造纸厂配电室环境监控系统应用案例及硬件选型

本文以某造纸公司为例介绍智能配电室环境监控系统。配电室环境监控系统设有烟雾探测器、温湿度探测器和声音报警器，组成火灾报警系统，协助对消防设施系统进行冗余监管。

#头家时#

摘要：智能配电室环境监测系统可以实现自动巡检、自动预警等功能，减少现场巡检次数，及早发现设备潜在风险，快速发现故障，节省维护时间，为配电提供保障。生产检查和维护。 各项业务的运行、标准化、规范化管理提供了有效的信息支撑平台，对供电系统的平稳运行和供电设备的运行管理能力发挥着至关重要的作用。 是适应少人值班或无人值班的发展趋势。 。

关键词：漏水检测系统； 火灾报警和消防系统； 视频监控系统

0 前言

配电室智能控制系统利用信息操纵与处理、人工智能技术、自动化技术、物联网技术和现代信息技术，集成环境温湿度传感器、环境漏水检测传感器、视频监控系统、门禁系统、红外探测器、浓烟探测、显示和报警等，满足配电室环境监测和安全管理预防的要求，形成智能配电室综合环境监控系统。 本文以某造纸公司为例介绍智能配电室环境监控系统。

1 全自动温湿度监测系统

每个配电室都会采集温湿度传感器检测到的温湿度数据。 温湿度检测系统通过直观的界面实时监测和显示配电室不同区域的温湿度数据和过渡曲线，并处理超限报警信息。 。 温湿度控制器安装在配电箱实际运行区域的背面或侧面。 以100m²内安装两个传感器为例。 安装距离地面1m左右，并尽量避开空调通风口。

2漏水检测系统

漏水检测是指检测电缆沟等可能渗水的区域，采集水浸传感器的报警数据信号，并通过云平台将报警信息通知相关管理人员，现场光控报警。

水浸传感器安装在配电室电缆沟的出入口处。 检测头距离排水沟1~5cm，探测器在后盖下方5cm处。 对于地下配电室，传感器安装在通道壁上部，探测头距路面1~5cm，探测器距路面1m以上。

浸入式发射机采用485网络通讯，可以100%区分设备是否处于报警状态、正常状态和故障状态。 最后三种状态显示在监控系统软件中。 水浸变送器利用水流采集水的电感参数来判断是否发生水浸。 由于采用交流电进行测试，根据电泳原理，即使长时间浸泡，也不会出现电极化现象。 无需使用特殊电极，可长期稳定使用，保证测试结果的准确性。 如果检测到水警，可通过电缆通过485通讯将报警信号发送至报警服务器。 另外，浸入式发射器上内置的继电器可以自动配合音频报警器发出现场音频报警。

3 自动防盗报警系统

红外探测器采用485连接网络通讯。 系统内设备100%处于报警状态、正常状态和常见故障状态。 最后可以体现在监控系统软件中。 红外探测器采用尖端的数字信号处理，具有高探测和抗混叠特性。 当外界人员经过检测区域时，探测器会自动检测该区域的物种活动。

如果出现动态移动情况，就会发出警报。 机器设备485通讯输出，标准ModbusGRTU协议，适合二次开发。 适用于配电室、变电站等场所的安全防护。

4火灾报警消防系统

火灾报警系统受建筑消防系统监控。 配电室环境监控系统设有烟雾探测器、温湿度探测器和声音报警器，组成火灾报警系统，协助对消防设施系统进行冗余监管。

在每个配电室安装不同数量的烟雾探测器。 当发生报警时，监控设备主机将打开光控报警器，根据电话号码的拨号控制模块拨打相关负责人的电话号码，并通过音频报告报警类型。 烟雾探测器采用485连接网络通讯系统，100%区分设备是否处于报警状态、正常状态、常见故障状态。 这三种状态最终都显示在监控系统软件中。

光电烟雾火灾探测报警器带有蜂鸣器开关，报警后能发出强烈的高分贝声音。 采用无线通讯模块485信息导出和Modbus协议，适合二次开发，可广泛应用于配电室、变电站等场所进行消防安全检查。 烟雾探测器安装在天花板上，一般安装在机柜上，每10个机柜可安装4个。 轴流风机安装在墙上，距地面2m。 控制线从离心风机引出并连接至控制面板。 从设备主机完成远程控制操作。

5视频监控系统

视频监控系统采用完整的数据硬盘记录技术，在配电室安装红外摄像机，可实现配电室24小时连续图像监控和事故回忆。

视频监控系统从配电室环境监控视频主机的485从站端口采集信息，并累积当前视频图像。 该系统同步更新环境监测数据和视频图像，并与视频图像一起存储在硬盘录像机上，以便将来进行视频跟踪和搜索。

在各类视频监控系统中，根据视频实时监控系统中各个站点的信息是非常方便的。 由于环境监控系统与视频监管融为一体，一旦发生异常事件，环境监控系统会弹出提示框数据报警弹窗，监控人员可以及时激活相关区域的视频进行报警提醒和处理。

图1 视频监控系统

夜视摄像头安装在距离墙壁约2.5m处，监控整个房间的出入口。 将本地摄像机连接到网络，实时监控系统视频人物事件信息存储在本地计算机硬盘中，并通过以太网将视频图像传输到控制主机。

6智能监控主机

为保证配电室环境监测系统安全、稳定、高效运行，保证系统内设备的良好运行、使用寿命和安全系数，实现工程投资效益最大化，配电室进行。 检测温度、环境湿度、渗水等，并可实现24小时实时监控系统和智能调节控制，方便、统一地监控众多传感器的实际参数，及时发现环境中的安全隐患。配电室监控系统及早进行，并进行智能报警，保证配电室稳定运行。

每个配电室均配备智能监控主机，安装在墙上，防水等级为IP20，位于高压开关柜、直流屏或自动化技术终端设备旁边。 配电室综合视频监控系统拥有方便快捷的工业触摸屏，可以显示配电室设备的运行状态，实时监控配电室的环境信息参数，如视频、温度、环境湿度、渗水/淹水、水位、有害物质、电气设备主要参数等，同时提供常见故障、报警等信息，为维护人员提供专业的数据服务。

图2 配电室数据异常短信报警及电话

7安科瑞配电室环境监测系统

7.1 概述

配电室综合监控系统包括智能监控系统屏、通讯管理机、UPS电源、视频监控子系统（倾斜球机、枪机）、环境监控子系统（温度、湿度、水浸、烟雾传感器）、控制子系统（照明、空调、除湿机、风扇、水泵）、门禁监控子系统（读卡器、开门按钮、磁力锁）、安防监控子系统（双检测探测器）。

7.2 应用场所

适用于轨道交通、工业、建筑、学校、商业综合体等35kV及以下用户侧供配电自动化系统的工程设计、施工及运维。

7.3 系统结构

7.4 系统功能

7.4.1 实时监控

可显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室的环境参数信息，并实时显示相关故障、报警等信息。

7.4.2 数据查询

在人机界面中，可以直接查看配电室各设备的运行数据。

7.4.3 曲线查询

各电气参数曲线可直接查看。

7.4.4 运行报告

查询配电室设备运行数据报表。

7.4.5 实时报警

具有实时报警功能，系统可对配电室的温度、湿度、有害气体、设备故障或通讯故障等事件发出报警。

7.4.6 历史事件查询

可以存储和管理所有产生的事件记录，方便用户对系统事件进行历史追溯、查询统计和事故分析。

7.4.7 用户权限管理

设置用户权限管理功能，定义不同级别用户的登录名、密码和操作权限。

7.4.8 网络拓扑图

支持对各设备的通信状态进行实时监控和诊断，能够完整地展示整个系统网络结构。

7.4.9 远程控制功能

可以对整个配电系统内的设备进行远程控制操作。

7.5 系统硬件配置

姓名

模型

图片

功能

系统

ACREL-2000E

Acrel-2000E配电室综合监控系统可实现开关柜运行监控、高压开关柜现场显示、母线及电缆测温监控、环境温湿度监控、有害气体监控、安防监控，并可监控灯光、风扇和除湿机。 、空调控制等设备进行联动控制。 实现电力环境各种数据的检测和设备控制，优化电力环境，避免运行环境失控而导致配电设备故障，保证维护人员的安全，延长设备的使用寿命，实现配电环境的分布式远程管理。

智能通讯管理机

Anet-2E4SM

通用网关，2个网口，4个RS485，可选1个LORA，现场报警功能，支持485、4G从机模块扩展。

主持人

Acrel-2000E/A

根据采集到的设备数据或状态，可联动启动数据采集、状态监控、设备控制、报警事件记录查询、风机、声光报警、空调、水泵等设备。

Acrel-2000E/B

参数设置、通讯管理、图形绘制、状态监控、设备控制、视频监控回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询等功能。

Acrel-2000E/M

参数设置、通讯管理、图形绘制、状态监控、设备控制、视频监控回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询等功能。 柜式安装。

Acrel-2000E/G

参数设置、通讯管理、图形绘制、状态监控、设备控制、视频监控回放、报警事件记录查询、报警图片及视频查询等功能。机柜安装

环境监测硬件

RS-WS-NO1-8

用于配电室的温度和湿度。 工作电源：AC/DC85～265V 工作温度：-40.0℃～99.9℃ 工作湿度：0%RH～99%RH

BRJ-307

光电烟雾传感器； 正电源（DC12V）：+12V，继电器输出：常开触点

RS-SJ-N01R01-2

接触式水浸传感器，监测变电站、电缆沟、控制室等场所的积水情况。 工作电源：DC10-30V。 工作温度：-20℃~+60℃。 工作湿度：0%RH~80%RH。 响应时间。 ：1s继电器输出：常开触点

环境监测硬件

T35-II-5.6

风量4800，带温控器，带消音段，电机变频

AT8002

常开型； 感应距离：30-50mm 材质：锌合金，银灰色电气干接点输出

DS-2DC6120BY-A

视频监控

ARTU-KJ8

8 个开关输入，8 个继电器输出

8 总结

配电室智能综合环境监控系统有利于配电室众多运行数据的查看、分析、预警信息和综合分析，保障配电室之间的环境安全管理。 在智能化领域，完成了分布式视频监控系统的监控、远程控制数据采集和远程操作点控制。 便于对综合设备测试和数据资源采集进行统一管理，显示或查看配电室各设备的运行状态（包括实时主要参数）。 根据实际情况，可提供日报表、月报表、年报表供查询和打印。 通过这次转型，挖掘了潜力和效率，优化了劳动力成本。 该方案已在某造纸公司配电室使用，取得了良好的运行效果。

参考：

[1] 王鹏. 造纸配电房环境监测系统应用案例[J]. 电力工程技术，2022，12．

[5]企业微电网设计与应用手册2022.05版。

DHCP服务器备份（冗余）实验实验目的：

在这里您可以重新学习和了解DHCP。 我会尽力理解并解释DHCP的每一个细节！

实验结果：

让 DHCP 得到备份，以便一台服务器发生故障后，另一台可以继续提供服务。

实验步骤：

1、配置DHCP地址池

2.开启DHCP服务器

3. 配置VRRP

实验过程：

dhcp enable 请记住这个命令（这是前提条件）

动态主机配置协议1

ip pool 1
 gateway-list 192.168.1.100 
 network 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 
 excluded-ip-address 192.168.1.128 192.168.1.254 
 dns-list 8.8.8.8 114.114.114.114 

1、这里的地址池必须配置在接口IP前面。 原因是如果配置了接口地址，然后再配置这个排除的地址，就会报错。

错误：只能禁用空闲或过期的 IP 地址 只能禁用空间或过期的 IP 地址。

2、这里的exclusion-ip-address 192.168.1.128 192.168.1.254 因为配置了VRRP，网关地址不再是接口地址gateway-list 192.168.1.100，所以两台设备的接口地址192.168.1.254/253需要排除，然后为了保证两台主机PC9和PC10在某一时刻不会从不同的DHCP服务器获得相同的IP，所以我们必须保证DHCP1和2的地址池范围不能重复。

interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
 vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.100
 vrrp vrid 1 priority 120
 dhcp select global

1. 在接口上启用全局模式并配置VRRP。 这里修改VRRP优先级，使DHCP1成为Master路由器。

2、这里有一个问题，为什么需要VRRP协议？ 如果我们直接使用DHCP，如果直接修改网关，我们应该备份什么网关呢？ 这一步是不是有点多余？

我的回答：并不多余

对于已经由 DHCP 分配的地址，只有当 DHCP 租约到期时，才会重新发起 DHCP 请求并更换服务器。

这可能也是我们使用VRRP进行网关冗余的原因。 如果我们配置了两个DHCP，我们可以修改地址池网关，使得主机能够获取新的网关。 但是，如果 DHCP 服务器发生故障，主机不会立即切换服务器。 ，重新获取地址。 这时VRRP就需要生成虚拟地址，这样整个网络即使不进行切换也能正常运行。

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动态主机配置协议2

ip pool 1
gateway-list 192.168.1.252 192.168.1.100 
network 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 
excluded-ip-address 192.168.1.1 192.168.1.99 
excluded-ip-address 192.168.1.101 192.168.1.128 
excluded-ip-address 192.168.1.253 192.168.1.254 
dns-list 8.8.8.8 114.114.114.114 

1、不知道大家有没有想过为什么我们需要排除路由器的接口地址，因为网关地址必须配置在全局地址池中，因为如果不配置的话，你的网关地址就会被分配，总是会出现冲突，主机也会获取不到地址。 我们这里的网关是VRRP地址，不是接口地址，所以接口地址一定要排除掉。

2. 为什么这里要排除1-99和101-128？

这取决于华为的决定

错误：IP地址状态为错误。

排除的地址不能成为网关

可以看到DHCP已经发送完4条报文，正在发送ARP，但是还没有收到回复，所以主机无法获取地址。 这是因为接口地址没有排除，接口已经分配了。 但让我很困惑的是ENSP发现ARP冲突后，电脑中的PC就不再请求了。 我认为无论你请求原来的网关地址还是请求新的地址，都比原地踏步好。

interface GigabitEthernet0/0/0
 ip address 192.168.1.253 255.255.255.0 
 vrrp vrid 1 virtual-ip 192.168.1.100
 dhcp select global

与 DHCP1 一样，启用全局模式并配置 VRRP。

@刚刚这样做，大家有没有什么疑问，为什么之前说已经用过的或者没有过期的不能禁用，但是你们都觉得我在用，为什么这个地址不能分配出去最终导致地址冲突？ 。

针对该问题，首先要将该接口IP地址从地址池中排除，否则会出现上述现象。

一些小的总体想法： 每个制造商的 DHCP 机制都不同，但都是相似的。 有些厂家在细节上可以做得很好。 如果他们可以在 DHCP 请求后发送 ARP 地址解析，则发现重复。 之后发送NAK而不是继续发送ACK并等待ACK完成后再发送ARP。 这个时候，已经晚了。 一种是先创建地址池排除地址，再创建接口IP。 这种本末倒置的现象已经被发现。 地址已经被使用了，为什么后面还要分配呢？ 这就像你告诉你的朋友不要放香菜，因为我的伴侣不喜欢它，但你却在你伴侣的碗里添加了香菜。

很多事情都是这个机制出了问题。 必须解决机制问题，而不是一味地想办法研究机制才能受益。 就像原来去超市需要排队付款一样，我们需要提前去还是在非高峰时间购物呢？ 很明显不是。 如今，去超市购物无需排队，自助付款方便快捷。 我们希望这些不合理的机制能够得到改进。

青年人要不忘初心，砥砺前行，怀揣改变世界的理想，放眼未来，永葆青春。 ———————————致读者