摘要：針對高速公路隧道配電房管理現狀，利用物聯網技術，設計了一套無人值守的配電房智能監控管理系統。該系統可實時監控配電房的運行狀態，遇到異常情況能及時向監控員發出報警,保證了隧道內交通的安全運行。

關鍵詞：物聯網；無人值守配電房；智能監控管理系統

引言

高速公路隧道配電室通常分散，相距較遠，地理環境復雜，不利于人工管理和維護。配電室的內部設備非常重要，是隧道機電系統的核心設備。因此，人們對配電室的運行環境和安全管理提出了新的要求，需要對煙霧、溫度和濕度、配電設施、門禁狀態、室內照明、通風、人員入侵和視頻信息進行集中監控和管理和分析，以便人們及時準確地掌握設備運行信息，實現故障的準確定位，為配電室的安全可靠運行提供有力的保障。

1隧道配電房管理現狀

以某高速公路隧道管理辦公室為例，管理辦公室管轄3個隧道，共5個配電室，已投入運行15年。當時配電室設計標準低，沒有配置智能管理系統，無法監測配電設備的監控和配電室環境。現有的監控設施只能讓監控人員通過安裝在配電室的攝像頭進行實時監控，抽屜柜的開合閘可以通過控制軟件實現。外勤人員每天只檢查一次配電室，沒有實時監控配電室。隧道配電室設置在山區，植被炎熱，動物潮濕。

2物聯網結構及關鍵技術

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。顧名思義，物聯網是一個連接物體的互聯網，包含兩層含義:第二，它的用戶端延伸和擴展到任何物體之間，進行信息交換和通信。

物聯網主要由三部分組成:感知互動層、網絡傳輸層和應用服務層。感知互動層主要由傳感系統、識別系統和相關外圍設備組成，主要負責信息采集、信息轉換和信息采集，包括各種配電室的溫濕度傳感器、電力儀表、防盜傳感器、煙霧傳感器、攝像頭等設備。傳感器是一種觀察和測量設備，類似于人類的感官系統。傳感器技術涉及許多學科，包括光學、聲學、半導體技術、測量技術、信息技術和微電子技術。

網絡傳輸層，包括移動數據、藍牙、光纖、電纜等，主要負責信息的提取和傳輸，是連接應用層和感知層的數據通道。其主要技術包括無線通信技術、Web技術、數據管理技術、ZigBee技術等。通過物聯網網關實現了多種不同設備的網絡接入，通過物聯網網關實現了感知層中感知設備與網絡傳輸層的連接。應用程序層包括本地主機和控制器、物聯網中間件和物聯網應用平臺。

應用層主要基于計算機和軟件技術進行各種數據處理。云計算技術作為海量數據的存儲和分析平臺，是物聯網應用層的重要組成部分。物聯網中間件可以統一包裝計算機管理、設備控制和定位，將物聯網技術與各行業的服務系統連接起來，處理、過濾和整合互聯網傳輸的數據，提供給所需的后端應用系統。

3隧道配電房智能監控管理系統設計

基于物聯網技術，本文提出了隧道配電室智能監控管理系統的集成技術解決方案。本文以一個配電室為例，設置供配電設備的數據實時監控系統，通過在配電室內設置環境監控系統，檢測漏水、煙霧、溫度和濕度、人員入侵等信息，監控各種設備的運行狀態，并上傳到中控室，實現設備的集中監控和統計分析，實現及時記錄、查詢和自動報警等功能，讓監控人員和現場人員及時接收報警信息，及時處理異常事故。

隧道配電室智能監控管理系統由智能設備、傳輸線路和集成監控主機組成。配電室內的所有設備都通過以太網和串口服務器連接到網絡中；集成監控主機直接連接到監控以太網，與中控室網絡連接，實現數據交互。系統框架如圖1所示。該系統采用集中管理和分散控制，既滿足了分散監控點集中統一管理的需要，又滿足了數據安全的要求。

4軟件設計配電房智能監控管理系統

配電室智能監控管理系統軟件集中處理、記錄、統計監控服務器收集的現場數據，生動地在界面上顯示數據統計結果，讓監控人員和現場人員直觀輕松地掌握整個配電室的運行狀態。此外，該系統還具有權限管理、報警管理、日志管理、報表輸出等功能。配電室監控軟件實現了與視頻監控系統和隧道控制系統的數據交互。

該系統軟件需要支持TCP//IP、Modbus、許多協議，如SNMP，支持二次開發，具有以下功能：

（1）隧道配電室的位置和各配電柜、抽屜柜的位置采用電子地圖模式直觀顯示。通過全局地圖，我們可以了解配電室是否有報警信息。在地圖中選擇配電室后，我們可以進入配電室進行整體檢查，包括檢查溫度和濕度等信息。在布局圖上選擇配電柜可以查看配電柜的電壓、電流等信息。

（2）通過查看系統日志和報告，可以了解各種設備的運行狀態，并生成報告。

（3）在監控系統軟件上，可以隨意選擇聯動設備。例如，當檢測到配電室的溫度達到設定值時，打開排氣扇，冷卻配電室以保護設備。當煙霧傳感器檢測到火煙時，立即自動啟動排氣扇，自動切斷智能斷路器和電源。這些功能使得實現“無人值守"配電室成為可能。

5安科瑞配電室環境監測系統

5.1概述

配電室綜合監控系統包括智能監控系統屏幕、通信管理機、UPS電源、視頻監控子系統(云臺球機、槍機)、環境監測子系統(溫度、濕度、水浸、煙霧)、控制子系統(燈光、空調、除濕機、風扇、水泵)、門禁監控子系統(讀卡器、開門按鈕、磁鎖)、安全監控子系統(雙鑒探測器)。

5.2應用場所

適用于35kV及以下用戶端供配電自動化系統的工程設計、施工和運行維護，如軌道交通、工業、建筑、學校、商業綜合體等。

5.3系統結構

5.4系統功能

實時監控；數據查詢；曲線查詢；操作報告；實時報警；歷史事件查詢；用戶權限管理；網絡拓撲圖；遙控功能

5.5系統硬件配置

6結語

基于物聯網技術設計的隧道配電房智能監控管理系統，實現了隧道配電房集中監控、故障定位準確、及時報警的管理模式，提高了對隧道配電房的監控能力和數據自動化處理和分析水平，為高速公路信息應用和綜合管理系統應用提供了有力的運行維護，延長了設備的使用壽命。

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