無人值守牽引變電站運行安全監(jiān)控系統(tǒng)探究

劉福娟

【摘 要】鐵路牽引變電運行安全監(jiān)控系統(tǒng)的運用，實現(xiàn)了牽引變電站無人值守。增設(shè)日常重點巡視關(guān)鍵設(shè)備的在線監(jiān)控器，統(tǒng)一火警報警控制系統(tǒng)監(jiān)控火災(zāi)信息與牽引變電站綜合自動化系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)控裝置通信接口，使運行安全監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更合理，對設(shè)備巡視、環(huán)境、火災(zāi)、消防器械狀態(tài)等方面全面監(jiān)視。

【Abstract】The application of railway traction substation operation safety monitoring system realizes unattended operation of traction substation. Creating an online monitor of key equipment， and unifying fire alarm control system monitoring fire information and the communication interface of the environmental monitoring device of traction substation integrated automation system， which make the structure of the operation safety monitoring system more reasonable， and the equipment patrol， environment， fire and fire equipment status are comprehensively monitored.

【關(guān)鍵詞】牽引變電站；運行安全監(jiān)控系統(tǒng)；功能設(shè)置；探究

【Keywords】 traction substation； operation safety monitoring system； function setting； inquiry

【中圖分類號】TM63 【文獻標(biāo)志碼】B 【文章編號】1673-1069（2017）09-0137-02

1 引言

隨著鐵路自動化技術(shù)的運用和發(fā)展，牽引變電站已逐步實現(xiàn)無人值守。實行無人值守必須要求在現(xiàn)有牽引變電站綜自系統(tǒng)實現(xiàn)四遙功能的基礎(chǔ)上，讓電調(diào)、供電段運行檢修人員能在線實時監(jiān)視監(jiān)測監(jiān)控牽引變電站設(shè)備運行情況和整個牽引變電站環(huán)境，及時發(fā)現(xiàn)控制異常情況，確保牽引變電站的安全運行。據(jù)查證現(xiàn)鐵路行業(yè)尚無系統(tǒng)的運行安全監(jiān)控系統(tǒng)相應(yīng)的設(shè)計、施工、驗收規(guī)范規(guī)程。根據(jù)現(xiàn)有國家電網(wǎng)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，及對電力系統(tǒng)的先進安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備和先進經(jīng)驗學(xué)習(xí)的啟發(fā)下，結(jié)合近10年運行中存在的缺陷情況，對牽引變電站運行安全監(jiān)視系統(tǒng)進行探究。

2 運行安全監(jiān)督系統(tǒng)存在的缺陷

2.1 鐵路系統(tǒng)尚未制定相關(guān)系統(tǒng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

鐵路牽引變電設(shè)計施工驗收及設(shè)備制造在各自的環(huán)節(jié)中，由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范， 致使設(shè)計不合理，施工不規(guī)范，驗收無依據(jù)，造成運行安全監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控、火警監(jiān)控等設(shè)施安裝混亂，控制線路隨意敷設(shè)，設(shè)備安裝順序顛倒，導(dǎo)致安裝混亂，投運時間不長便出現(xiàn)各類故障，誤報警[1]。缺陷不能及時處理，更有甚者報警系統(tǒng)直接關(guān)閉。沒有統(tǒng)一的規(guī)范，導(dǎo)致不同的牽引變電站的運行安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能、設(shè)備使用方法都不盡相同，設(shè)備供應(yīng)商不同，設(shè)備性能差異大不兼容，這些都給運行維護帶來困難。還存在綜合監(jiān)控系統(tǒng)和消防控制系統(tǒng)不兼容，難以實現(xiàn)信息共享及聯(lián)動功能，這都大大影響了牽引變電站的安全可靠運行。

2.2 運行安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計存在的缺陷

①專業(yè)接口缺陷。運行安全監(jiān)控視頻系統(tǒng)接入綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，由不同專業(yè)設(shè)計，不同專業(yè)攝像機選型，加之布控點不盡合理，圖像清晰度，監(jiān)控死角等因素導(dǎo)致無法有效監(jiān)控設(shè)備運行。視頻監(jiān)控系統(tǒng)與運行安全監(jiān)控系統(tǒng)的燈光控制、防盜、火災(zāi)報警也未實現(xiàn)功能聯(lián)動。②與牽引變電站主控室內(nèi)滅火裝置控制系統(tǒng)的接口缺陷。牽引變電站滅火裝置、防火閥、軸流風(fēng)機、壓力釋放閥由建筑暖通專業(yè)設(shè)計，相關(guān)控制由變電專業(yè)完成。牽引變電站滅火控制系統(tǒng)在主控室內(nèi)設(shè)置火情感應(yīng)器，火災(zāi)防護控制區(qū)外設(shè)置滅火控制器，啟動控制室出入口的聲光報警、放氣指示、滅火裝置、滅火控制系統(tǒng)各成體系，相互獨立，消防設(shè)施系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控由于接口缺陷，都未接入綜合監(jiān)視系統(tǒng)。上述問題存在，與無人值守變電站的要求存在差距。③設(shè)備規(guī)格型號選擇缺陷。近幾年部分牽引變電站受規(guī)劃、外部環(huán)境、土地等原因的限制，豎井、電纜夾層特殊布置形式，甚至主變也設(shè)計到市內(nèi)地下層空間內(nèi)。原有常規(guī)的點型感溫感煙火情感應(yīng)器已不能滿足牽引變電站火災(zāi)預(yù)防、控制、告警的需求。如， 消防部門在濟寧西牽引變電站檢查發(fā)現(xiàn)，火警探頭及火警感應(yīng)器安裝不足，且煙感器接線方式錯誤，一旦發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)報警控制系統(tǒng)不能判斷起火點。針對性對濟寧供電公司濟寧西郊變電站火災(zāi)報警控制系統(tǒng)觀摩，其火災(zāi)控制報警裝置功能先進布局合理，環(huán)境控制裝置接口容量大，可提供足量的接入口。

2.3 運行安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝缺陷

外界侵入報警設(shè)備安裝不合理：牽引變電站院墻激光探測器安裝不合理，不防水易受到雨水侵害而失靈甚至損壞；大門門禁探測器安裝位置不合理，無法清晰識別人員及證件；控制室、高壓間材料間等各個門窗未安裝門窗破壞損壞探測器，不能檢測主控室、高壓間的開合情況和完好情況，如有門窗損壞，不能得到信息及時修復(fù)，極易造成小動物飛鳥入侵，造成設(shè)備故障，影響安全運行。

2.4 運行安全監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備缺陷

運行安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)廠家對此系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品改進不夠。安全防護、火情預(yù)報、消防聯(lián)動控制技術(shù)未及時研發(fā)跟進，造成產(chǎn)品功能落后。運行安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)已發(fā)展到環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，安防系統(tǒng)、火災(zāi)報警控制系統(tǒng)信息統(tǒng)一采集、傳輸、處理，并且對室外燈塔照明、空調(diào)投切、軸流通風(fēng)機電源等功能聯(lián)控，現(xiàn)先進的運行安全監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品，其功能已能同時滿足防盜報警控制器通用技術(shù)條件和火災(zāi)報警控制器的相關(guān)技術(shù)條件。而現(xiàn)管內(nèi)正在使用的運行安全監(jiān)視系統(tǒng)廠家研發(fā)的綜自系統(tǒng)仍按通用裝置的方式生產(chǎn)，簡單將各控制報警功能整合到一起，類似于整合開關(guān)設(shè)備四遙量的思路構(gòu)架?；馂?zāi)探測器仍用分限制，應(yīng)用該裝置切斷軸流風(fēng)機、空調(diào)等電源設(shè)備電源，一旦火災(zāi)報警信號啟動，就會切斷相應(yīng)電源，該功能不能達(dá)到火災(zāi)自動報警系統(tǒng)控制功能的要求。endprint

3 運行安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展方向探究

3.1 設(shè)計施工驗收應(yīng)制定規(guī)范并遵循規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

鐵路系統(tǒng)盡快制定符合發(fā)展實際要求的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在日后的牽引變電站運行安全監(jiān)控系統(tǒng)工程，由統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范支撐設(shè)計施工驗收，同時還應(yīng)兼顧國家標(biāo)準(zhǔn)和運行安全監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 圖像監(jiān)控前端設(shè)備

攝像機的型號選用、安裝要顧及其與牽引變電站照明系統(tǒng)照度匹配，適應(yīng)性強，兼顧光線強弱都能生成清晰可辨的圖像，尤其是監(jiān)測關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)控器攝像機[2]。否則無法正常檢測到設(shè)備運行狀態(tài)，不能及時發(fā)現(xiàn)缺陷，及時處理，留有隱患，甚至導(dǎo)致事故發(fā)生。還有很重要一點，一定選好安裝位置，確保安裝數(shù)量，保證重點設(shè)備巡視監(jiān)測無死角。例如，經(jīng)實際勘測和測算，濟寧西牽引變電站高壓間可采用三只球形中速攝像機，中間的置中吸頂安裝，兩側(cè)置中安裝于墻，高度不低于2.5m。

3.3 其他前端設(shè)備設(shè)置

入侵檢測前端設(shè)備，安裝于牽引變電站大門圍墻，采用紅外線入侵探測器或激光探測器，該設(shè)備設(shè)計一定要滿足室外環(huán)境；火災(zāi)探測器，安裝于主控室、高壓室、電纜夾層等處所，采用纜式線型感溫火災(zāi)探測器；環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控器，主控室設(shè)置溫濕度傳感器，監(jiān)測溫濕度，高壓間安裝風(fēng)速傳感器監(jiān)測場地風(fēng)力，電纜溝內(nèi)間隔放置多個水浸探測器監(jiān)測電纜溝積水。

3.4 運行安全監(jiān)控系統(tǒng)及其他子系統(tǒng)電源設(shè)置

運行安全監(jiān)控系統(tǒng)及其子系統(tǒng)對于無人值守牽引變電站有著至關(guān)重要的作用，必須保證其可靠運行，因此其電源應(yīng)采用牽引變電站交流屏中兩所用變低壓側(cè)引接兩路獨立電源，一主一備自動切換互為備用。兩路電源投切時間滿足國家建筑防火設(shè)計規(guī)范中備用電源投入的設(shè)計規(guī)范。

特別提出，牽引變電站火災(zāi)報警控制器除上述電源外，還需專門配置備用蓄電池，蓄電池容量必須滿足失去交流電源后，人就可以支持火災(zāi)報警器正常工作。避免發(fā)生由于火災(zāi)發(fā)生時，兩路交流電源都不能工作情況下，造成火災(zāi)報警器無法工作，貽誤最佳救災(zāi)或逃生時機而帶來嚴(yán)重?fù)p失。

3.5 運行安全監(jiān)控系統(tǒng)及其他子系統(tǒng)的防雷與接地

運行安全監(jiān)控系統(tǒng)及其他子系統(tǒng)必須滿足建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范。運行安全監(jiān)控系統(tǒng)及其他子系統(tǒng)的電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機柜、機架、金屬管槽、浪涌保護器接地端均應(yīng)以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)的接地端子連接[3]。

總之，隨著自動化控制技術(shù)愈來愈發(fā)達(dá)，新技術(shù)新產(chǎn)品的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)愈來愈完善，運行安全監(jiān)控系統(tǒng)及其各子系統(tǒng)、火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的功能也就隨之愈來愈強大[4]。這些新技術(shù)進一步推進了我們現(xiàn)有牽引變電站無人值守的進程，同時也保證了無人值守牽引變電站運行的高可靠性。

【參考文獻】

【1】王中.牽引變電安全監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（16）：22-25

【2】李乾社.鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的探討[J].高鐵技術(shù)，2013（06）：89-93.

【3】趙雨軍.安全監(jiān)控系統(tǒng)防雷的設(shè)計優(yōu)化[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009（05）：119-125.

【4】 鐵玉佳.防火安全監(jiān)控系統(tǒng)在客運專線上的應(yīng)用實踐[J].黑龍江科技信息，2012（18）：77-83.endprint