有色智慧配电室及监控云平台技术规范（团体标准）

　　前言

　　本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则第1部分标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)提出并归口。

　　本文件起草单位杭州华成设计研究院有限公司、中铝智能科技发服有限公司、珠海派诺科技股份有限公司。

　　本文件主要起草人促国峰、权昆、王紫千、崔合庆、邓翔、雷洋、范东阳、韦柳涛、刘玉明、吴

　　师伟、钱仲帅。

　　有色智慧配电室及监控云平台技术规范

　　1范围

　　本文件规定了有色行业智慧配电室及监控云平台技术总则、智能配电室技术要求.传感与监控技术

　　要求。智能网关技术要求。配电监控系统主站技术要求。

　　本文件适用于有色金属行业20kV及以下电网工程的新建和改(扩)建工程.

　　接入有色金属行业20kV及以下电网电力用户可参照本文件执行。

　　2规范性引用文件

　　下列文件中的内率通过文中的规范性引用面构成本文件必不可少的条款。其中，注8期的引用文件，

　　仅该日期对应的版本适用于本文件不注8期的引用文件，其最新版本C包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2900.13电工术语可信性与服务质量

　　GB 4793.1测量.控制和实验室用电气设备的安全要求第一部分通用要求

　　GB/T 6587电子测量仪器通用规范

　　GB/T 7354商电压试验技术局部放电测量

　　GBAT 7665-2005传感器的通用术语

　　GBIT 13720地区电网数据采集与监控系统通用技术条件

　　GB/T 13729远动终端设备

　　GB/T 17626电磁兼容试验和测量技术

　　GB/T 19582基于Modbus协议的工业自动化网络烧范

　　GB 50053 20kV及以下变电所设计规范

　　GB 50057建筑物防雷设计规范

　　GB 50116火灾自动报警系统设计规范

　　GB 50348安全防范工程技术标准

　　GB 50395视频安防监控系统I程设计规范

　　GB 50464视频显示系统工程技术规范

　　DLT 448电能计量装置技术管理规程

　　DLT476电力系统实时数据通信应用层协议

　　DLT 634远动设备及系统

　　DLT 634.5-104远动设备及系统标准传输协议子集第104部分

　　DLT 634.5101远动设备及系统第5101部分:传输规约基本运动任务配套标准

　　DLT 814配电自动化系统功能规范

　　DLT 860 (所有部分)电力自动化通信网络和系统

　　DLT 1080电力企业应用集成配电管理的系统接口

　　DLT 1403智能变电站监控系统技术规范

　　DLT 1416超声波法局部放电测试仪通用技术条件

　　DL5027电力设备典型消防规程

　　DLTS137电测量及电能计量装置设计技术规程

　　802.11《国际电 工电子工程学会(IFEE) 无线局域网络系列标准》

　　3术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1配电室electricity distribution room

　　包括开关站和配电站,指中低压配电网中设有母线及其进出线设备、接受并分配电力、能开断电流、

　　接受并分配电力、将中压变换为低压的供电设施等。

　　3.2智慧配电室技术smart power distribution room tehnologynt

　　一种以原有配电室设备为基础，综合利用配网自动化、智能传感及物联网技术，实现配电宝及室外

　　楼宇通道内设备状态的实时监测、配电环境变化的实时监控及人身安全和火灾风险防控的技术。

　　3.3传感器the sensor

　　一种能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按- -定规律变换成为电信号输出。以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测裝置。

　　3.4智能网关inelligent gateway

　　智能网关是安装在智能配电站、开关站、台架变内的本地监控设备，完成站端传感装置数据汇集、处理、远传功能及站室设备的智能联动等功能理。监控终端单元将处理后的状态信息通过标准规约上传智能配电监控系绕，执行本地指令控制，实现与风机控制器、摄像头等智能联动，对相关的检测数据、告警数据及文件数据进行本地存储。

　　3.5有色金属物联网平台nonferrous metal loT platform

　　部署在有色金属云平台上，融合“云、大、物、移、智"等技术。实现有色电网生产与管理各炎终端及数据统- -实时采集、 统- -管理、数据统- -共享的电力行业数字化基础物联管理平台,对上为大数据台和各类业务应用提供不同的数据服务，对下灵活接入不同设备通信协议的终端，具备按照统-设备信息模型，采集各类型感知数据，进行模型转换和数据预处理，并分发至大数据平台或相关业系统.

　　3.6感知层perception layer

　　感知层主要利用各种传感器、智能终瑞设备、通讯模块、智能网关实现信息的采集、识别和汇聚，通过统-一的物联网传输协议标准将终端状志和产生数据传送到物联网平台，实现物的感知、互联、实时优化和预测。

　　3.7网络层the network layer

　　网络层主要实现电力物联网中各类信息在感知层与平台层应用层间广城范围内的传输。主要包括有线通信、无线通信和卫星通信。

　　3.8平台层the platform layer

　　平台层主要足指全域物联网平台，支持并实现电力生产输、 变、配、用等各专业现场监测终續数据的统-接入，支撑生产领域大数据分析和智能应用。平台层主要由连接管理、设备管理、应用使能、运营支持等组成。

　　3.9应用层the application layer

　　应用层可调用平台层的北向接口，实现电力业务领域针对业务需求在应用系统开发需要。应用层的系统包括但不限于生产监控指挥中心、配电站(台架变)智能配电监控系统、生产管理系统、配电自动化系统等。

　　3.10智能配电监控系统itelligent power distribution monitring system

　　指智能配电站、智能开关站、智能台架变所有智能监控设备，含环境温度、湿度、SF6气体浓度、臭氧浓度、含氧量、烟雾火灾、水浸、噪声、安防、视频及变压器、高压柜、低压柜的电气、温度、局放、负荷监测等信息采集，井能与站内调温除湿设备、风机、灯光、视频及门禁等智能执行设备联动控制，能与其它业务系统实现数据贸通交互，实现配电站、开关站、台架变远程智能化运维管理。

　　4总则

　　1)智能化建设须贯彻国家基本建设方针和技术经济政策，做到安全可靠、技术先进。经济适用、节能环保。

　　2)配电室智能化建设与改造应满足相关国际、行业、企业标准及技术规范要求，井遵循“标准化设计，差异化实施"原则，按照设备全寿命周期管理要求，充分利用设备资源;配电室智能化建设与改造应选用芯片化、少维护、低功耗设备。

　　3) 宜优先选择在配电网网架结构布局合理、成熟稳定，且供电可靠性指标高的区域。开展配电室智能化改造建设

　　5智能配电室技术要求

　　5.1建设内容

　　以配电室及附属低压台区为监测节点通过部署智能网关等接入配电设备监测传感器、综合环境监测传感器与安防检测传感器，实现以下几个方面功能。

　　1)实现配电设备运行状态的在线监测

　　以智能网关为核心，通过接入开关柜、变压器。电缆和低压设备本体的监测装置(电气量)和新增传感器(电气.局放、振动、温湿度、红外等传感器)，实现对配电设备运行状态的在线监测。

　　2)实现设备运行环境的在线监测及自我调节

　　以智能网关为核心，通过接入配电室、户外低压配电箱、电缆沟井、强电井等设雄的监测传感器和控制器(温湿度、有害气体控制)，实现对设备环境的在线监测及自我调节。

　　3)实现人身安全与火灾风险防控

　　以智能网关为核心，通过接入智能门禁、视频、烟感、气体灭火器等装置，实现人身安全与火灾风险的防控。

　　5.2建设方案

　　5.2.1方案设计

　　智能配电监控系统基于有色云和全城物联网平台建设的智能配电的监控与管理系统，系统架构主要分四层，包括应用层、平台层、网络层、感知层。智能配电监控系统架构图见图1所示。

　　感知层主要包括智能网关、环境监控单元、视规監控单元、安防监控单元、设备状态监测单元、电气保护测控单元。各单元实现功能情况如下:

　　智能网关实现台架变低压配电室内水浸等环境信息、变压器的温度等设备状志信息、低压电气量信总、视频监控信息的采集，并与视频、防误操作锁等智能执行设备联动控制，实现配电远程智能化运维管理。

　　环境监控单元。配置环境水浸等在线监控装置，实现对台架变低压配电装置环境参数的实时监测。

　　视频监控单元通过视频拍摄台架变低压配电室室内情况、人员活动情况以及设备上指针表、号灯和开关变位信号，实现对配电室环境和设备状态的主动记录和预、告警。

　　安防监控单元:配置视频AI识别，实现对配电装置、运行人员的安全工作状况的实时监控。

　　设备状态监测单元:对变压器油变油温等状态量的实时监测。

　　电气保护测控单元中压保护测控通过继电保护装置实现对中压电气参量，保护数据及事件顺序记录，故障录波等数据上传。低压保护测控通过配置低压测控终端实现采集低压回路电压、电流等数据并上传，通过数据分析将三相不平衡、低压线路过载、缺相、断零故障等信息上传主站系统并告警等功能。

　　对智能无功补偿设备电容器组投切状态，低压开关分合状态、故障信号实时采集和上传。直流系统通过配置监测设备监控每节蓄电池的电压、电流、温度、内阻、容量等参数，并可实现阀值设置和告警。

　　5.2.2功能配置

　　智能配电室配置，需结合地区的运维要求，依据供电区域等级、供电负荷重要程度等因素进行差异化配置。

　　智能配电室配置划分为标准、高级配置二个级别。

　　标准配置主要监测高低压配电箱(房)设备状态、低压负荷。新投运设备、非重要负荷设备推荐使用标准配置。

　　高级配置主要实现视频监控自动化运维，监测高低压配电箱(房)等设备状态、低压负荷以及运行环境。重要负荷设备、投运年限较长设备、频繁故障设备推荐使用高级配置。

　　注1:配置表主要根据设备使用年限进行配置.新增设施以不影响供电安全运行、符合实际需求为原则。

　　注2:●为必选配置,推荐具备场最应用条件的作为必选，如不具备场最应用条件则不配置。中央处理器要求

　　6传感与监控技术要求

　　配电室主要在设备、场所关键节点部署相应监测传感器，传感器对相应状态信息进行数字化采集处理，实现对配电室的配电设备状态量、综合环境状态量、安防监测状态量三类关键状态量的监测与控制。

　　这些智能化装置在满足电力监控系统安全防护规定、二次系统安全防护总体方案及南方电网相关安全规范要求前提下，智能化主要包括继电保护设备、环境监控单元、视频监控单元、安防监控单元、设备状态监测单元、低压拓扑识别单元。各单元实现功能情况如下:

　　继电保护测控单元:对线路，变压器等进行保护和测量。

　　环境监控单元:配置环境温度、湿度、SF6气体浓度、臭氧浓度、烟雾、火灾、水浸噪声等在线监控装置，实现对智能配电站内环境参数的实时监测。

　　视频监控单元通过视频拍摄配电站室内情况、人员活动情况以及设备上指针表、信号灯和开关变位信号，实现对配电站环境和设备状态的主动记录和预、告警。

　　安防监控单元:配置门禁对门状态实时监测。

　　设备状态监测单元配置温度传感器、局放传感器、测温采集装置、局放采集装置，实现对变压器、中低压柜的温度、局放等状态量的实时监测。

　　低压拓扑识别以台区为最小管理单元，利用智能配变装置的载波通信、低压监测技术、物联网移动通信技术等，充分参考当前配电台区现场情况考虑，在对应台区变压器侧配置智能配变装置，用于配电台区集中和分散安装的设备进行统一的管理和优化:对应出线柜/JP柜侧配置分支线路监测装置与交流扩展单元，用于出线柜/JP柜线路监测:对应分支箱侧配置分支线路监测终端及交采扩展单元，用于多路分支箱分支线路监测同时对应表箱配置多表位表箱监测单元，实现多表位电表箱进线的电压、电流、功率、电量等用电信息采集，加装扩展电源感知模块实现对用户侧表后空开的停复电情况进行监测实现低压配网运行监测、低压线路拓扑层级可视化及设备的故障研判与预警、供电质量分析与管理、台区环境监测等功能。

　　6.1 功能要求

　　6.1.1温湿度传感器

　　实现对房内温度、湿度的监测功能。

　　(1)设计要求:

　　1)温湿度监测传感器应采用数字一体式免校准传感器，采用RS485数 字信号通讯上传温湿度数值，通信协议为Modbus,具体技术参数见技术规范书专用部分的技术参数表。

　　2)实现对智能配电室内温度湿度值实时监测，温湿度传感器与智能配电室监控终端单元之间数据采用有线传输方式;

　　3)温湿度传感器与智能配电室监控终端单元之间的通讯接口/.上传接口为RS485,支持Modbus通信协议。

　　4)温湿度传感器具备本地显示功能，可直观显示当前温湿度值。

　　5)温湿度传感器可通过拨码方式或人机界面修改设备通信ID，ID范围至少 支持0~15任意设定。传感器安装后无需拆装可修改ID.

　　6)具有电源指示灯、运行灯、通信指示灯，可直观观察设备的上电、运行和通信的状态。

　　(2)结构要求

　　1)温湿度传感器的同- -RS-485总线具备两组接线端子，支持RS-485总线级联;

　　2)温湿度传感器的同一直流电源具备两组接线端子，支持电源总线级联，接线端子为插拔式或0型:

　　3)温湿度传感器接线端子可接入1mm2多股软线:.

　　4)应随主机配置安装挂件，可方便固定于配电室墙面。

　　6.1.2气体传感器

　　实现对配电站内六氟化硫、臭氧浓度值的实时监测功能。

　　(1)设计要求:

　　1)实现对智能配电室内六氟化硫(SF6)、 氧气以及臭氧气体浓度值实时监测，气体传感器与智能网关之间数据采用有线传输方式:

　　2)气体传感器与智能网关之间的通讯接口/.上传接口为RS485，支持Modbus通 信协议。

　　3)气体传感器可通过拨码方式或人机界面修改设备通信ID,ID范围至少支持0~15任意设定。

　　传感器安装后无需拆装可修改ID.

　　4)具有电源指示灯、运行灯、通信指示灯，可直观观察设备的上电、运行和通信的状态。

　　(2)结构要求

　　1)六氟化硫(SF6)、氧气以及臭氧气体传感器同- -485总线具备三组接线端子，支持RS-485总线级联:

　　2)六氟化硫(SF6)、氧气以及臭氧气体传感器同一直流电源具备三组接线端子，支持电源总线级联:

　　3)六氟化硫(SF6)、 氧气以及臭氧气体传感器接线端子可接入1mm2多股软线;

　　4)应随主机配置安装挂件，可方便固定于配电室墙面。

　　6.1.3 烟雾传感器

　　实现对配电站内六氟化硫、臭氧浓度值的实时监测功能.

　　(1)设计要求:

　　1)通过烟雾探测器，监测站房、电箱内烟雾状况，并发出报警信号;

　　2)烟雾传感器通过有线节点方式，接入智能网关。

　　3)当周围环境的烟雾浓度降低到报警值以下时，探测器自动恢复正常工作状态。

　　4)具有电源指示灯、运行灯，可直观观察设备的上电、运行的状态..

　　(2)结构要求

　　1)烟雾探测器接线端子可接入1mm2多股软线;

　　2)应随主机配置安装挂件。

　　6.1.4水浸传感器

　　实现在线监测配电站水浸状态可根据运维需求，按照不同高度的水浸传感器，以实现水浸预警和水浸停电等功能。

　　(1)设计要求

　　1)实时在线监测配电室水浸状态;

　　2)水浸传感器通过有线节点信号，接入智能网关。

　　3)水浸传感器运行在凝露环境下，无误告警。

　　4)具有电源指示灯、运行灯，可直观观察设备的上电、运行的状态。

　　(2)结构要求

　　应随主机配置安装挂件，可方便固定于配电室墙面。

　　6.1.5 噪音传感器

　　实现对配电站内设各噪声值得实时监测功能.

　　(1)设计要求

　　1)实现对干式变压器房等配电室内噪声实时监测，噪声传感器与智能网关之间数据采用有线传输方式:

　　2)噪声传感器与智能配电室监控终端单元之间的通讯接口/上传接口为RS485,支持Modbus通信协议。

　　3)噪声传感器具备本地显示功能，可直观显示当前噪声值。

　　4)噪声传感器可通过拨码方式或人机界面修改设备通信ID, ID范围至少支持0~15任意设定。传感器安装后无需拆装叮修改ID.

　　5)具有电源指示灯、运行灯、通信指示灯，可直观观察设备的上电、运行和通信的状态。

　　(2)结构要求

　　1)噪声传感器同一485总线具备两组接线端子，支持RS-485总线级联:

　　2)噪声传感器同一直流电源具备两组接线端子，支持电源总线级联;

　　3)噪声传感器接线端子可接入1mm2多股软线:

　　4)应随主机配置安装挂件，可方便固定于配电室墙面。

　　6.1.6 调温除湿设备

　　实现配电站内温湿度的控制功能。

　　(1)设计和结构要求

　　可采用壁挂式或坐地式结构。

　　(2)功能要求

　　本部分包含调温除湿设备及相关附件，具体功能如下:

　　1)具备本地控制和远程控制功能，本地控制具备手动和自动控制功能，两者相互独立。

　　2)具有掉电自恢复和高低电压保护功能，具备自检和报警信号上传至监控终端单元功能:.

　　3)具备相序容错自调节功能:

　　4)额定输入电压在土20%的波动范围内应能正常运行:当超出额定电压20%的范围时，应具备自动保护能力，不能损坏空调内部元件。

　　5)具备温湿度自动检测、温度调节、冷凝除湿、空气净化功能;

　　6)采用内置压缩机:

　　7)电子膨胀阀采用微电脑控制，可实现制冷剂流量精确调节，降低系统能耗:

　　8)室外机风机采用无极调速控制，确保系统运行节能、健康、低噪声。

　　6.1.7视频监控单元

　　网络高速球型摄像机或网络固定摄像机实现场景可视化的基本功能，具备远程控制视频功能，支持报警信号(环境、安防、设备状态)及视频预置位的联动，可实现与环境监测系统联动，根据环境监测系统的预警或告警区域，查看特定区域情况，供人工确认，可实现与安防设备系统联动当某区域发生入侵报警时，自动联动视频监 控系统，并自动将对应位置的图像画面切换至监控屏幕上;可实现与设备状态系统联动,对电力设备的操作和运行状态进行拍照和录像，给运维人员判断设备运行状态正常与否提供佐证。

　　视频云节点:具备交换机功能，为摄像头提供POE电源，支持网络视频接入，具备实时监控、录像回放、云镜控制、视频转发等多种智能视频监控业务。平时摄像头始终录像并保存，至少需要保存7天的录像资料，并文持回放，录像存放空间溢出后自动覆盖旧视频。支持与智能网关联动对接。

　　智能视频云节点:具备交换机功能，为摄像头提供P0E电源，支持网络视频接入，具备对视频数据进行智能建模和图像识别分析能力,满足电力现场行为识别管控需求，实现故障定位、安全帽佩藏识别、工作服穿着识别、围栏跨越识别、误入误出划定区域识别与联动。实时监控、录像回放、云镜控制、视频转发等多种智能视频监控业务。平时摄像头始终录像并保存，至少需要保存7天的录像资料，并支持回放，录像存放空间溢出后自动覆盖旧视频。识别结果上传给智能网关A,支持与智能网关A联动对接。

智能网关A通过其他感知设备监测并通过边缘计算得出事件如环境异常、设备报警等，智能网关A可直接

通过预置的摄像头控制指令直接将控制指令下发至智能视频云节点，智能云节点实现控制对应摄像头。

6.1.8门状态传感器

实现采集门开启、关闭的状态信息的功能。

(1)设计要求

1)门状态传感器应具备将配电室门的开启、关闭状态信号上传至智能网关的功能:

2)应选择带有触点的机械式限位开关或带极性的磁开关的传感器;

3)门状态传感器应使用优质材料，外壳使用不锈钢或合金设计，防水防锈，确保性能稳定

不误报，机械式的动作次数不小于5000次:

4)门状态传感器采用无源设计，无需铺设电源线或者外接电源:

5)门状态传感器通过有线节点信号，接入智能配电室智能网关。

(2)结构要求

1)安装于户外箱式设备时尽量集成在门上面。

2)接线端子可接入1m2多股软线。

6.1.9电缆头温度监测装置

实现对电缆头温度监测功能。

(1)通过无源无线方式实现对各种10kV及以下中压电缆终端头温度的在线监测，要求温度传感器与带电导体金属表面直接接触，实时监测设备关键点的温度变化情况，实现对电缆头超温和三

相温度不平衡的预警和报警功能。

(2)电缆头温度监测终端包括温度智能传感器和温度采集器。温度智能传感器通过射频天线发出特高频射频信号实现取电和传输温度数据,多端口的温度采集器通过射频天线可实现对智能传感器的管理与温度数据传送，能将采集到的温度值通过RS485.以太网通讯接口或底层无线自组网方式以Modbus通信协议上送后台系统或智能网关。

(3)温度智能传感器采用全数字化IC集成设计，具有唯- -的地址编码，无线取能，无线传输数据，在电气设备带电和停电状态下都可以正常工作，满足抗干扰有关标准要求，可按设定时间向上传送数据，温度数据的采集和传输基于全数字链接，数据通过CRC奇偶校验确认上传，避免同频干扰和不同屏柜之间的信号干扰。

6.1. 10变压器红外热成像监测装置

(1)设计要求

1)在线式红外热成像仪监测配电变压器整体温升状况，并具备数据分析、图像处理和数据上传功能:

2)能够自动捕捉监测区域内的最高温度点、最低温度点，并将热像和温度数据传输到智能配电室监控后台: 

3)满足不停电安装的要求，安装过程不影响变压器的正常运行:

4)支持点、线、区域测温规则，区域测温支持任意不规则区域设置:

5)支持Onvif上传视频，温度数据封装在视频流:

6)识别数据上送方式: RS-485或以 太网接口;

7)温度数据以Modbus规约与智能网关数据交互联动:

8)支持设置被测物体和摄像头的距离。

(2)结构要求

1)红外热成像监测装置支架采用与机身一体化设计:

2)宜采用金属外壳机身设计，提高散热性能;

3)红外热成像监测装置提供直流电源接线端子，可接入1.0nm2多股软线:

4)红外热成像监测装置提供独立接地端子。

5)支架采用与机身一体化设计(具备藏线盒功能)。

6. 1.11中压开关柜局放传感器

(1)设计要求

1)主要功能:暂态地电波/超声波联合技术在线监测各种柜体局部放电状态，记录各种柜详细历史数据，对配电室电气设备进行整体评估。

2)装置分类:依据监测技术指标分为暂态地电波/超声波传感器。

3)传感器外壳绝缘防护罩的防护等级为IP65。

4)产品外观应整洁，没有碰伤、划伤、疤痕、缺口和缺胶等缺陷。

(2)结构要求

1)传感器装置结构合理、方便安装、方便检修接地使用。

2)传感器磁铁式吸附在各种柜体上安装固定，确保传感器表面与被测柜体表面充分贴合。

3)传感器有防滑齿，防止安装后走位。

4)传感器体积应小，安装后不占用电柜内空间。

6.1.12空间特高频局放传 感器

(1) 设计要求

1)综合检测局放装置采用电磁波空间定位技术，通过全向特高频传感天线检测局放激发产生的电磁波信号。.

2)在站房要监测的环境中，大范围地接收泄漏出来处于空间中的局放电磁波信号，监测及故障定位距离5- 20米。检测带宽为300MHz ~ 300MHz。

3)空间特高频传感器通过铜轴电缆与配电局放采集装置连接。

(2)结构要求

全向传感器的监测范围有效半径不低于20米。

6.1.13局放采集装置

配电局放采集装置通过铜轴电缆接收空间特高频信号,并通过LORA等通讯方式与地电波等局放传感器数据通讯，收集到的数据经边缘计算汇总后传送到配电智能网关。具备局放边缘计算功能和数据存储功能。局放数据处理前移在边缘即可对数据进行处理，降低服务器的传输压力和处理压力，本地实时处理，提高现场响应实时性。

在掉线后可以继续正常工作，对现场进行局放数据监测存储计算，网络恢复后可以将缓存的数据同步到云服务器，使信息保持完整。

(1)设计要求

1)具有检测数据的保存和导出功能，comtrade格 式保存。

2)具备自检功能，并具备将自检信号上传至监控终端单元的功能。

3)与智能网关之间的通讯接口/.上传接口支持无线或RS485接口，支持Modbus通信协议， 能够按照标准协议将监测数据、局放异常、谱图等报警信号上传至监控终端单元。

(2)结构要求

1)宜采用全铝机身设计，有效提高散热性能。

2)选配的提供直流电源接线端子可接入1mm2多股软线。

6.1.14低压回路测控终端 (导轨式)

(1)设计要求.

1)模拟量采集

具备三相电压、三相电流采集功能，并计算有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、等模拟量，电压、电流最大误差不超过士0. 5%，有功功率1级，无功功率2级。交流电流回路过载能力: 1. 2倍额定电流，连续工作: 20倍额定电流，可测量，允许1s; 交流电压回路过载能力: 1. 2倍额定电压，连续工作: 1. 4倍额定电压，允许10s. 每一交流电流回路功率消耗<0. 75VA，每一交流电压回路功率消耗<0.5VA。采用交流采样，每周波采样点数不少于64点，每周波采用FFT算法计算有效值及诺波，并进行故障判断。

2)开关量采集

具备1路开关量采集，可采集塑壳断路器位置，开入量输入为空接点。分辨率不大于:5ms.

3)开关量输出

具备1路开关量输出。

(2)具备事件记录功能，可分别记录开关量变位、故障事项、保护事项等，每类记录不少于100条。

(3)具备短路、过载、缺相判断、相序错、断零等故障判断。

(4)通信功能:具备至少1路RS- 485标准通信接口;支持Modbus等 通信规约;支持短距离无线通信。

(5)可以选配显示屏，中文液晶显示，可显示电压、电流等信息。分辨率不低于160X 160。

(6)产品外观应整洁，没有碰伤、划伤、疤痕、缺口和缺胶等缺陷。

7智能网关技术要求

7.1 选用原则

智能网关应采用模块化设计，具备可扩展性，整机功耗低，操作维护简单方便。

它应具备数据本地处理和本地存储能力，支持设备状态和环境状态的自动判别，支持冗余告警信息的自动过滤和远程调阅，支持各类传感器本地管理。

具有独立柜体，安装于智能配电一体化综合处理终端柜体内的预留空间处。

7.2 配置原则

7.3 基本参数

(1)电源要求

1)电源模块应按功能独立配置:

2)工作电源为DC24V输入:

(2)通讯要求

1)传输速率:不低于1200bit/s的传输速率:

2)比特差错率不大于10-5 (信噪比SNS17dB,观察时间大于15min) ; .

3)智能网关与主站通讯应支持IEC60870-5-104扩展协议:

4)配电室视频监控的上送应采用压缩传输方式，传输速率12帧/秒:

5)采用标准通讯规约与后台监控系统通讯。

(3)通讯接口要求

具备RJ45, RS- 485, RS -232等接口，可将设备状态，综合环境，安防，电气运行等设备接入。

(4)对时要求

支持北斗和GPS对时，终端24小时自走时钟误差不大于1秒。

(5)存储要求

每6路高清视频(720P)存储备份时间不低于7天。

(6)除湿要求

1)误差:温度:土IC,湿度:土3%RH. ,

2)额定功率小于40W。

7.4 电源管理辅助模块

智能网关的供电统一由电源管理辅助模块实现，电源管理辅助模块实现供电管理、不间断供电以及备用蓄电池组的在线监测。

7.4.1 选用原则

1)电源管理辅助模块应与智能网关柜体整体设计，统筹考虑系统温度、湿度的调控。

2)电源管理辅助模块应支持双交流供电及自动切换，支持PT取电， 蓄电池作为后备电源供电。

7.4.2配置原则

●表示基本功能o表示可选配功能

8配电监控系统主站技术要求

8.1软硬件配置

(1)硬件配置

监测系统主站由关系数据库服务器、实时数据库服务器、文件服务器、大数据分析服务器、信息交互服务器、Web服务器、接口服务器、历史数据服务器，以及维护工作站、报表工作站、物理正反向隔离装置、防火墙、局城网络设备、对时装置及相关外设等构成:

硬件应采用标准化的通用设备，具有良好的开放性和可替代性，符合安全性、可靠性和可扩展性原则。

(2)软件配置及架构

1)主站增加新的软件模块时不应影响系统运行的稳定性:软件升级时应兼容己有的硬件设备:

2)主站服务器和工作站宜采用Unix/Linux/Windows Server操作系统，系统数据库宜采用实时数据库和关系数据库相结合的模式:

3)系统的部署应满足高并发、高可靠性的服务应用，部署支持集群服务的数据库服务器以及Web应用服务器。

4)软件架构:平台软件架构基于数据可靠性高、系统可扩展性强、用户易操作的原则进行设计，平台软件自底向上分为采集层、存储层、支撑层、应用层、展示层，如下图所示:

采集层:完成平台所需的各类数据采集，支持硬件设备采集、第三方系统数据对接以及人工录入等方式:

存储层:完成平台内各类数据的存储，数据按照其用途及特性分别保存至基础信息库、实时数据库、历史数据库以及业务数据库等，通过分库、分表、索引等方式保障数据访问性能，通过敏感数据加密、访间权限控制、异地备份等措施保障数据安全: .

支撑层:提供支撑平台业务功能的各类基础服务，包括数据校验。数据抽取、自动备份、主备冗余、报表引擎、权限管理等: 

应用层:提供给用户使用的各类功能业务，包括能耗统计分析、能源计费、用电安全监控、设备运行监控等;

展示层:用户与平台进行交互的媒介，支持通过Web浏览器、APP. 微信公众号等方式访问系统。

8.2配电室 监控系统的技术性能指标

平台采用B/S架构开发，其性能指标参数和网络性能有着密切的联系，在网络状况良好的环境中，

平台性能参数如下:

●登陆响应时间≤3秒: .

●实时监测数据刷新时间≤5秒:

●非统计性数据查询响应时间≤2秒:

●统计性数据查询响应时间≤4秒:

●控制命令操作时间:≤2秒: 

●模拟量测量综合误差≤0.5%; 

●系统年可用率≥99%;

●系统可维护平均修复时间<1小时:

●系统最大可接入点数: 10万;

●历史数据存储时间≥5年: .

●系统平均无故障时间(NTBF): 20000小时。

8.3软件平台功能

监测系统主站应满足配电室设备状态监测、配电室综合环境状态监测、配电室安防状态监测及配电室电气运行参量监测的数据采集功能，满足未来配电室的故障预警告警,状态评价、风险评估及差异化运维分析要求，满足配电室日常管理运维要求。

监测系统主站数据采集应满足有色金属公司关于在线监测的各项规范要求,满足本导则相关规范的要求，满足有色金属公司各业务部门对配电室管理的各项需求，并考虑系统的实用性、先进性、可靠性和可扩展性。

8.3.1基本功能要求

1)在线监测数据采集管理:应具备通过在智能网关采集配电室设备状态监测数据、配电室综合环境状态监测数据、配电室安防状态监测数据及配电室电气运行参量监测数据功能。设备状态监测数据主要包括配网变压器、开关柜、电缆(及通道)、低压配电柜(箱)、电量表(箱)等设备的在线监测数据，例如局放、测温、电流、电压等监测数据:综合环境监测数据主要包括配电室的温度、湿度、水浸、水位、气体、灯光管理、风机管理等:配电室安防状态监测数据主要包括安防入侵监测信息、视频监控信息、烟雾、气体灭火系统等:电气运行参量监测数据主要包括20kV以下低压负荷信息以及开关状态。

2)配电室综合管理:应具备配电室设备在线监测数据浏览功能，包括:综合环境监测、综合电气运行参量、安防状态监测、设备状态监测等在线监测数据浏览功能:应具备综合展示配电室设备当前设备状态、告警信息功能:应具备监测数据统计分析功能，包括:结合负荷、环境气象、节假日等实现在线监测数据综合分析功能:实现设备实时状态分析评估功能;实现监测数据完整性、一-致性、 采集及时性的统计分析功能。

3)远程监控管理:应具备温湿度调节控制功能，实现根据设置阀值自动调节现场温湿度，并能就地或远程实时监控;应具备气体调节控制调节功能，应具备风机联动远程与本地控制功能:应具备灯光监控功能，实现灯光远程与本地控制功能:应具备驱鼠控制功能，具备小动物预警远程与本地控制功能。

应具备门禁系统远程控制功能，实现本地进出记录存储功能，断网情况下也能正常开门。

4)告警管理:应具备配电室设备在线监测数据告警阅值管理功能，实现通用阅值配置及配电室、设备个性化阈值配置功能:应具备利用告警阂值实现在线监测数据分析功能，实现基于在线监测数据的设备状态预警、告警管理功能。

5)终端装置管理:应具备智能配电一体 化终端和物联网传感器的在线管理、配网通信网络工况监视功能。

6)报表统计功能:应具备配电室设备状态告警统计功能，应具备设备终端统计分析功能，应具备设备在线监测状态统计功能。

8.3.2软件平台技术要求

以下是软件平台在配电监控，电能质量，环境动态监测等方面的具体要求.

8.3.2.1配电监控

(1)实时监测

1)监测对象

●监测进/出线回路的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、开关状态等参数:

●监测直流屏的控制母线电压、动力母线电压、充电电压、蓄电池电压、充电浮充电装置输出电流等参数:

,监测高压功率补偿装置的无功补偿电流、无功功率等参数:

●监测温控仪的温度、最大温差，负荷率，风机启动报警状态、超温跳闸报警状态、风机故障报警状态等参数:

●监测变压器的温度、视在功率、负荷率等参数:

●监测和显示综合保护装置的电压、电流、频率、功率、故障录波以及事件记录:

2)界面呈现

系统需通过图形化方式对配电回路、温控仪、直流屏、变压器、综合保护装置等设备进行监测，在监测图上支持以下操作:

●支持通过热点在不同监测画面间自由跳转:

●支持通过颜色和动画等方式进行告警提醒:

●支持在监测图上进行挂牌、摘牌操作，用于安全警示提醒

●支持在监测图上查看监测设备的基础信息，包括设备名称、型号、柜编号、设备用途、安装位置等:

●支持通过某个监测数据查询其所属设备的全参量实时数据:

●支持在监测图上进行告警限值设定和修改:

●支持在监测图上查看测点数据的变化趋势，包括以秒级频率刷新的实时数据和以分钟、小时、天、月等为间隔的历史数据，数据类型包括时刻点采样值、时段最大值、最小值、平均值等;

●支持在监测图上快捷查询任意测点的历史告警信息;

●支持在配电图上查看配电室实时视频画面，便于用户及时确认现场情况。

(2)远程遥控

1)支持对断路器、开关、刀闸的远程控制功能;

2)支持在控制指令执行前的多级口令验证和逻辑验证功能，防止误操作;

3)支持群控功能，可自定义群控对象:

(3)谐波分析

系统提供诺波数据频谱分析功能，评估谐波合格率，以便用户针对性的对负荷和回路进行谐波的改造治理，降低用电损耗和设备故障率。

1)支持实时监测电压/电流谐波畸变率、三相电流/中性线谐波电流含有率;

2)支持以直方图、表格两种方式进行数据呈现:

3)支持通过点击谐波数据进行历史数据追溯，包括秒级频率刷新的实时数据以及按照周期间隔存储的历史数据:

(4)事故追忆

系统支持对开关跳闸、过流、过载等引发的事故进行追溯反演，可在事故发生前对事故关联的监测点进行自定义。事故发生后系统自动记录并重现该事故发生前一段时间以及事故发生后一段时间内秒级时间间隔的关联数据点变化趋势，以曲线和表格的形式呈现给用户,便于运维人员进行事故原因分析。

(5)历史查询

1)支持对配电历史数据进行多种时间颗粒度的查询，包括5秒钟、1分钟、5分钟、小时、天、月等间隔:

2)支持对每个数据周期间隔内的采样值、最大值、最小值、平均值进行统计和趋势展示:

3)支持对整个查询时段内数据的最大值/最小值及发生时间进行标识:

4)支持对不同仪表、不同参数进行对比分析。

(6)告警

1)平台可对遥测量越限、开关量变位、设备故障等事件进行告警，支持根据告警发生源、告警类别等自定义分组，如过流告警分组、过压告警分组以及跳闸告警分组等:

2)支持多种告警严重等级定义,可单独配置每种等级对应的颜色、事件推送方式、执行动作等;

3)支持告警推图功能，当有告警事件产生时，系统可自动跳转至发生告警的监测页面，并通过闪烁等方式标记出告警点:

4)支持以声光、弹窗、语音电话、短信、邮件等方式进行告警提醒和信息推送; .

5)支持按设备名称、告警等级、告警类型分组、确认状态、事件恢复状态等条件查询历史告警事件:

(7)配电报表

1)支持按照电压、电流、功率等监测数据类型生成报表，以及生成设备全参量报表:

2)支持生成5分钟、15分钟、 小时、天、月等多种时间颗粒度的报表，时间跨度可自行定义;

3)支持生成采集点在每个采集周期内的最大值、最小值、平均值报表，如每5分钟间隔的电流峰值报表:

4)支持建立报表定时生成计划，可按照指定的周期进行配电报表生成并自动发送至指定磁盘位置或邮箱，提供对已生成历史报表的统一管理功能， 支持检索、删除等操作: 

5)支持将报表数据导出为Excel表格文件:

8.3.2.2电能质量 监测

电能质量监测子系统能全面监测电能质量各项指标，满足八大国标要求，可对整个系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续的监测，实时监测系统谐波、三相不平衡、暂态/瞬态、电压波动、电压闪变、供电偏差等电能质量问题，帮助用户迅速了解电能质量稳态和暂态分布状况、定位井管理电能质量干扰源，为电能质量治理提供可靠、充分的数据依据..系统主要功能如下:

(1)电能质量概览

1)监测所有电能质量仪表的通讯状态，监测电能质量指标的实时合格状态及合格率;

2)统计上个完整监测周期内波动事件条数，波动合格率，暂升、暂降、中断及瞬态事件条数:

3)监测三相不平衡、电压偏差、频率偏差、谐波、间谐波及电压闪变的实时状态、昨天以及上周合格率; .

4)实时监测电流、电压、频率、功率因数、频率偏差等参数以及ITIC曲线:

(2)谐波统计分析

谐波电流的产生原因是整流负载的非线性，谐波电压由非线性负载谐波电流引起。谐波过大将会导致线路损耗、设备过载、谐振等问题。定义谐波大小的特征量主要包括谐波含量、总畸变率、含有率、有效值、功率等，系统对谐波进行综合评估，有助于用户针对性的对负荷和回路进行谐波治理改造，减少用电损耗，提升设备使用寿命。

1)实时监测

谐波:监测谐波含有率、有效值、相角、谐波功率、基波数据、全波数据、波峰因子、K因子、谐波畸变率等数据:

间谐波:监测间谐波总畸变率、间谐波含有率、间谐波有效值等数据:

2)历史查询

支持查询不同时间段的谐波(谐波总畸变率、谐波含有率、谐波有效值、谐波功率)。间谐波(间谐波总畸变率、间谐波含有率、间谐波有效值)、波峰因子、电流K因子、基波功率因数、基波总功率等历史数据，支持通过曲线、表格进行数据呈现。

(3)三相不平衡监测

三相不平衡指三相供电系统中三相电压(或电流)在幅值上不同或相位差不是120°的情况。

电力系统中三相不平衡主要由负荷不平衡、三相阻抗不对称以及消弧线圈不正确调谐等原因引起。

1)实时监测

●通过相位图实时监测三相电压/中性线电压、三相电流/中性线电流的有效值及相角:

●监测负序/零序电压不平衡度、负序/零序电流不平衡度的实时值以及历史最大值:

●监测电压/电流不平衡度、基波电压/电流有效值以及电压/电流序分量的实时趋势曲线:

2)历史查询

支持查询不同时间段的电压/电流不平衡度、基波电压/电流有效值、电压/电流序分量的历史数据，支持通过曲线、表格进行数据呈现。

(4)暂态/瞬态/容忍度评估

电压暂升/暂降/中断(又称暂态扰动)是一类重要的电能质量事件,是导致工业用户设备不正常工作的主要原因。

1)系统支持对电压暂升、暂降、中断以及瞬态过电压事件的记录，可按时间、事件类型进行检索:

2)支持记录事件的发生时间、持续时间、三相电压残压等信息，点击事件可查看其原理图

及故障录波文件:

3)支持容忍度评估功能，对监测设备的暂态扰动及瞬态扰动进行分析，支持ITIC曲线、SEMI-F47曲线和SARFI指标三种分析方法，能监测和预防供电不平衡对设备造成的损害，并支持与事件相关的故障录波信息的历史存储和统计:

(5) ITIC曲线

ITI曲线表明了信息技术设备应该具备的承受供电电源电压扰动的能力。

ITI曲线分为八个区域，横轴为电压扰动事件的持续时间，纵轴为电压的百分比(相对于标称电压有效值或峰值，依讨论区域而定)，上方 曲线代表设备对电压暂升及瞬态过电压的耐受力，下方曲线表示设备对电压暂降的抗扰度，两条曲线中间的区域表示设备能够正常运行的范围。

●稳态:标称值士10%内的偏差， 不受时间长短影响。

●电压暂升:幅值低于120%， 持续时间小于0.5s.

●振荡瞬态过电压:典型情况为雷击。振幅与持续时间(能量)，设备耐受能力至少80J。

●电压暂降:由大容量负载起动或线路故障引起。电压幅值下降至标称值的80%，持续时间可以至10s。电压幅值下降至标称值的70%，容许持续时间0.5s.

●严重电压暂降:降幅大于30%及断电， 持续时间20ms。

●无损害区域:可能导致设备失去电源而停机。

●禁止区域:所有大于规范值的瞬态过电压或电压暂升。设备遭受此类电源干扰，可能导致损坏。

(6) SEMI F47曲线

SEMI F47曲线(用电设备的电压暂降容限曲线)，电压暂降持续时间分别为0.2s.0. 5s.1s时，设备应能耐受幅值为50%、70%、 80%的电压暂降，如下图所示:

(7) SARFI指 数指标

SARFI指数指标包括有两种形式:一种是针对某一阈值电压的统计指数, SARFI,s。另一种是针对某一设备敏感曲线的统计指数, SARFIcurve。 下表即为电压暂降幅值、持续时间与发生次数统计表。

(8)供电偏差监测

1)实时监测

系统实时监测相电压、线电压和频率偏差，只要三相或三线中任何一个电压偏差越限，即判定为当前电压不合格:频率偏差越限时，判定当前频率不合格。

2)历史查询

支持查询不同时间段的线电压偏差、相电压偏差、频率偏差、线电压、相电压等数据，可通过曲线、表格方式进行数据呈现。

(9)电压波动监测

1)系统支持对电压波动事件进行记录，事件内容包括电压相别、发生时间、最大电压变化率、变化时长、变化速率等; .

2)支持查看选中事件的原理图以及录波曲线;

(10)电压闪变监测

电压闪变是电能质量的一一个重要指标，由供电电压幅值波动引起,近年来随着冲击性负荷的大量使用，闪变造成的危害越来越严重，主要表现在引起照明灯光闪烁。系统根据国家标准，采用短时间闪变水平值和长时间闪变水平值作为闪变严重度的评估指标，只要三相的短时、长时闪变数据中，任何一个数据不合格，则判定当前闪变不合格。

实时监测

●支持实时监测三相短时闪变/长时闪变的实时值、最大值、最小值，评估闪变合格率。

●支持对三相短时闪变/长时闪变的实时曲线监测;

历史查询

支持查询不同时间段的三相电压短时闪变和长时闪变历史数据，可通过曲线、表格方式进行数据呈现。

(11)故障录波分析

系统支持手动及自动触发波形捕捉，可记录电压暂升、电压暂降、电压中断、瞬态过电压、电压波动等事件的故障波形信息，支持波形的放缩查看和下载。

8.3.2.3环境动态 监测

配电室的运行安全还包括配电室的环境安全。智慧能源平台提供对配电室的环境安全进行监测，如摄像监控，烟感监控，温湿度监控，水浸监控，安全门监控等。

(1)实时视频监控，通过将监控摄像头设置在配电室的视野最佳位置，管理人员或运维人员可对管辖权限内的各个配电室监控画面进行设置及查看，将告警与监控进行联动。实时视频监控支持监控画面数量可按需求切换。通过点击配置按钮对摄像头信息进行设置，设置成功之后监控画面会显示该摄像头的画面，支持远程控制视频进行360度角度切换及变焦、聚焦、光圈、巡航路径、预设点等的切换设置。

(2)智慧能源云平台支持烟感监测数据统计分析。烟雾传感器是一个能够感应到大部分细小微粒的传感器。它能够把环境中的气体浓度变换成与具有对应比例的模拟装置。烟雾传感器通过探测火灾时产生的烟雾测量到的数据实时传送到后台，并发出声光警报，将信息上传至后台，弹出报警弹窗。烟雾传感器应设置在房顶中央，远离死角区域。

(3)云平台支持配电室温湿度数据监测，用户可随时随地查看配电室的温湿度情况及历史曲线，当温湿度超过预定限值，系统后台将会弹出警报，帮助管理人员及时处理异常。

(4)云平台支持配电室内水浸监测。由于配电室内电缆沟处于容易水浸位置，液体泄漏的情况经常发生，同时可能有雨水、漏水侵入等情况发生。若配电室所处地势较为低洼，遇大雨后，极大可能造成水淹，引发安全事故。故对配电室的水浸监测十分必要。云平台支持对水浸数据的实时监测，并可设置水浸限值，对水浸事件进行记录分析。

(5)云平台支持配电室安全门监控。根据以往经验，许多企业的配电室均设立在办公楼的地面层，这导致了配电室的位置属于公共场所，经过的人员非常多，而有时候，配电室的大门处于开启状态，非维护人员及小动物等会进入到配电室内，将可能导致触电或火灾的发生。故对配电室等设备房门进行监控十分必要。

8.3.2.4设备管理子系统

(1)台账管理

1)系统支持对机电设备的台账管理，台账信息包括设备类型、名称、出厂日期、额定功率、检修周期等;

2)支持根据设备类型和台账属性关键字查找设备:

3)支持设备类型和每类设备属性列的新增、删除、修改操作，不同类型的设备根据其特点可配置不同的基础信息列:

4)支持逐条录入设备信息或通过Excel批量导入，支持将设备台账信息导出为Excel文件;

(2)检修管理

1)支持设备检修提醒功能，通过对设备的检修周期、历史检修记录等信息进行管理，定期提醒用户即将要检修的设备清单:

2)支持检修记录的录入、修改、删除和检索操作:

8.3.2.5移动端系统

平台支持通过APP和微信公众号进行移动端数据监测管理，便于用户随时随地掌握能源信息，大幅度提高管理的便捷性和效率。

移动端能耗管理针对不同角色用户提供差异化的服务:管理人员查看总体能源信息和关键KPI指标:

节能工程师分析能源使用效率，挖掘能耗漏洞:运维人员关注系统运行状况、设备状态参数以及告警事件。

参考文献

[1]Q/CSG 1203004.3-2017南方电网20kV及以下装备技术导则

[2]国能安全[2015] 36号文++电力监控系统安全防护总体方案

[3]电力监控系统安全防护规定(发改委2014年第14号令)

[4]中国南方电网有限责任公司互联网网站安全防护指南(2016版)

[5]《物联网平台接入技术规范(试行)》