背景
在智能变电站中，辅助设备智能监控系统在无人值守应用中十分重要，为智能变电站提供视频监控、消防、安防等作用，同时在统一平台的应用下实现多个系统的多重联动，完善智能变电站的高级应用。当下无论是国内还是国外，在智能变电站的辅助设备智能监控系统领域的研究十分广泛，并不断为之提供更多的系统性功能，促进智能变电站的信息一体化发展。
辅助设备智能监控系统的功能分层结构分析
变电站的辅助设备智能监控系统离不开物联网技术的应用，其功能分层，可分为应用层、网络层以及感知层，这个结构优点在于可以减少上层服务器在处理数据中的压力，同时针对光纤线缆绝缘性能差的现象，应用无线通讯技术可以很好地改善这些缺点。
其中的应用层需要对采集数据进行收集与记录，同时结合操作人员所发布的指令进行响应，实现控制感知层设备的功能，促进变电站整体自动化水平的有效提升。此外，在远程控制终端应用下，利用电网局域网来完成远程监控功能，结合数据库来存储相关的监控数据，具备丰富多样的查询管理功能。
网络层主要由无线通讯与远程控制终端通讯功能所组成，利用智能控制器的控制指令发送来完成感知层设备与本地监控主机的信息交互功能，此时还可以利用串口来将开关信息与模拟量数据发送至本地监控主机当中。值得注意的是，在网络层中需要确保无线通讯方式的稳定性。
在感知层中，应用温度湿度的采集设备以及照明开关、门禁锁等设备，温度湿度采集设备中的传感器可以及时获取温度湿度信息，同时传输至网络层中，而照明开关与门禁锁等设备可以达到依据指令来提供照明、开关闭合功能，感知层是整个辅助设备智能监控系统的基础层，也是最为重要的层次结构。
变电站辅助设备智能监控系统主要功能
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序号
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子系统及设备
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实现功能
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一
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环境监测
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1
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温湿度传感器
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监测环境温度、湿度
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2
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SF6&O2传感器
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监测六氟化硫、氧气浓度
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3
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水位传感器
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监测水位值
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4
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漏水传感器
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监测环境的漏水情况
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5
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臭氧传感器
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监测臭氧浓度
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6
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甲烷传感器
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监测甲烷浓度
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二
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设备控制
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1
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智能空调控制
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监测空调的运行状态，远程控制开机、关机操作等
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2
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除湿机监测
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监测除湿机的运行状态，环境湿度值，以及远程控制开关机等
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3
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风机控制
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通过温度值自动联动控制风机的启停
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4
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水泵控制
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通过水位值自动联动控制水泵的启停
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5
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照明控制
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监控灯光照明状态、远程控制灯光照明
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6
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新风机控制
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监测新风机运行状态，自动联动新风机启停
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三
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安全监测
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1
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烟雾传感器
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监测环境烟感状态
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2
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红外传感器
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监测环境的人员出入状态
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3
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温感传感器
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监测环境的火警状态
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4
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明火传感器
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监测环境的明火状态
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5
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门禁监控
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监控门禁人员出入记录，可支持刷卡、密码、指纹、人脸等多方式，支持远程开关门
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6
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消防监测
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监测消防报警输出干接点
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四
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视频监控
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1
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枪机摄像机
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通过视频图像监控现场环境情况
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2
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半球摄像机
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通过视频图像监控现场环境情况
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3
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球机摄像机
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通过视频图像监控现场环境情况，可进行云台控制
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4
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NVR设备
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对视频录像进行存储和转发
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5
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硬盘
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对视频录像进行存储
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变电站辅助设备智能监控系统配置原则
火灾消防子系统配置原则如下：
（1）根据探测区域及区域内电气设备特点，变电站配置不同原理和类型 的火灾探测器。
（2）各房间及预制舱配置点型感温感烟火灾探测器或吸气式感烟探测器。
（3）蓄电池室配置防爆感烟火灾探测器。 有设备运行温度要求的区域，如变压器室、电缆夹层、电缆竖井、室外主变、室外高抗等区域，配置缆式线型定温火灾探测器。
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安全防卫子系统配置原则如下：
（1）变电站配置 1 套安防监控终端。
（2）变电站围墙配置电子围栏，大门入口宜配置红外对射探测器用于周 界安防。
（3）各设备室对外门窗处可配置红外双鉴探测器用于非法入侵监测。
（4）大门入口及非常开门的主要设备室配置门禁。
（5）变电站大门入口设置门铃。
（6）对于有人值班变电站的监控室，配置紧急报警按钮。
（7）对于需要远传报警信息至报警中心的变电站，可在变电站门卫室配置 1 台防盗报警控制器。
安全防卫设备配置说明
（1）安防监控终端
安防监控终端与子系统其他设备统筹组柜，布置于二次设备室。
（2）电子围栏
1) 围墙四周采用电子围栏布防时，每个防区长度不宜大于 100m。电子围栏 采用四线制或六线制；
2) 电子围栏主机在户外安装时，外壳防护等级为 IP32。
（3）红外对射探测器
在变电站大门上方宜配置 1～2 对红外对射探测器，用于大门处防入侵探测。
（4）红外双鉴探测器
1) 监控室、二次设备室、开关室等出入口配置红外双鉴探测器；
2) 针对部分有长走廊的开关室、GIS 室宜配置长距离红外双鉴探测器。
（5）门禁
在变电站大门、监控室、二次设备室、开关室、GIS 室、电容器室、蓄电 池室设置门禁，宜在其它小室设置门禁。
（6）门铃 变电站大门入口宜设置门铃。
（7）紧急报警按钮
220kV 以上电压等级变电站配置 1 个紧急报警按钮，220kV 及以下电压等 级变电站宜配置 1 个紧急报警按钮。
（8）声光报警器 监控室及围墙四周配置声光报警器，二次设备室、开关室、GIS 室宜配置
声光报警器。
动环子系统配置原则如下：
（1）变电站配置 1 套动环监控终端，布置于二次设备室。
（2）主要一次设备室、二次设备室及预制舱配置温湿度传感器。
（3）存在绝缘气体泄露隐患的设备室配置绝缘气体泄露监测传感器。
（4）电缆层、室外电缆沟等电缆集中区域宜配置水浸传感器，集水井配 置水位传感器。
（5）各变电站主控楼楼顶宜配置 1 套一体化微气象传感器，采集室外温度、 湿度、风速、风向、气压、雨量等数据。
（6）有灯光补充需求的站内场地配置辅助灯光。
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动环子系统设备配置说明
设计时需考虑其经济性进行点位、数量的优化布置。
（1）电科恒钛HT500变配电辅助监控装置 小型壁挂式变配电辅助监控装置宜按设备区域进行配置，每个设备区域（室）宜各
配置 1 台；集中式动环监控终端宜变电站进行配置，每个变电站至少配置 1 台， 布置于辅助设备智能监控系统屏柜内。
（2）温湿度传感器
控制室、二次设备室、GIS 室、蓄电池室以及独立通信机房等重要设备间宜 配置温湿度传感器。当房间面积小于 80 平方米时，每个房间宜配置 1～2 台温湿 度传感器；当房间面积大于 80 平方米时，每个房间宜配置 2 台及以上温湿度传 感器。
（3）照明控制器
户外配电装置场区以及控制室、 二次设备室、 蓄电池室等重要二次设备房 间配置照明控制器，照明控制器的数量根据实际所控制的照明灯具的数量确 定。
（4）辅助灯光 户外场地有灯光补充需求的摄像头配置辅助灯光。
（5）漏水传感器 二次设备室、开关室及独立通信机房等重要设备房间地面可配置漏水传感器。
（6）水位传感器
每个集水井配置 1 台水位传感器。
（7）水浸传感器 变电站电缆层、室外电缆沟等电缆集中区域宜配置水浸传感器。水浸传感器
一般布置于电缆沟易于积水处。电缆沟内每 60 米或每段配置 1 台。
（8）微气象传感器
每个变电站主控楼楼顶配置 1 套一体化的微气象传感器，采集室外温度、 湿度、风速、风向、气压、雨量等数据信息。
（9）空调控制器 安装在空调内部，每一台空调配置 1 个。
（10）风机控制器 安装在风机控制箱，每一个风机控制箱配置 1 个。
（11）水泵控制器 安装在水泵控制箱，每台水泵配置 1 个。
（12）SF6 传感器
GIS 室、SF6 断路器开关柜室等存在 SF6 泄露隐患的设备室配置 SF6 泄露传感器。每间隔配置 1 台。
智能锁控子系统框架图 锁具布置符合以下布置原则：
（1）220kV 及以下等级变电站：
1) 一台锁控控制器、两把电子钥匙集中部署，并配置一把备用机械紧急解 锁钥匙；
2) 锁具部署在全站屏柜门锁、箱门锁、爬梯门锁、围栏门锁（不含防止电 气误操作的锁具），消防小室门、水泵房门等需要常开的场合，无需部署锁具。
（2）220kV 以上等级变电站：
1) 一台锁控控制器、四把电子钥匙集中部署，并配置一把备用紧急解锁钥 匙；
2) 锁具部署在全站屏柜门锁、箱门锁、爬梯门锁、围栏门锁（不含防止电气误操作的锁具），消防小室门、水泵房门等需要常开的场合，无需部署锁具。
智能巡视子系统摄像机配置原则如下：
（1）摄像机布置满足变电站安全防范、设备运行状态监视及设备智能巡 视的要求。
（2）站区大门、站内场地、户外设备区、各房间及预制舱均安装球形摄 像机，户外设备区可安装云台摄像机，对变电站进行常规监视，兼顾环境状态、 人员行为及设备状态分析。
（3）变压器、高抗等重要一次设备区域宜配置高清固定摄像机、红外热成 像摄像机、声纹监测装置等，满足远程在线巡视的布点需求。
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变电站辅助设备智能监控系统设备布置说明
1 综合用服务器、智能巡视主机分别组柜布置于二次设备室或计算机室。
2 在线监测终端宜就近安装在间隔内智能控制柜内。无就地智能控制柜的单独 组柜，就地布置于配电设备所属场区。
3 火灾报警控制器和消防联动控制器设置在有人值班的场所，如警卫室、消 防控制室。如无警卫室、消防控制室，则设置于主控室。
4 点型火灾探测器吸顶安装于户内屋面。
5 线型红外光束感烟探测器安装于户内墙壁，顶棚高度不大于 5m 时，探测器 的红外光束轴线距离顶棚的垂直距离为 0.3m；当顶棚高度为 10m-20m 时，光束 轴线距离顶棚的垂直距离可为 1.0m。
6 缆式线型定温火灾探测器缠绕变压器、高压电缆等设备布置。
7 安防监控终端、动环监控终端等根据需要可布置于汇控箱或辅助设备二次屏 柜内。
8 电子围栏宜采用围墙壁顶部支架安装方式，电子围栏主机可选择在变电站围 墙壁装或场地内落地安装。
9 防盗报警控制器和紧急报警按钮布置在有人值班的场所，如警卫室或主控 室。
10 门禁采用壁挂安装，安装高度距地面 1.3-1.5 m；门禁控制器宜组柜安装。
11 红外对射探测器安装在大门两侧围墙顶部，其红外对射射线的高度高 于大门顶部，高度差宜为 120mm±10mm。
12 红外双鉴探测器宜安装在设备室门上方的墙壁上，其底部距门顶部的距离 宜大于 0.2m，其侧面距门侧的距离宜为 0.2m。
13 温湿度传感器壁挂安装，安装高度距地面 1.3-1.5m。
14 SF6/O2 传感器落地安装于 GIS 设备下方地面。
15 水位传感器安装离集水井墙壁 10cm 处，深度与集水井深度一致。
16 水浸传感器安装电缆沟易积水位置的地面上。
17 漏水传感器安装于易漏水区域的地面。
18 微气象传感器安装于变电站屋顶处。
19 照明控制器（灯控）宜安装在各个房间出入口的附近，壁装高度 1.3-1.5m， 替换传统灯控面板。
20 辅助灯光立杆安装在变电站围墙四角安装,高度随摄像头立杆高度确定。
21 锁控监控终端、电子钥匙宜集中部署于变电站主控室操作台；锁具安装于 屏、柜、箱等。
22 枪型固定摄像机一般采用壁装，安装高度随监视范围确定。
23 球形摄像机：户外配电装置区域宜采用立杆安装，也可布置在建筑物的外 墙，布置满足户外配电装置带电距离的要求。户内宜采用壁装、吸顶安装或吊 装安装方式。户外安装高度宜在 3.5-4 米，户内安装高度随建筑高度保护，离屋 顶 0.5～1 米。
24 云台摄像机，户外配电装置区域宜采用立杆安装，户内宜采用壁装；户外 安装高度宜在 3.5-4 米，户内安装高度随建筑高度保护，离屋顶 0.5～1 米。
25全景摄像机宜布置于站内围墙或建筑视野开阔的高处。
26 摄像机安装方式安全可靠，安装位置满足带电作业安全距离要求，并 采取防雷击损坏措施。
