配电房环境监测系统？

概述
供电公司变电站由于数量较多、分布较广等原因，具有分散、地理环境情况变化多端、覆盖面广。室内环境控制均采用人工控制方式，由运行人员根据外部环境条件，到配电室现场巡视及 *** 作，在各配电室内通过人工控制空调运行模式、风机启停、百叶窗开关等方式地控制配电室环境，无法实现自动控制和在线监测。以物联网、边缘计算、大数据应用技术为基础，基于智能传感器、边缘计算网关、云平台管理系统的配电房环境监测系统加强了对配电室环境的监测，保障供电安全。实现了智能开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温监测、电缆测温监测、环境监测、有害气体监测、安防监控、采暖通风、门禁、灯光、风机、除湿机、空调控制等功能。
应用范围
配电房环境监测系统应用于配电房，进行远程、集中、实时监测的环境监测，实现了电量数椐采集、臭氧监测、 防盗监测、火灾监测、主变温度监测、门禁控制、照明控制、水位监测、视频监控、语音提示报、通风控制、空调控制、除湿控制、水泵控制、远动报等功能。
主要特点
■具有遥调功能：照明设备亮度，空调模式/温度，变压器有载调压等。
■内置WEB服务，方便远程运维管理。
■可对SF6/O2监测、报和通风联动功能。
■能向手机号码发送告信息短信。
■配备臭氧探测器可监测配电动力环境臭氧浓度。
■具有遥信功能：开关合分闸、烟感信号，水浸信号，红外信号等。
■对历史数据进行统计、分析、计算，直观了解某段时间内数据的变化趋势，有助于对配电室各设备整体状况的了解及对形式的预估。
■预留充分的扩展功能，适应发展需要，做到方便扩展、容易更改，可适应环境的变化和管理需求的多样化。
■可对屏柜、开关柜设备温湿度、一次设备运行状态、电源状态监测。
■配电房环境监测系统对配电室进行智能监控，提高了管理效率，减少人工巡检的工作量，为配电企业降低人力成本。同时对隐患可提前预估，提早干预，降低了处理成本。
■支持网络高清摄像头，对现场实时视频抓拍及录像，当监测到非法人员闯入时，对闯入时刻前后图像信息进行捕获，并可通过GPRS远传到服务器或终端设备。
■配电房环境监测系统实现在线检测数据综合分析功能、设备实时状态分析评估功能，实现检测数据完整性、一致性、采集及时性的统计分析功能。

环境保护工作严峻的形式给环境监管带来更高要求。当前环保监控系统中，移动执法和污染源、河流、水质、空气质量等环境要素的控均有各自的系统，分别有不同的 *** 作步骤，系统间难以兼容、 *** 作繁杂;各系统接口的不同导致无法实现系统间的信息共享;现场执法人员无法实时掌握污染源排放情况;诸多不足给环境监控人员工作带来很大不便。在此大背景下，“智慧环保”应运而生。

一、“智慧环保”是互联网技术与环境信息化相结合的概念

智慧环保借助物联网技术的数字环保平台，将在线监测监控网络、环境应急指挥系统融合，结合物联网、云计算、多网融合等多种技术方案，通过实时采集污染源排放因子、环境质量、环境生态、环境风险、企业信息管理等信息，构建全方位、多层次、立体化、全覆盖的生态环境监测网络，构筑感知测量更透彻、互联互通更可靠、智能应用更深入的智慧环保物联网体系，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策，从而实现环境保护智慧化。

二、智慧环保建设思路

1、建设思路

结合当前环境保护工作实际需求，按照“服务需求、应用主导;统筹规划，统一标准;整合资源、协同共享”的原则，提出一种“智慧环保”项目建设思路：包括大气环境综合监测系统、水环境综合监测系统、网格化监管系统、企业信息管理系统、企业环境信用评价系统、建设项目环境管理系统、排污许可证管理系统、三同时验收系统、环境监测业务管理系统等，形成覆盖主要生态要素的资源环境承载能力动态监测网络，实现环境信息统一监管、统一应用、统筹规划、生态环境数据互联互通和开放共享，具体归纳为：

(1)一张网：建设加密监测网+网格化监管网。通过“线上千里眼、线下网格员”的综合布局实现环境监管的天罗地网，通过线上监控和线下监管联动，促进环保执法溯源明确、反应及时、处理快速、监督有效。

(2)一张图：采用多维GIS融合技术，将污染源分布、环境质量实时监控、污染趋势变化，网格员分布等在一张地图上显示出来，真正实现“物联网前端感知、应用时态分析、管理虚拟仿真、多维GIS空间分析”一体化的GIS可视化应用创新模式，实现对环境质量和管理直观把控，对环保决策及监督进行有力支撑。

(3)一张表：将空气质量、水环境质量、网格化监管、企业信用评分等进行排名，有利于增强环保意识，强化各级属地责任、环保部门综合监管责任、行业部门管理责任和企业主体责任等，促进治污有效落实，从而使环境质量整体好转。

(4)一个库：将大气、噪声、固废、污染源、移动执法等不同业务信息集成于一个数据库，实现数据统一存取，信息共融共通，方便各种环境保护相关的工作应用。

(5)一个平台：通过整合原有业务系统，建立健全网格化监测监管系统及移动办公系统，促使工作程序化，规范化，提高工作效率及社会服务效能。进而实现工作过程可监控、全程可追溯、公众可监督，实现综合、动态、事前、事中、事后相结合，打造一个全方位、多层次、规范化的信息化监控平台。

2、建设模式

智慧环保基于云计算、物联网、互联网+架构，其网络架构主要包括智能感知层、网络传输层、服务层和系统应用层。智能感知层包括对水质、空气、噪声、固废、土壤、污染源核辐射、移动执法等环境要素的感知监测设备;网络传输层为以互联网为基础的高速传输网络，如移动网络、卫星网络、互联网络和自组网络等;服务层包括支撑平台和环境云数据中心，支撑全局的环境数据资源和业务应用;系统应用层提供环境在线监控平台主要的功能――水质监测、大气监测和污染源、固废、噪声、生态监测，对数据、业务进行集成，形成完整的集成系统，实现日常办公应用、环保电子政务、环境管理和监控及决策支持等功能。

智慧环保项目涉及层面较广，实际构建中需要与多个技术方沟通对接，依据“优先解决突出问题”、“避免重复建设”和“充分利用现有资源”的原则，将大气环境网格化监测、水环境监测和网格化环境监管纳入建设重点，噪声、医废、固废、放射源可后期跟进;视频追踪和可与当地公安部门的综治系统结合，实现视频信息资源共享。

3、智慧环保发展前景

智慧环保是当代信息技术发展的必然，也为新时期环境保护科学发展提供了崭新之路。通过智慧环保，使得搭建一套综合信息基础架构成为可能，从而实现对环境的有效管理。通过部署完善的感测网，运用现场实地监测的感测系统，达到环境监管与预防突发环境事件发生的效果。

智慧环保提高环境与发展的综合决策能力，对构建资源节约型、环境友好型社会，实现环境保护战略目标具有重要意义。

三、智慧环保网格化环境监管平台

搭建网格化环境监管平台，建立城市管理长效机制，深化环境监管体制改革，建立条块结合、责权利相统一的环境管理新模式，推进安全社区创建，保障城市安全稳定，打造“平安城市”，实现城市环境监管管理资源的横向共享和业务的整合，立足城市科学管理，为城市发展服务。

网格化环境监管系统采用万米单元网格管理法和环境管理部件、事件管理法相结合的方式，应用、整合多项智慧环保技术，实现环境监管管理的信息化、标准化、精细化、动态化;按照“属地管理、分级负责、无缝对接、全面覆盖、责任到人”的原则，以政府为责任主体，明确相关部门环境监管职能，建立“横向到边、纵向到底”的网格化环境综合监管平台，明确职责分工，促进管理流程再造，落实管理职能逐步，建立起发现迅速、分工明确、责任到位、处置及时、运转高效的安全管理和监督的长效机制，保证环境监管运行使用中管理问题能够及时发现、及时处理、及时解决。

网格化环境监管平台采用“三级管理、三级网络”的模式以村居为单位，以村居网格为基本单元，区县、乡镇结合，集合区县级管理，建立全区统一编码，实现区、镇街、村居三级网格管理层面信息资源共享。一级网格是全区级别，由环保局负责;二级网格是各个镇街级别的，由各个镇街环保责任人负责;三级网格是各村(社区)构成，主要是由警务助理级区域责任人负责。金鹏信息智慧环保解决方案

农业物联网监控系统专为户外应用研制，内置GSM无线通信模块，另外同时具备图像监控和数据采集两大功能，可以灵活应用于户外场所的信息分析应用，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理各类信息数据。系统构成如图1所示。

　图1农业物联网监控系统结构

农业物联网监控系统的无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数，并通过一种低功耗自组网的短程无线通讯技术实现传感器数据的传输，所有数据汇集到中心节点，通过一个无线网关与互联网相连，利用手机或远程计算机可以实时掌握农作物现场的环境状态信息，专家系统根据环境参数诊断农作物的生长状况与病虫害状况。户外现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号。用户通过电脑或3G手机，随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备。

1)户外监控现场：同时监控农田、排污口、果园、户外电力系统等现场，获取温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度、水质、病虫害、电流、电压等环境参数，为管理者提供决策依据。

2)传感器：主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。

3)管理中心：户外监控现场的先关参数，经过传输基站到达室内管理中心，经过智慧农业软件系统处理，得出结论，发送至智能终端，给决策者以精确数据依据。

4)智能移动工作终端：完美集成智能手机、GPS手持机、无线对讲机设备优点形成移动单兵设备,一机在手随时无忧。通信双通道模式彻底解决林区通讯死角问题，随时随地通讯无阻、精准定位、采集同步数据，是农业工作者的全能助手。

5)农业监控系统：在监控温湿度、光照、水质、风向等参数的同时，还可以对农作物资源、生态环境、病虫害等进行有效监控。

2农业物联网监控系统特点优势

1)系统建设成本低，日常使用费低，维护费用低

2)高清图像显示监控现场，远程数据采集，直观明了

3)定时拍摄，远程主动索取，降低巡检次数，减少人力物力成本

4)科技创新应用，统一集成，规模化管理

5)历史数据存储，全部数据汇总分析

图2农业物联网监控系统体系架构

农业物联网监控系统结构

利用无线GSM网络，并通过各种外接传感器可对农田作物生长环境温度、湿度等环境参数以及作物图像实现实时远程监测，图像、环境数据通过GPRS传回到管理中心，管理者通过后台数据汇总分析农田环境、虫害情况，及时作出预防措施，同时管理者也可通过后台管理中心设置定时获取环境数据、。智慧农业监控系统结构如图2所示。

传感与执行层：

该层将数据传感器的采集的数据通过ZigBee和Rs485/232两种模式上传至网关。根据传输方式的不同，温室现场部署分为无线版和有线版两种。无线版采用ZigBee发送模块将传感器的数值传送到zigBee节点上；有线版采用电缆方式将数据传送到Rs485/232节点上。无线版具有部署灵活，扩展方便等优点；有线版具有高速部署，数据稳定等优点。

无线传感器节点实时采集农作物生长所需的温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等环境参数并上传到ZigBee网关。

接收远程控制指令，通过继电器控制各种农业生产设备，包括：喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。

通过IP网络摄像头可实时对作物情况、人员和安全视频流上传至服务器。

传输层：

该层主要将设备采集到的数据，通过3G/GPRS/Inernet网络传送到服务器上，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。

应用层：

该层负责对采集的数据进行存储和信息处理，为用户提供分析和决策依据，用户可随时随地通过电脑和手机等终端进行查询。

用户终端：

3G手机、PC机终端通过接入网络实时查看各种由传感器传来的数据，并能调节温室内喷淋、卷帘、风机等各种设备。

农业物联网监控系统网络拓扑结构

农业物联网监控系统在网络方面采取了多种制式，远程通讯采用3G无线网络，近距离传输采取无线ZigBee模式和有线RS485/232模式相结合，保证网络系统的稳定运行。智慧农业监控系统网络拓扑结构如图3所示。

图3农业物联网监控系统网络拓扑结构

农业物联网监控系统主要设备

数据采集单元

传感器单元主要包括气体温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、光照传感器、易燃气体传感器、有毒气体传感器、土壤酸碱度传感器、水质传感器等。采集器集数据采集传输于一体，电池供电时间长，安装简便，成本低。传感器实现数字信号采集、太阳能供电、Mesh无线传输等技术，应用于不方便布线的场合。

通信单元

　　ZigBee网关

通过GPRS/3G传输，实现ZigBee个域网与互联网络的信息互通和多网融合，自带SD存储卡，可实现数据本地存储；工业级温度范围为-40℃~85℃。

图6智慧农业通信单元

终端显示单元

管理中心可根据上位机软件分析系统得出的结论对农业管理作出决策，智能移动终端亦可随时随地得到相关信息。

概述
随着社会信息化程度的不断提高，配电所内，用于遥控、遥测、遥调等方面的设备的数量与日俱增，其环境设备也日益增多，配电所内环境设备（如所配电系统、UPS电源、空调、消防系统、安保系统、漏水检测系统等），必须时时刻刻为配电所内电力设备提供正常的运行环境。配电室环境监控系统以物联网、边缘计算、大数据应用技术为基础，基于智能传感器、边缘计算网关、云平台管理系统，实现配电设施的安全卫、火灾报、环境监测、运行状态视频监控以及电气测控、用电计量等各类信息的感知。具有实时监控、联动管控、一体化数据融合应用等特点，为电网规划、电力调度、用电检查、电能计量管理等提供科学的分析依据。解决了传统配电房或变电站以人工为主的作业方式，或安装单一监控系统，数据得不到融合应用的困局。
主要特点
■配备六氟化硫探测器可监测配电室环境六氟化硫浓度。
■配备除湿机控制模块可监测除湿机状态并进行远程控制除湿机开关。
■主机采用标准工业规格设计的低功耗嵌入式ARM芯片，具有硬件看门狗电子电路和自启动呼叫功能，不会因一台设备故障或一台设备故障而导致整个过程网站失败。
■配电室环境监控系统可查询到配电房以往的环境监控数据，电气设备电力参数，报信息，人员进出信息，设备启停等历史数据。
■配电室环境监控系统利用“在线监测技术”实现自动巡检、自动预、自动输出报表等功能，减少人员到现场巡视次数，及时发现设备隐患，为迅速排除故障，节省检修时间
■配电室环境监控系统使用声音和光线、短信、电话、短信+电话、邮件提醒并通知 *** 作和维护人员。
■将配电室的电力信息、环境信息、安全门禁信息、视频监控信息等数据通过通信监控主机传至中心监控室，由中心监控室对系统内的配电室实行远程、集中监控。
■采用B/S体系结构，同时具备浏览器、手机APP查看方式，便于运维人员随时随地查看信息。
■具有遥信功能：开关合分闸、烟感信号，水浸信号，红外信号等。
■配电室环境监控系统为配电所内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监控信息资源，提供实时数据监测以及必要的远程控制、智能控制。
■对历史数据进行统计、分析、计算，直观了解某段时间内数据的变化趋势，有助于对配电室各设备整体状况的了解及对形式的预估。
■提供专业的数据报表功能。
应用范围
配电室环境监控系统应用于配电房，提供完善的数据统计和分析功能，为配电房管理者提供可靠地参考依据，为配电所建设与改进提供充分的决策依据。

1、提高物联网环境监测系统空气监测能力
根据我国对环境监测工作的本质要求，应该进一步提升空气监测能力，根据相关政策和规范，不断拓宽空气监测范围。由于经济的快速发展，空气污染来源也在不断增加，在制定相关空气监控政策同时，还应该对不同污染物协调监控，以此来提高物联网监控有效性，实现数据信息的共享。诸如，通过对空气PM25指标检测，可以确定污染来源，从而制定有效的监控策略，结合实际情况，健全和完善监测机制，从而实现对空气污染问题的系统性监测，提升空气监测工作质量和效率。
2、健全物联网环境监测统一信息共享平台
为了能够有效提高环保物联网监测效果，提升环境监测工作有效性，就需要建立一个统一的信息共享平台，促使环境监测数据和信息得到共享，从而有效加强民众环保意识，提升环境监测质量。统一的物联网环境监控云平台可以实现数据和信息的自动审核、分析和存储，深入分析数据信息，确保环境监测可靠性和准确性。
物联网环境监测除了能够监测环境之外，还能够与社会科学发生密切联系。一方面环境监测获得的数据用以制订或修改各类环境质量标准，纳入国家或地区的环保法规；另一方面，依法监测，可作为执行环保法规的技术仲裁。由此可见，基于物联网环境监测对环境科学研究和环境保护也是十分重要的。

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