[0001] 本发明涉及电力系统智能感知技术领域，尤其涉及一种配电房全感知监测与运维系统。

[0002] 配电房的日常巡视检查工作是保证配电房安全运行的基础，传统的巡检工作需要运维人员定时进入到配电房中进行巡视，记录设备运行数据，人员配置需求大，费时费工，运维效率低，且传统配电房对运行环境未进行有效监控，对设备运行数据以及运行环境数据缺乏有效分析管理手段，不能及时发现参数异常，无法在出现异常时及时干预，无法保证配电房的安全运行。

[0003] 例如，中国专利文献CN201910328411.6 公开了“一种智能变电站一二次设备状态采集系统”，包括变电站遥信装置、变电站遥测装置以及网络报文收发装置以及数据处理装置，通过变电站遥信装置、变电站遥测装置以及网络报文收发装置感知一二次设备的状态并由数据处理装置收集在一起，其中一二次设备的状态感知量包括：一次设备开关、刀闸遥信位置；一次设备电压、电流遥测量；保护及安自装置本身状态，是否有告警或闭锁，是否投检修；合并单元和智能终端装置本身状态，是否有告警或闭锁，是否投检修。上述专利文献只对变电站的设备运行状态进行监测，未对设备的运行环境进行监测，整体感知不足。

[0022] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

[0023] 实施例：本实施例的一种配电房全感知监测与运维系统，如图1所示，包括运维管理赋能平台1、边缘物联代理装置2、环境监测模块3、保电安防监控模块4和环境调控模块5，其中运维管理赋能平台采用数字孪生技术实现对配电房的可视化在线监测运维以及预测维护；边缘物联代理装置用于环境监测模块和保电安防监控模块和运维管理赋能平台的互联，同时能对各项感知数据进行处理，实现环境监测模块和保电安防监控模块的自主运维；环境监测模块用于采集配电房环境信息；保电安防监控模块用于采集配电房设备运行工况、配电房设备运行安全状态、配电房运行状况和配电房进出人员信息；环境调控模块用于对配电房内环境进行调控。边缘物联代理装置与环境监测模块和保电安防监控模块之间通过无线多跳自组网络进行信息交互，边缘物联代理装置与运维管理赋能平台之间通过有线网络或无线网络进行信息交互。

[0024] 运维管理赋能平台包括可视化模块11、控制处理模块12、存储模块13、预测模块14、模拟模块15和通讯模块16：可视化模块用于展示通过数字孪生技术构建的孪生配电房；
控制处理模块用于对边缘物联代理装置上传的配电房各项数据进行处理分析；存储模块用于存储经边缘物联代理装置处理过的配电房各项数据以及历史故障异常信息；预测模块用于对配电房设备可能产生的故障异常进行预判；模拟模块用于对配电房出现故障异常时的处理操作进行模拟；通讯模块用于运维管理赋能平台与边缘物联装置之间的信息交互。

[0025] 边缘物联代理装置包括主控芯片21、安全芯片22、存储单元23和通信模块24：主控芯片用于对环境监测模块和保电安防监控模块采集的配电房各项数据进行筛选，筛选出有效数据上传至运维管理赋能平台，对环境监测模块和保电安防监控模块采集的环境数据进行处理分析并根据处理分析结果对配电房设备运行环境调控；安全芯片用于对上传至运维管理赋能平台的数据信息进行加密保护；存储单元用于存储环境监测模块和保电安防监控模块采集的配电房各项数据以及主控芯片对环境数据的分析结果；通信模块用于边缘物联代理装置与运维管理赋能平台和环境监测模块和保电安防监控模块之间的通信，通信模块包括多个通信接口，可以支持多种通信协议。

[0026] 环境监测模块包括用于对配电房内温湿度在线实时监测的无线温湿度环境监测模块和保电安防监控模块31、用于对配电房内烟雾浓度在线实时监测的无线烟感报警终端32、用于检测配电房内工作现场地面是否有积水的无线水浸检测终端33、用于检测配电房内电缆沟道等水位高度的无线水位检测终端34、用于采集配电房内光照、噪音、空气质量等参数的无线环境环境监测模块和保电安防监控模块35和用于工作人员一键远程报警及呼救的无线一键报警终端36，其中无线烟感报警终端由智能无线底座和独立式烟感探测报警器组成，无线水浸检测终端由数据采集盒和水浸传感器组成，无线水位检测终端由数据采集盒和液位传感器组成，无线烟感报警终端、无线水浸检测终端和无线水位检测终端均采用低功耗一体化制造。

[0027] 保电安防模块包括巡检轨道机器人41、生物门禁识别模块42和智能视频监控模块43，轨道巡检机器人用于监测设备运行工况和安全装状态，具体可以智能读取运行设备的表计数据、获取运行设备故障状态时的热信息、检测运行设备的局放状态和检测运行设备的开关位置，生物门禁识别模块用于监测配电房进出人员，智能视频监控模块用于监测配电房运行状况。

[0028] 无线温湿度环境监测模块和保电安防监控模块、无线烟感报警终端、无线水浸检测终端、无线水位检测终端、无线环境环境监测模块和保电安防监控模块、巡检轨道机器人、智能视频监控模块和生物门禁识别模块将采集到的数据信息通过无线多跳自组网络上传至边缘物联代理装置，边缘物联代理装置对无线温湿度环境监测模块和保电安防监控模块和无线环境环境监测模块和保电安防监控模块所采集到的数据直接通过边缘计算进行处理，然后根据处理结果下发控制指令至环境调控模块，在本实施例中，环境调控模块为空调控制器，空调控制器根据控制指令控制配电房内空调的运行，达到对配电房温湿度、空气质量的调控的目的，并将无线温湿度环境监测模块和保电安防监控模块和无线环境环境监测模块和保电安防监控模块所采集到的数据进行存储，只需将处理结果和控制指令上传至运维管理赋能平台，减缓运维管理赋能平台计算处理和存储的负担和压力，边缘物联代理装置对无线烟感报警终端、无线水浸检测终端、无线水位检测终端、巡检轨道机器人、智能视频监控模块和生物门禁识别模块所采集到的数据通过边缘计算筛选出有效数据，再将有效数据通过协议转换成统一的格式，最后对有效数据进行加密后通过无线网络或有线网络上传至运维管理赋能平台，运维管理赋能平台接收到无线烟感报警终端、无线水浸检测终端、无线水位检测终端、巡检轨道机器人和智能视频监控模块所采集的有效数据后，对数据进行处理分析，若发现有故障异常则将监测到的数据、处理分析结果、故障异常报警结果一起在孪生配电房中展示，运维人员通过孪生配电房可清晰明了的知道故障异常点，以便及时前往处理故障异常，若未发现有故障异常则结合历史故障信息以及实时监测到的数据对设备可能发生的故障异常进行预判，然后将监测到的数据、处理分析结构、预判结果一起在孪生配电房中展示，辅助运维人员进行决策，同时下发联动控制指令至轨道巡检机器人，指定其前往预判会发生故障异常处进行定点巡检，对易发生故障异常点加强监测。智能视频监控模块不仅仅用于监测配电房运行状况，还用于监测进入配电房中的运维人员的工作过程，便于明确责任。运维管理赋能平台接收到生物门禁识别模块所采集的有效信息后，对信息进行判断，若确认是该配电房的运维人员则控制门禁打开，若确认不是该配电房的运维人员则发出报警信息。

[0029] 本实施例中的配电房全感知监测与运维系统采用环境监测模块和保电安防监控模块实时监测配电房设备运行环境、运行工况、安全状态，配电房运行现状以及配电房进出人员，并将数据通过物联代理装置上传至运维管理赋能平台，运维管理赋能平台采用数字孪生技术构建了孪生配电房，孪生配电房与现实中的配电房无缝匹配，能全面展示设备运行环境、运行工况、安全状态，配电房运行现状以及配电房进出人员，同时对采集的数据进行智能分析，故障预判辅助决策，实时精准掌握配电房各项数据，简化设备运检流程，提高运维效率，大幅度降低人员配置需求和运维成本，保障配电房安全运行。边缘物联代理装置与环境监测模块和保电安防监控模块之间采用无线多跳自组网络进行通讯，扩大了网络的覆盖范围，增加了通讯传输路径，实现了设备的泛在连接。边缘物联代理装置筛选出有效数据加密上传至运维管理赋能平台，保障了信息的安全，加快了数据传输速率，加快了运维管理赋能平台的数据分析处理速度。边缘物联代理装置可下发控制指令至环境调控模块，实现区域自主运维。生物门禁识别模块对配电房进出人员实现安全控制，全方位保障配电房安全运行。