并直接在地图上控制
- 可自定义的报警后语音提示
- 完善的事件记录，供事后查询
3.7 视频监控子系统
视频监控子系统分为两种方案，*种在没有以太网的开闭所，可以采用串口摄像头，平常不录像，当出现报警等情况时进行联动抓拍，抓拍的图片可以传送至中心平台上。第二种方案是有以太网的配电网，*可以采用数字监控系统，实现专业监控功能。
一、报警抓拍式监控：
- 安装安防摄像头，可监视开闭所/开闭所即时情况；
- 支持帧率、码流、分辨率可通过软件操作界面进行参数设定，也可按预先设置的方案自动调整；
- 报警联动拍照功能：支持开闭所/开闭所事故报警、消防报警、防盗报警、防火报警、电力设备水浸报警、门禁报警、非法闯入及画面异动报警等多种报警类别联动拍照上传功能；当发生报警时，能联动相关设备，如启动警笛等，相关设备启动后，在设定的时间内自动关闭；报警发生后，开闭所/开闭所安防摄像头向客户端和监控中心发送报警信息，并同时启动拍照功能；
- 可设定非法闯入应用：设定监控范围，当有可疑人物闯入时，联动报警、拍照等并向主站告警；
3.8 火灾报警及消防子系统
- 烟雾、明火、主变消防等火灾状态的实时监控。
- 报警联动功能：本地声光报警，监控中心计算机报警，以及手机短信告警功能。并且可设置联动视频、门禁、灯光等子系统。
- 系统可以直接接入烟雾探测器，也可以通过智能接口集成主流消防厂家设备。
- 目前支持海湾、依爱、赋安、利达华信、互易、安吉斯、泛海三江、泰和安、TX3607、NOTIFIER等消防主机协议。
3.9 门禁控制子系统
一、系统概述
门禁系统是指基于现代电子与信息技术，在配电所的出入口安装自动识别系统，通过对人（或物）的进出实施放行、拒绝、记录等操作的智能化管理系统。它是利用非接触式智能卡或指纹代替传统的人工查验证件放行、用钥匙开门的落后方式，系统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，门禁点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。
由于门禁权限可以随时更改，因此，无论人员怎样变化和流动，都可及时更新门禁权限，不存在钥匙开门方式时的盗用风险。同时，门禁出入记录被及时保存，可以为调查安全事件提供直接依据。
HT502站端监控主机包含一路门禁，直接接入读卡器、电锁、按钮即可实现门禁功能。
二、系统详细功能
- 支持多人*、多门*以及复合*三种模式
- 支持36个可编程时间组，每个时间组包括5个时间段，每个时间段的起始值任意定义。
- 系统支持实时监控和脱机运行双模式运行。
- 系统支持人员进入出去时间人员记录。
- 系统提供设备或网络故障报警、非法闯入报警、门开超时报警、非法刷卡报警以及胁迫报警等。所有的报警都会在总控制电脑上实时显示红色闪动记录，驱动计算机音箱提醒管理者注意，并且和监控等系统进行联动。
- 系统支持卡、密码、卡＋密码等多种开门方式。
- 系统提供通过中心软件进行强制关门和紧急开门功能。
- 系统支持对所有门或单个门设定门常开时间等。
- 系统支持多卡认证开门。
- 系统支持锁开超时报警功能
- 系统支持电子地图实时监控
- 系统具备考勤、密码开门、IC卡开门、出门按钮开门、锁开超时告警、开门超时告警、断线告警、非法开门告警以及胁迫告警等多种记录。
3.10 联动配置子系统
- 安防报警联动：中心站及子站的安防子系统，通过监控主机接入安防信号（电子围栏、红外对射，小动物探测器等），一旦有警情发生，系统可以联动图像监控系统，并发送报警信号给中心管理系统，同时，可以根据联动方案自动调用摄像机进行抓拍与录像，并可实时播放告警语音、发送提醒短信等。
- 环境量告警联动：温度量程告警，前端监控主机可通过接入的空调控制器，自动联动对应的空调，进行开机制冷或者制热；湿度探点告警可配置联动相应区域的风机或者除湿器进行除湿联动。
- 有害气体联动：根据现场检测的SF6，H2S,O3,CO等有害气体，可配置联动风机，进行通风，以及联动声光报警器进行报警。
- 告警短信语音联动配置：支持配置各类型告警点报警时的短信提示、语音播报、声光警示以及现场广播威慑等。
- 联动抓拍录像及查询功能：可以根据抓拍类型、记录类型、联动类型、触警条件、抓拍区域以及时间等各种条件，对抓拍录像进行查询。抓拍录像实时存储在中心服务器上，可避免前端被破坏而造成的录像丢失。
- 刀闸动作视频联动：通过智能监控主机，后台监测中心，在监测到刀闸开关动作信号时，主动打开相应位置的照明灯光，自动弹出关联的视频，响应实时画面监控，可观看保护开关的实时闭合状态。
4 系统功能特点
1、开放性
开闭所环境监控系统系统能够对下接入不同厂家/品牌的站端设备、传感器、控制器、摄像头等。
2、统一性
开闭所环境监控系统需要包括通信规约（485/422/232/61850/开关量等）的转换，带有自动对时功能，可以实现不同站端设备的集中和管理，包括环境监测、音视频、照明、安防等的完整集中统一
3、智能性
开闭所环境监控系统可实现针对不同监测场景（开关室、设备室、控制室、地上、地下所等），设定不同监控策略，不同的监控职能部门，任意配置，满足不同的监测需求。
4、易扩展性
开闭所环境监控系统在未来监测场所\设备增加、系统升级扩容时，仅需要完成软件的配置即可。
5、易用性
- 开闭所环境监控系统系统采用B/S架构设计；
- 从应用角度出发，系统平台的功能应符合实际需要，有良好的可操作性，运维人员通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，能够在实际工作中运用系统。
6、高可靠性
开闭所是配网结构中的重要基础场所，智能环境监控系统也是长期处于运行状态，系统的稳定性显得尤为重要。因此：
- 站端设备可以脱网独立运行；
- 局部所故障不影响整个系统平台的正常工作。
- 站端设备采用模块化结构，便于故障排除和替换；
- 系统平台有具备处理同时发生的多个事件的能力；
