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  箱式变电站及环网柜是城市配电网的重要组成部分，承担着电缆线路分段及台区的降压供电任务。随着电网配电自动化覆盖率的大幅度的提高，智能融合终端和配电站所终端作为配电自动化的终端设备已得到大量运用。使配电网的生产运行数据得到了可靠采集，并于各种配电终端设备中进行汇聚计算以及远传上送，大幅度的提升了城市配电网的智能化、自动化水平。

  但是与安全稳定运行紧密相关的辅助类信息却未做到可靠有效的采集和上传，以至于配电线路以及配电设备的整体智能化水平不高。配电设备和辅助设备的状态缺乏监测、监控、无法及时获知，导致在实际运行过程中总是存在着各种痛点问题，例如：柜内空气中水分含量较高，易引起母线相与相间、相与地间放电，以及在柜体内壁产生凝露，引发套管爬电污闪故障，配变桩头发热导致起火、配变绝缘劣化造成短路事故、配变过载造成配变烧毁、柜内电气连接点接触电阻过大引发火灾、配电设备被外力破坏、设备正常运行环境恶化（极端天气、严重汛情或城市内涝等）影响可靠供电及设备安全等。台区中所存在的这样一些问题明显不符合新型电力系统的特征和建设要求。

  本系统采用标准电力物联网架构，由感知采集、除湿控制设备、实时视频监控、汇聚（边缘计算）及上传设备组成。通过部署不同的感知采集、除湿控制设备能实现多种设备状态、设备运行状态以及环境状态信息的采集；通过配置不同的汇聚上传设备，系统可以部署在配电自动化已覆盖或未覆盖区域（未来可根据配电终端部署情况再进行接入），真正实现配电设备及周边环境的可观、可测、可控，打造符合新型电力系统建设要求的智慧配电网。

  针对箱式变电站及环网柜中目前存在的各种问题，可通过部署不同类型的传感器进行数据采集并汇聚至边缘计算设备（环境监测主机网关）进行运算处理工作，使整个台区透明化，让设备的状态可观、可测、可控。

  对于环境湿度较大的地区，在配电设备柜内加装除湿设备。除湿设备与集中器通过有线方式进行信息交互。设备可独立运行，也可以与其他传感器通过集中器（边缘计算设备）进行联动。在环网柜不停电的情况下安装柜外微正压新风装置，使柜内外温度无温差，破坏凝露条件。

  2）通过柜内安装温湿度传感器采集柜内环境数据，可用于多参量分析设备状态或是联动控制设备，例如启动通风或除湿设备。与集中器通过无线通讯（LoRa）方式进行信息交互。

  3）针对电缆沟进水的情况，可以在电缆沟中部署水浸传感器，及时发现水浸问题并上报。与集中器通过无线通讯（LoRa）方式进行信息交互。

  4）针对设备遭到外力破坏，例如柜门非正常开启，则可以通过高清广角摄像机予以监视，所记录的影像资料便于进行事件分析和追溯。与集中器通过无线通讯（LoRa）方式或有线方式进行信息交互。高清广角摄像机配合AI算法后，还可以用于人员行为的识别。

  5）针对所有电气连接点的异常温升问题，通过在电气连接部位安装新型的无源无线电缆头温度传感设备，实时采集各个电气连接点的温度数据。新型的无源无线温度传感设备具有高精度温度测量能力以及极低负荷电流情况下的工作能力。与集中器通过无线通讯（LoRa）方式进行信息交互。

  6）针对设备绝缘劣化、破损等造成的放电情况，通过于柜内安装各种原理（特高频、地电波或超声波）的局部放电传感器，采集设备的局部放电数据。与集中器通过无线通讯（LoRa）方式进行信息交互。

  7）针对严重汛情或城市内涝带来的配电设备被水浸泡的情况，可以通过部署水位传感器，主机带AI识别功能提前发现设备周边的环境恶化情况，便于提前做出正确的处置措施。传感器以及摄像设备与集中器通过无线通讯（LoRa）方式以及有线方式进行信息交互。

  8）在未来的实际运用中，还会产生各种新的需求。因为有了此系统的存在，只需部署新的感知采集设备即可，台区的智能化水平也将越来越高。

  10KV箱变及环网柜环境监测、视频监测、联动控制、边缘计算、本地显示、远程数据上报及控制

  为保证在短期内能轻松实现上述智辅功能，可先将所有感知采集、除湿联动控制设备所收集的信息通过有线或无线（LoRa）方式汇聚至具备4G通讯功能的智辅集中器（环境监视测定主机网关），然后由智辅集中器（环境监测主机网关）通过4G公网/专网远传至后台系统。

  未来配置了智能配电终端后，可以取消智辅集中器，采取传感采集设备直接与智能配电终端中的本地通讯模块互联方式，由智能配电终端做为边缘计算以及上传设备；或是保留智辅集中器做为边缘计算设备与智能配电终端互联，仅将计算结果上报至智能配电终端，甚至能够最终靠智辅集中器直接上传视频信号，以此减轻智能配电终端的算力压力以及数据流量压力。

  柜内温度高于40℃，风机自动开启，不断向柜内鼓风，起到通风散热的作用；柜内湿度大于75%、柜内外温差超过5℃时，风机自动开启，不断向柜内鼓风，加速柜内柜外空气交换，使柜内柜外温度趋于相同，使柜内凝露条件难以出现；环网柜内温度低于30℃、湿度小于60%，此时柜内空气比较干燥，风机间歇性开启进行通风，起到定期进行柜内柜外空气交换的目的；环网柜外湿度大于柜内湿度时，风机停止，只开启排水型除湿器，杜绝柜外高湿随风机通风进入环网柜内。

  注：为了使柜内空气能按上图示意方式流动，开关柜、环网柜、箱变等设备柜体要进 行必要的密封处理，将柜体原有的通风口、缝隙进行必要封堵，只在装置安装部分的对侧留出出风口，这样，才有利于在柜内形成微正压，保证空气从柜体一侧进入，从另一侧排出。柜门缝等则不必进行封堵，因为这些缝隙很小，空气的摩擦力很大，对微正压条件的形成影响不大。

  于环网柜及柜变内部靠近柜门位置的下方，敷设水浸传感器的感应线，并部署水浸传感器，用以监视水是否已经进入配电设施。

  于柜变右侧安装立杆，立杆上部署高清枪机一台，用于拍摄柜变和环网柜以及基础部分。通过AI人工智能进行监测。

  采用边缘计算环境监测主机网关用来收集所有传感器信息以及摄像机视频。边缘计算主机网关具备边缘计算能力及AI人工智能识别能力，结合采集到的感知信息进行除湿联动判断，并及时给出预警和告警。环境监视测定主机网关安装于固定在柜外防水柜体内，柜体内自带温湿度传感器。

  ①本次智能除湿系统技术方案安装主要目的是用于环境监测、除湿联动控制及视频监控。

  ②总体除湿配置方案确定后，进行安装和测试。系统后台采用服务器，暂时利用公网4G进行远程通讯，预警及报警应能够进行信息推送。

  本次箱变、环网柜智能除湿系统投入运行后，先能够实现当前最需要的环境状态监测、除湿联动控制和视频实时监控。系统能够及时将监控信息上报，帮助运维人员按照除湿等级做出正确的处置决策。未来陆续扩展系统功能后，能轻松实现配电设备的全景智能化可观、可测、可控，从而提升配电网的智能化水平，实现配电网的智能运维。

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