配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

杜柱煥

（廣東電網(wǎng)公司汕頭供電局，廣東 汕頭 515041）

前言：配電站是改變電壓等級(jí)并將電能送到用電設(shè)備或用戶的站點(diǎn)，它上連變電站，下連各用電設(shè)備；站內(nèi)一般安裝有中壓設(shè)備、變壓器和低壓設(shè)備，在配電網(wǎng)中占有重要地位。由于配電站遍布各個(gè)角落、部分地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，站內(nèi)設(shè)備、線纜被盜情況常有發(fā)生。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，汕頭供電局在2010年就發(fā)生近10起配電站內(nèi)設(shè)備、線纜被盜的情況，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

鑒于此情況，汕頭供電局經(jīng)過探索，成功建成了配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)配電站的有效管理。

1、配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)

配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)采用先進(jìn)的數(shù)字電子技術(shù)、識(shí)別技術(shù)、無線通信技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把智能識(shí)別、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)字監(jiān)控集于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電站的進(jìn)出管理、防盜管理、巡查管理、環(huán)境監(jiān)控管理，并采用無線通訊方式實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控和傳遞報(bào)警信息，確保配電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.1 系統(tǒng)總體構(gòu)架

配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)架如圖1所示。

圖1 配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM/GPRS方式進(jìn)行組網(wǎng)，總體構(gòu)架由以下三部分組成。

1）監(jiān)控管理中心。主要由后臺(tái)處理計(jì)算機(jī)與短信收發(fā)模塊組成，可與分散在各配電站的前端控制器進(jìn)行通訊，完成對(duì)管轄范圍內(nèi)的配電站的監(jiān)控，同時(shí)提供管理界面，供操作人員進(jìn)行授權(quán)、資料修改、監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)等。

2）前端控制器。由穩(wěn)定的開關(guān)電源、控制板、短信收發(fā)模塊三部分組成；控制板可接讀卡器和各類型的傳感器；短信收發(fā)模塊負(fù)責(zé)與監(jiān)控管理中心計(jì)算機(jī)上安裝的無線綜合管理軟件通訊。其采用高性能微處理系統(tǒng)，集嵌入式系統(tǒng)、GSM/GPRS無線通信、身份識(shí)別等技術(shù)于一體，具備強(qiáng)大的門禁控制、防盜管理、環(huán)境監(jiān)控功能。

3）附屬設(shè)備。包括感應(yīng)卡、讀卡器、電鎖、門磁、開門按鈕及管理手機(jī)與報(bào)警手機(jī)，其中感應(yīng)卡、讀卡器、電鎖、門磁、開門按鈕可實(shí)現(xiàn)門禁功能，管理手機(jī)可發(fā)送相關(guān)指令直接操作前端控制器，報(bào)警手機(jī)可以即時(shí)接收到前端控制器發(fā)出的報(bào)警信息，以便采取應(yīng)急措施。

1.2 系統(tǒng)功能管理結(jié)構(gòu)模式

配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)是由門禁、防盜、巡檢、環(huán)境監(jiān)控等多種功能結(jié)合于一體的智能管理系統(tǒng)，功能管理結(jié)構(gòu)模式如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能管理結(jié)構(gòu)模式

1.3 系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)

1）前端控制器安裝于配電站內(nèi)合適的位置,通過各傳感器監(jiān)控配電站的情況，包括站門是否正常開啟、站內(nèi)是否有人員活動(dòng)、溫度是否超標(biāo)等；對(duì)采集到的數(shù)據(jù)采用無線方式進(jìn)行發(fā)送。同時(shí)能實(shí)現(xiàn)市電斷電報(bào)警、備用電池自動(dòng)切換、控制器機(jī)箱防撬報(bào)警、通訊狀態(tài)自動(dòng)診斷等自我管理功能。

2）數(shù)據(jù)傳送采用短信方式進(jìn)行，當(dāng)監(jiān)測信號(hào)發(fā)生改變后即觸發(fā)短信，通過GSM/GPRS通信網(wǎng)絡(luò)傳送到手機(jī)及監(jiān)控中心。

3）前端控制器定期自動(dòng)以GPRS方式向監(jiān)控中心報(bào)告一次自檢情況，監(jiān)控中心以此來了解各前端控制器是否處于正常工作狀態(tài)。

4）監(jiān)控中心由計(jì)算機(jī)與短信收發(fā)模塊組成，用于接收安裝在各配電站的前端控制器發(fā)來的短信報(bào)告，并完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、表格處理、告警通知等功能。

5）為了區(qū)分配電站門是否為正常開啟，開門人在現(xiàn)場必須采用通過授權(quán)的感應(yīng)卡開門或通過軟件遠(yuǎn)程開門或手機(jī)編輯短信開門，除此之外，任何形式的開門即為非正常開門，前端控制器將立即觸發(fā)告警信息。

6）對(duì)前端控制器的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置可采取三種方式，一是采用管理手機(jī)發(fā)送相關(guān)指令直接操作；二是通過后臺(tái)操作監(jiān)控管理軟件發(fā)送相關(guān)指令進(jìn)行操作；三是在現(xiàn)場通過RS485串口方式進(jìn)行設(shè)置。

2、配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1）適應(yīng)性、安全可靠性高。

基于GSM/GPRS的前端控制器充分考慮了其工作環(huán)境的惡劣性，可保障長時(shí)間可靠運(yùn)行，電子鎖可有效防盜、防水、防潮、防電子干擾，能適應(yīng)多種環(huán)境。

2）組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性強(qiáng)。

系統(tǒng)采用的無線聯(lián)網(wǎng)方式是基于GSM/GPRS移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，有手機(jī)信號(hào)的地方即可組網(wǎng)并保證通訊穩(wěn)定，可根據(jù)實(shí)際情況靈活實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。

3）安裝、維護(hù)簡單。

系統(tǒng)產(chǎn)品獨(dú)立，開電即可工作，插上就能運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)是在線式的，不會(huì)因?yàn)椴糠衷O(shè)備的維護(hù)，而停止所有設(shè)備的正常運(yùn)作。

4）實(shí)現(xiàn)了與我局員工胸卡的有機(jī)統(tǒng)一

因我局采用射頻卡作為員工胸卡，所以我們將該卡進(jìn)行授權(quán)，作為配電站開門的感應(yīng)卡，從而實(shí)現(xiàn)了胸卡與感應(yīng)卡的有機(jī)統(tǒng)一，也便于對(duì)進(jìn)出配電站人員的統(tǒng)計(jì)與分析。

3、配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)的報(bào)警流程

配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于汕頭供電局下屬的濠江分局管轄的53座配電站，監(jiān)控中心設(shè)置于急修中心，設(shè)置服務(wù)器及前置機(jī)各1套，工作站3臺(tái)，其中2臺(tái)設(shè)置于負(fù)責(zé)配電站運(yùn)行管理的班組。

當(dāng)前端控制器接受到傳感器的信號(hào)時(shí)，立即將信息傳送到監(jiān)控管理中心，同時(shí)通過短信將報(bào)警信號(hào)發(fā)送到運(yùn)行人員手機(jī)上，在監(jiān)控管理中心的電子屏幕上立即顯示對(duì)應(yīng)配電站的名稱、位置、及具體的報(bào)警信號(hào)；相關(guān)責(zé)任人可立即進(jìn)行處置。

系統(tǒng)報(bào)警流程如圖3所示

圖3 系統(tǒng)報(bào)警流程

3.2 系統(tǒng)在應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

1）溫度"誤"報(bào)警問題。系統(tǒng)開始試用時(shí)常出現(xiàn)溫度報(bào)警，后經(jīng)查證，是溫度傳感器安裝位置不合適，剛好檢測到運(yùn)行中發(fā)熱的電氣設(shè)備，使得溫度傳感器越限報(bào)警，所以在進(jìn)行安裝時(shí)一方面要合理設(shè)置其報(bào)警限值，另一方面要選擇好安裝位置。

2）紅外線傳感器的安裝位置要特別考究，應(yīng)盡可能擴(kuò)大其感應(yīng)范圍，特別門、窗、通道等不法分子可能經(jīng)過的地方都要覆蓋到，可根據(jù)需要適當(dāng)增加紅外線傳感器的數(shù)量。

3）為防止被破壞，讀卡器應(yīng)安裝在隱蔽的地點(diǎn)，通常情況下可嵌入墻體安裝，并在該處標(biāo)上暗號(hào)。

4）可根據(jù)配電站所處的周邊環(huán)境靈活選擇安裝現(xiàn)場報(bào)警燈或警號(hào)，當(dāng)據(jù)配電站所處位置較偏僻時(shí)，可同時(shí)安裝報(bào)警燈級(jí)警號(hào)，在發(fā)送報(bào)警信號(hào)時(shí)同時(shí)觸發(fā)報(bào)警燈級(jí)警號(hào)，當(dāng)配電站處于住宅小區(qū)時(shí)，一般情況下只安裝報(bào)警燈，以免對(duì)周邊居民造成較大的影響。

5）供電局應(yīng)加強(qiáng)與當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)警企聯(lián)動(dòng)，有條件時(shí)可實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)有盜警信號(hào)時(shí)，公安機(jī)關(guān)可及時(shí)出警，合力處置。

結(jié)束語

（1）汕頭供電局根據(jù)實(shí)際情況建成了配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)下屬濠江局轄區(qū)內(nèi)的配電站進(jìn)行了綜合監(jiān)控，使得運(yùn)行人員能及時(shí)獲得現(xiàn)場的信息，為配電站的安全運(yùn)行提供了保障。（2）該系統(tǒng)所具有的巡檢功能，為確保運(yùn)行人員巡視到位提供了有效的監(jiān)督手段。（3）該系統(tǒng)投運(yùn)一年多來已取得了很好的效果，已有效防范兩起被盜事件的發(fā)生，有力推進(jìn)了電力設(shè)施保護(hù)工作，提高了技術(shù)防盜水平和運(yùn)行管理水平。（4）下一步，該系統(tǒng)將在全市范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。

[1]孫成寶，李廣澤.配電網(wǎng)實(shí)用技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社，2007.

[2]劉健等.配電自動(dòng)化系統(tǒng)（第二版）[M].北京:中國水利水電出版社，2003.