基于智能聯(lián)動技術(shù)變電站輔助系統(tǒng)研究

肖安南　張城瑋　卜祥東

【摘 要】受傳統(tǒng)理念和技術(shù)的影響，變電站防火、防盜系統(tǒng)等系統(tǒng)一般都是孤立的，僅能進(jìn)行圖像監(jiān)視、簡單的 現(xiàn)場聲光報警，無法實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動、遠(yuǎn)程智能化控制等功能。近些年，各變電站都有獨立的消防和安防報警系統(tǒng)，但這些消防和安防系統(tǒng)的實用性、穩(wěn)定性和安全性不夠，而且有些設(shè)備重復(fù)建設(shè)，增加成本。為了提高勞動生產(chǎn)率，增強競爭力，通過消防和安防系統(tǒng)智能聯(lián)動技術(shù)，在變電站系統(tǒng)中實現(xiàn)無人值守或少人值守的模式。本文將對基于智能聯(lián)動技術(shù)變電站輔助系統(tǒng)的進(jìn)行探究，并給出了變電站消防報警系統(tǒng)、安防報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)的智能聯(lián)動設(shè)計方案。以實現(xiàn)在變電站的無人值守的情況下，確保變電站的安全的運行。

【關(guān)鍵詞】變電站；消防系統(tǒng)；智能聯(lián)動

0 引言

受傳統(tǒng)理念和技術(shù)的影響，變電站防火、防盜系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)一般都是孤立的。例如，消防報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、安防自動報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等，它們的工作相互分開、互不干擾，僅能進(jìn)行圖像監(jiān)視、簡單的現(xiàn)場聲光報警，無法實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動、遠(yuǎn)程智能化控制等功能。隨著計算機技術(shù)的不斷提高，智能化系統(tǒng)[1]為變電站提供了跟家可靠安全的運行環(huán)境，從而大大減少了人為操作。通過消防和安防等系統(tǒng)智能聯(lián)動技術(shù)，在變電站系統(tǒng)中實現(xiàn)無人值守或少人值守的模式。基于以上的分析，我們在保障原有各個系統(tǒng)正常運行的情況下，建立一套變電站消防、安防自動報警系統(tǒng)智能聯(lián)動控制平臺，實現(xiàn)對門禁控制、周界阻擋、紅外監(jiān)測、消防報警、環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)控、燈光照明以及其他控制系統(tǒng)有機集成、智能聯(lián)動，實現(xiàn)防火防盜系統(tǒng)的一體化、自動化和智能化，建立風(fēng)險評估機制，從而達(dá)到對各變電站內(nèi)部的防火、防盜系統(tǒng)的實時、自動、智能化的控制和管理，更加有效地節(jié)約人力成本，提高監(jiān)控人員的工作效率，預(yù)防火災(zāi)和打擊犯罪，確保變電站的安全穩(wěn)定運行。

1 變電站輔助系統(tǒng)的功能

現(xiàn)在大部分變電站中都具有動力環(huán)境監(jiān)理子系統(tǒng)、智能視頻監(jiān)控及對講系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、門禁控制系統(tǒng)；但大部分系統(tǒng)都處于相互獨立的工作狀態(tài)，不能互相協(xié)調(diào)工作、共享數(shù)據(jù)，未能很好的確保變電站的安全運行。智能聯(lián)動控制系統(tǒng)是針對各系統(tǒng)單獨工作進(jìn)一步提升各系統(tǒng)的輔助功能，實現(xiàn)各系統(tǒng)的聯(lián)動及互操作能力，更大的提高各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享程度。

1.1 動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要功能是實時監(jiān)測變電站內(nèi)總要場合及重要設(shè)備運行環(huán)境。監(jiān)控范圍為變電站內(nèi)的溫度、濕度、漏水、水位、風(fēng)速、SF6濃度等。同時控制變電站中的風(fēng)機、空調(diào)、照明、水泵等相關(guān)設(shè)備；環(huán)境控制系統(tǒng)由溫度傳感器、濕度傳感器、空調(diào)控制器、燈光控制器、風(fēng)機控制器、水泵控制器等傳感器及控制器設(shè)備組成。監(jiān)控中心根據(jù)動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析可以確切的知道設(shè)備或環(huán)境變化，并對相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行控制調(diào)節(jié)變電站中的環(huán)境。

1.2 視頻監(jiān)控及可視對講系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)[7]是變電站輔助系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)。主要對變電站中重要的設(shè)備、電站環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)控。并通過專用網(wǎng)絡(luò)將視頻傳送到監(jiān)控中心，刻錄到視頻服務(wù)器上，方便以后查看。

1.3 消防報警系統(tǒng)

消防報警系統(tǒng)是通過變電站內(nèi)的煙感探測器、溫感探測器及視頻智能分析等裝置對變電站進(jìn)行實時火災(zāi)監(jiān)控。及時發(fā)現(xiàn)險情，及時報警，通過電力專用網(wǎng)絡(luò)及時傳回控制中心、顯示險情發(fā)生位置。

1.4 防盜報警系統(tǒng)

防盜報警系統(tǒng)主要由紅外對射、電子圍欄等傳感技術(shù)及探測技術(shù)組成。主要對變電站周圍環(huán)境，實施入侵前的預(yù)報警。防止非法入侵變電站，對變電站造成損失，主要對變電站圍墻、門窗進(jìn)行監(jiān)視和入侵監(jiān)測，以確保變電站內(nèi)部及周圍環(huán)境的安全。

1.5 門禁控制系統(tǒng)

門禁控制系統(tǒng)[10]是指基于現(xiàn)代電子與信息技術(shù)，在變電站的出入口安裝自動識別系統(tǒng)及自動控制技術(shù)，對變電站大門及其子門出入進(jìn)行實時監(jiān)控、防盜報警、遠(yuǎn)程控制及狀態(tài)記錄等功能，并在數(shù)據(jù)庫中記錄來訪者進(jìn)入時間、個人信息，為以后調(diào)查安全時間留下依據(jù)。門禁控制系統(tǒng)支持多種開門方式，如支持刷卡、密碼、卡和密碼等形式，其中密碼開門時需要選擇密碼讀卡器。

2 變電站輔助系統(tǒng)的智能聯(lián)動技術(shù)

傳統(tǒng)變電站輔助系統(tǒng)是相互獨立的，沒有統(tǒng)一的管理平臺，導(dǎo)致輔助系統(tǒng)很難通過系統(tǒng)了解變電站的運行概況。變電站輔助系統(tǒng)智能聯(lián)動技術(shù)是將單一的系統(tǒng)整合在一起，實現(xiàn)各系統(tǒng)之間智能聯(lián)動，使各系統(tǒng)間相互感知、相互協(xié)調(diào)工作，提高各系統(tǒng)的互操作能力及信息共享讀。

2.1 消防報警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控聯(lián)動

當(dāng)消防報警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)信號時，消防報警系統(tǒng)向集控中心發(fā)出信號，并向控制中心發(fā)出警告（響鈴）告訴值班人員。集控中心通過對消防報警信號的分析所得到的變電站異常位置信息，聯(lián)動相應(yīng)的攝像機自動在監(jiān)視屏幕上推出報警畫面。根據(jù)監(jiān)控返回的視頻信息，手動或自動打開相應(yīng)的消防設(shè)施，關(guān)閉風(fēng)機等設(shè)備，及時控制火災(zāi)的蔓延，減小變電站的損失。

2.2 門禁控制系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動

門禁系統(tǒng)分為兩種進(jìn)門情況，一是合法的進(jìn)出入變電站；二是非法進(jìn)入變電站情況。人員在所擁有的權(quán)限下、在規(guī)定的時間范圍內(nèi)、持所授權(quán)卡進(jìn)入變電站門戶時，門禁系統(tǒng)只簡單的記錄下該進(jìn)入者的身份信息及進(jìn)入時間，即合法出入變電站。

在非法入侵（持非授權(quán)卡、強行進(jìn)入）、門異常、開門超時或假鎖時，門禁控制器發(fā)送信號給視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并將告警信息發(fā)送至控制中心進(jìn)行告警。視頻監(jiān)控系統(tǒng)啟動攝像機將圖像傳回監(jiān)控中心的電視墻上，以監(jiān)控現(xiàn)場的情況，采取相應(yīng)的處理措施。

2.3 環(huán)境動力系統(tǒng)聯(lián)動

動力環(huán)境控制系統(tǒng)通過終端采集器采集變電站內(nèi)的溫度、濕度、水浸及SF6的含量，對變電站內(nèi)的空調(diào)、風(fēng)機、照明進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)。環(huán)境動力系統(tǒng)與消防系統(tǒng)聯(lián)動，當(dāng)煙感、溫感探測器撲捉到變電站內(nèi)有火災(zāi)發(fā)生時，消防報警系統(tǒng)將火災(zāi)信號發(fā)給環(huán)境動力系統(tǒng)，自動切斷風(fēng)機、空調(diào)等設(shè)備電源。當(dāng)然當(dāng)變電站內(nèi)出現(xiàn)如SF6、溫度過高、燈光過暗等信號時，該系統(tǒng)能夠自動打開風(fēng)機、空調(diào)、照明等設(shè)施。同時聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng)對異常進(jìn)行實地查看，確保變電站的安全運行。

變電站輔助系統(tǒng)的智能聯(lián)動與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，不僅提高了各系統(tǒng)的相互感知能力、信息的共享度，充分利用各系統(tǒng)的資源；而且各系統(tǒng)整合更有效的保證了變電站的安全運行。

3 總結(jié)

本文通過對變電站輔助系統(tǒng)智能聯(lián)動技術(shù)的研究，可以對變電站及電力重要區(qū)域進(jìn)行自動化安全管理，變電站安防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)間的無縫對接，使變電站各子系統(tǒng)成為一個整體，同時可以根據(jù)變電站的管理需要自行調(diào)整聯(lián)動配置，實現(xiàn)真正意義上的智能化、自動化管理，符合變電站自動化、數(shù)字化發(fā)展方向。通過輔助系統(tǒng)智能聯(lián)動，不僅降低了運行設(shè)備的故障率，而且大大減少工作人員在強電磁場中的工作時間，減少人身觸電事故的發(fā)生率，對工作人員的身體健康更有著重要的意義，很大程度上保證了變電站安全穩(wěn)定的運行。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]楊愛晟，鄒海濤.以無人值守為目標(biāo)的變電站輔助平臺改造技術(shù)淺論[J].中小型企業(yè)與科技，2013（30）：279-280.

[責(zé)任編輯：湯靜]