本文研究配电房智能辅助监控系统的边缘计算架构与多类传感设备的协同运行方式，并用国产工业级 ARM 处理器设计了可以在无人值守条件下连续工作的站端监控系统。配电房作为供电系统的末端节点，长期依赖人工巡检维持运行，在站房数量多、分布广的情况下，环境状态、设备健康状况与安防信息难以被及时获取，异常发现往往滞后于故障发生。系统的设计目标是替代人工巡检，将环境、安防、视频、设备、电能五类信息的采集与处置统一纳入自动化流程，实现少人巡视、集中监控。
通过将环境监测、设备状态监测、安防监控与电能采集四类传感数据的采集处理统一收敛至站端主机，以及将联动控制逻辑部署于主机本地执行，实现网络中断条件下的自治运行。环境监测部分配置温湿度、SF6 与氧气双气体、臭氧、烟雾、水浸、噪声等传感器，温湿度传感器量程覆盖 - 40 至 80 摄氏度、0 至 99% 相对湿度，SF6 泄漏报警点设置在 100 至 1500ppm 区间，缺氧报警点为 18%，所有传感器通过 RS485 总线或 LoRa 无线方式接入站端主机。同时通过构建上述环境参数在站房空间中的分布模型，对站房运行环境进行持续采集与阈值判断，实现对异常环境的自主感知，并能根据不同站房的设备类型与运行工况动态调整各项监测阈值。联动执行同样在主机本地完成，温度高于 38 度时启动空调与风机，降至 30 度恢复，湿度超过 75% 时启动除湿机，低于 50% 停止，SF6 浓度超标或含氧量低于 18% 时启动排风，水位达到设定值时启动水泵，烟感或明火触发时强制关停风机并联动录像。这提高了系统对不同场景的适应能力，并对凝露、气体泄漏、缺氧、水浸、火灾等常见环境风险起到了提前预警作用。
最后通过触头温度、局放水平与红外温升三类设备状态数据的关联分析，实现了对开关柜及变压器早期缺陷的识别，使得设备隐患可以暴露在故障发生之前。触头测温传感器通过一次电流感应取电，电流大于 5A 即可持续工作，直接安装于开关柜动触头、电缆连接点等高压带电部位，温度越限即触发告警，同时支持有源、LoRa、RFID、荧光光纤等多种测温方式选配，以适配不同柜型与现场条件；局放监测采用暂态地电压、超声波与特高频组合方式，对开关柜、GIS、变压器、电力电缆实施不停电检测，通过多维对比识别放电缺陷；红外热成像对母排、变压器进行非接触式温度场监测，支持多区域测温与高温预警、热点自动追踪。开关柜内部另配置智能除湿机抑制凝露，除湿机支持远程控制与集中集控，单点可接入多台。这提高了故障预判的准确性，消除了定期检修周期内的监测盲区，将设备维护从事后抢修前移至事前预警。
另一方面根据环境告警、安防告警与设备告警的联动关系，实现了多类型异常事件的统一处置，使得系统可以在不同规模的配电房场景下使用。站端主机集成 AI 加速单元，安全帽佩戴、明火、烟雾、小动物入侵、人员摔倒等事件识别在本地完成，识别响应不受网络状况影响；视频部分配置高清球机与枪机，通过硬盘录像设备实现 TB 级存储，支持实时查看与历史回放，异常事件自动联动抓拍。门禁支持人脸、指纹、密码、刷卡四种方式，开门记录保存不少于 1000 条，非法开锁自动告警并联动摄像机抓拍；入侵报警采用红外对射与双鉴探测器，布防状态与门禁联动，正常开锁自动撤防，无新报警 15 分钟后自动恢复布防。
通过 RS485 对接主要回路计量表计，实现日冻结电量、电压、电流、有功无功功率、功率因数、最大需量的自动采集，平台侧提供整体与分项电量的同比环比、需量分析、负荷分析，以及电流不平衡与功率因数分析，功率因数过低的时间段与所在回路可以定位至具体位置，为力调电费治理与节能改造提供数据依据，分项能耗可按空调、照明、生产等用途单独统计。
平台采用云原生架构，支持私有化部署于企业自有服务器，数据不出厂区，展示层覆盖运维大屏、站点大屏、就地展示屏与移动端，运维大屏提供站房 GIS 分布与告警态势视图，站点大屏提供单站环境、设备、视频、电能的综合视图，就地展示屏支持数据查询与一次接线模拟图操作。告警统一汇入告警中心，按级别与站点配置弹框、短信、电话、微信、APP 推送方式，秒级送达，历史告警支持查询与闭环处理。平台对外开放 IEC104、IEC61850、Modbus 及 API 接口，可与既有能源管理系统及上级调度系统对接，实现数据共享。
系统针对现场部署进行了工程化优化，使用模块化的传感器接入流程与分级配置方式，不同规模的站房可按需增减监测点。站端主机基于国产 ARM 四核处理器与嵌入式 Linux 系统，配置 16 路光耦隔离开入、8 路 RS485、5 路报警输出，支持系统无响应时硬件自动重启，具备权威机构 EMC 检测报告。项目实施遵循勘查、设计、评审、生产、安装、联调、验收、维护的标准化流程，关键工序执行质量检验并形成记录，交付后提供操作与维护培训以及 7 乘 24 小时技术支持，质保期内免费维修，质保期满提供终身有偿维护。系统对站房环境数据进行实时计算，对空调、风机、除湿机、水泵、照明等执行设备进行自动控制，实现了无人值守、少人巡视的目的，工作可靠，响应迅速，达到实用的程度。
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