變電站智能輔助綜合監(jiān)控平臺(tái)在智能變電站中的應(yīng)用探討

陳俊哲

摘 要：為了加快變電站信息共享目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必須加大智能變電站綜合輔助系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)研究的投入力度，才能在實(shí)現(xiàn)變電站信息共享的基礎(chǔ)上，促進(jìn)變電站運(yùn)行效率的穩(wěn)步提高。本文主要是就變電站智能輔助綜合監(jiān)控平臺(tái)在智能變電站中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析和研究。

關(guān)鍵詞：輔助系統(tǒng)；監(jiān)控；智能變電站；智能聯(lián)動(dòng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.171

0 引言

建立變電站智能輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)最主要的目的，就是為了對(duì)變電站內(nèi)所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的監(jiān)控與整合，在確保變電站相關(guān)設(shè)備處于同一安全平臺(tái)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)變電站信息資源共享的目的，才能從根本上降低變電站日常運(yùn)行的成本，促進(jìn)變電站工作人員工作效率的穩(wěn)步提高。

1 智能輔助系統(tǒng)的構(gòu)成

就現(xiàn)階段智能變電站建設(shè)的實(shí)際情況而言，智能變電站輔助系統(tǒng)在建設(shè)的過程中主要分為源數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)持久層、業(yè)務(wù)邏輯層、表示層等幾個(gè)層次。

1.1 源數(shù)據(jù)采集層

源數(shù)據(jù)采集層最重要的目的就是為變電站內(nèi)不同的設(shè)備或者服務(wù)器等提供統(tǒng)一的接入口，確保上層用戶可以隨時(shí)的訪問相關(guān)的設(shè)備，為整個(gè)系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行提供統(tǒng)一的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)促進(jìn)變電站設(shè)備運(yùn)行效率有效提升的目的。

1.2 數(shù)據(jù)持久層

數(shù)據(jù)持久層在變電站內(nèi)主要承擔(dān)的是整個(gè)平臺(tái)內(nèi)數(shù)據(jù)的匯集、管理等任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)為上層用戶提供最高效的數(shù)據(jù)訪問接口，以達(dá)到促進(jìn)設(shè)備運(yùn)行效率提升的目的。

1.3 業(yè)務(wù)邏輯層

業(yè)務(wù)邏輯層主要是由短信網(wǎng)關(guān)、視頻分發(fā)服務(wù)器、通信服務(wù)器、接口服務(wù)器等組成的。其主要的目的是為整個(gè)平臺(tái)所開展的業(yè)務(wù)服務(wù)提供相應(yīng)的服務(wù)功能。而這些服務(wù)功能則主要有警告服務(wù)、警告聯(lián)動(dòng)、設(shè)備信息管理、視頻監(jiān)控瀏覽、用戶管理權(quán)限等。而所有這些服務(wù)模塊所構(gòu)成的系統(tǒng)的核心部分，都要為整個(gè)系統(tǒng)的上層用戶提供全方位的服務(wù)。

1.4 表示層

表示層最主要的目的就是將用戶與整個(gè)平臺(tái)緊密的聯(lián)系在一起。其主要的作用是進(jìn)行報(bào)表的審計(jì)、訪問權(quán)限的管理、電話短信通知等。該層次的建立不僅為用戶訪問整個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)建立了安全可靠的控制接口，同時(shí)也根據(jù)用戶性質(zhì)的不同為其提供個(gè)性化的服務(wù)，而監(jiān)控中心則是在監(jiān)控、管理所有前端設(shè)備的同時(shí)，建議統(tǒng)一的應(yīng)急指揮系統(tǒng)，以達(dá)到促進(jìn)整個(gè)平臺(tái)系統(tǒng)運(yùn)行效率不斷提高的目的。

2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立的目的

為了最大限度的滿足變電站所提出的集中安全監(jiān)控的相關(guān)要求，并降低系統(tǒng)運(yùn)行的成本，采取集中監(jiān)控的方式，利用系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的方式，對(duì)變電站內(nèi)消防、視頻、門禁管理等系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，同時(shí)將所采集的數(shù)據(jù)信息傳輸至信息監(jiān)控中心，而變電站管理工作人員，則只需要根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)所提供的信息數(shù)據(jù)，進(jìn)入變電站輔助系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和指揮變電站正常運(yùn)行的目的。

3 智能輔助綜合監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)案例

晉江110kV檀林變電站為半戶內(nèi)GIS型變電站，在變電站智能輔助監(jiān)控平臺(tái)的改造過程中，將整個(gè)變電站的智能監(jiān)控系統(tǒng)分為主站和分站兩層監(jiān)控的方式，所以在整個(gè)智能監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)端，利用遠(yuǎn)程監(jiān)控瀏覽分權(quán)管理的方式進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理。就現(xiàn)階段變電站實(shí)際的運(yùn)行狀況而言，堅(jiān)持整合利舊的原則，進(jìn)行智能化輔助監(jiān)控平臺(tái)的建立，采取組態(tài)開發(fā)的模式，進(jìn)行變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)的建立和升級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)有效促進(jìn)變電站智能監(jiān)控運(yùn)行效率和質(zhì)量全面提升的目的。

3.1 設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

在變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)中，設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著極為重要的作用。而設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要是由變電站內(nèi)的動(dòng)力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光和空調(diào)控制子系統(tǒng)、安全智能鎖控子系統(tǒng)等系統(tǒng)所組成的，這些系統(tǒng)所組成的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)在整個(gè)變電站智能監(jiān)控的過程中主要肩負(fù)著保護(hù)和預(yù)防變電站設(shè)備發(fā)生故障的作用，為操作人員全面的掌握變電站設(shè)備運(yùn)行過程中的問題和故障隱患提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

（1）動(dòng)力環(huán)境子系統(tǒng)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，主要是在變電站內(nèi)增加滿足智能變電站環(huán)境監(jiān)測(cè)需要的溫濕度傳感器，從而達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站溫濕度數(shù)據(jù)，促進(jìn)監(jiān)控變電站溫濕度效率穩(wěn)步提升的目的。如果變電站在實(shí)際運(yùn)行過程中溫濕度數(shù)據(jù)超過標(biāo)準(zhǔn)值的話，那么整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)迅速的發(fā)出警報(bào)，從根本上降低了變電站運(yùn)行設(shè)備發(fā)生故障的幾率。

由于本站高壓設(shè)備采用的是戶內(nèi)GIS設(shè)備，高壓開關(guān)室的氣體安全就尤為重要。在高壓開關(guān)室內(nèi)裝設(shè)SF6監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)并加裝分布式氣體監(jiān)測(cè)裝置，與監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的連接，在確保整個(gè)系統(tǒng)可以自動(dòng)完成監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)控球中相關(guān)氣體成分濃度監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，控制風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和停止，當(dāng)氣體濃度超出安全值時(shí)還可啟動(dòng)報(bào)警裝置。

在變電站地勢(shì)最低點(diǎn)增加水浸探頭，如果變電站內(nèi)發(fā)生浸水事故的話，那么監(jiān)控平臺(tái)就會(huì)向抽水泵控制箱發(fā)送水泵啟動(dòng)的指令，實(shí)現(xiàn)水泵的遠(yuǎn)程啟動(dòng)。

（2）燈光和空調(diào)控制子系統(tǒng)。通過在照明系統(tǒng)中增加燈光控制功能的手段，實(shí)現(xiàn)了有效預(yù)防非法入侵現(xiàn)象的發(fā)生，如果發(fā)生非法入侵現(xiàn)象的話，那么變電站內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備就會(huì)及時(shí)的發(fā)出警報(bào)，而攝像頭則會(huì)根據(jù)事件的發(fā)生及時(shí)的采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，并開啟應(yīng)急照明系統(tǒng)。在進(jìn)行夜間遠(yuǎn)程巡視的過程中，燈光照明系統(tǒng)會(huì)根據(jù)攝像頭的巡視路線開啟和關(guān)閉?？照{(diào)控制系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)溫度的變化啟?？照{(diào)，免去人工操作，在最大程度上實(shí)現(xiàn)無人值守化。

（3）安全智能鎖控子系統(tǒng)。在站端系統(tǒng)設(shè)置一匙通管理系統(tǒng)可進(jìn)行資源整合，一把鑰匙可打開全站屏柜的柜門，為運(yùn)維人員帶來了極大地便捷，有效地提高了工作效率。系統(tǒng)還按照系統(tǒng)管理員、安全監(jiān)察人員、值班負(fù)責(zé)人、運(yùn)行人員、檢修人員、衛(wèi)生清潔人員、外單位施工人員等多類相關(guān)角色設(shè)置了不同的權(quán)限，能更有效地控制了工作人員誤開柜門，減少非工作人員誤進(jìn)入、誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。

動(dòng)力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光和空調(diào)控制子系統(tǒng)、安全智能鎖控子系統(tǒng)等系統(tǒng)與平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合對(duì)于促進(jìn)變電站智能輔助系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升具有積極的促進(jìn)作用。在進(jìn)行變電站智能輔助系統(tǒng)建立的過程中，變電站工作人員利用監(jiān)控系統(tǒng)所采集的變電站實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，對(duì)變電站內(nèi)的照明、SF6以及水浸等相關(guān)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和分析，為整個(gè)變電站內(nèi)部相關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況的掌握奠定了良好的基礎(chǔ)。endprint

3.2 安全防范系統(tǒng)

在智能變電站運(yùn)行的過程中安全防范系統(tǒng)發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用。這一系統(tǒng)主要是有周界安防子系統(tǒng)、智能視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)等組成的，同時(shí)在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、全面掌握整個(gè)變電站運(yùn)行狀態(tài)的目的，為及時(shí)的消除和處理變電站運(yùn)行過程中出現(xiàn)的安全隱患奠定了良好的基礎(chǔ)。

（1）周界安防子系統(tǒng)。為了從根本上促進(jìn)變電站運(yùn)行效率和質(zhì)量的全面提升，安防子系統(tǒng)在電子圍欄和紅外對(duì)射裝置的基礎(chǔ)上，通過在變電站圍墻四周設(shè)置周界攝像機(jī)，在進(jìn)站道路設(shè)置車牌攝像機(jī)，在主控樓頂設(shè)置鳥瞰攝像機(jī)等實(shí)現(xiàn)了預(yù)防非法入侵的目的。

（2）智能視頻監(jiān)控子系統(tǒng)。視頻監(jiān)控子系統(tǒng)則是通過在變電站內(nèi)增加監(jiān)控設(shè)備并將其接入平臺(tái)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行原有視頻信號(hào)的分享與存儲(chǔ)，利用新增加的硬盤刻錄機(jī)和數(shù)據(jù)信號(hào)分配器進(jìn)行視頻信號(hào)與控制系統(tǒng)的接入與控制，從而達(dá)到全面監(jiān)控變電站內(nèi)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的目的，從根本上促進(jìn)了變電站視頻監(jiān)控效率和質(zhì)量的穩(wěn)步提高。對(duì)于可操作的配電裝置，例如主變中性點(diǎn)隔離開關(guān)，獨(dú)立白光燈高速高清攝像頭的使用可以具備全遙控的條件，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行裝置，有效預(yù)防設(shè)備誤操作的發(fā)生。

（3）消防子系統(tǒng)。為了從根本上促進(jìn)變電站火災(zāi)等突發(fā)事件處理效率的有效提升，變電站在在日常運(yùn)行的過程中，采取了在消防主機(jī)系統(tǒng)通訊板上增加探頭的方式，將平臺(tái)協(xié)議與變電站火災(zāi)隱患預(yù)防系統(tǒng)有效的融合在一起，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線纜資源老化和異常的基礎(chǔ)上，利用平臺(tái)控制系統(tǒng)內(nèi)的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)裝置，確保在火災(zāi)發(fā)生的第一時(shí)間內(nèi)將火災(zāi)發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行隔離，最大限度降低火災(zāi)發(fā)生所造成的損失。

通過安全防范系統(tǒng)操作人員可以全面的掌握周界安防子系統(tǒng)、智能視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，從而為操作人員制定解決突發(fā)事件效率的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。而夜視自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)在變電站內(nèi)的實(shí)際應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了同步采集變電站實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的目的，同時(shí)也為及時(shí)有效的處理變電站運(yùn)行故障提供了視頻影響的支持。這些智能輔助系統(tǒng)的應(yīng)用不僅提高了設(shè)備故障報(bào)警的效率，同時(shí)也為相關(guān)人員的及時(shí)疏散以及運(yùn)行設(shè)備的保護(hù)，制定切實(shí)可行的故障解決處理措施，奠定了良好的基礎(chǔ)。通過主站與相關(guān)分系統(tǒng)之間的多級(jí)聯(lián)合服務(wù)體系的建立，不僅從根本上促進(jìn)了變電站運(yùn)行效率和質(zhì)量的提升，也為整個(gè)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

智能輔助系統(tǒng)在變電站內(nèi)的廣泛應(yīng)用，不僅有效的提升了變電站設(shè)備運(yùn)行效率的全面提升，同時(shí)也最大限度的降低了變電站的運(yùn)行成本。在將防盜、視頻等子系統(tǒng)與與平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)合的過程中，對(duì)于變電站安全運(yùn)行效率和水平的提升具有積極的促進(jìn)作用。而這些智能系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)促進(jìn)整個(gè)變電站運(yùn)行狀態(tài)的集中化監(jiān)控管理模式的建立奠定了良好的基礎(chǔ)，而這也是我國變電站智能輔助系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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