基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電站安全管控技術(shù)分析

王華

摘要：變電站的安全管控能力直接影響供電質(zhì)量，特別是隨著電氣化時代的發(fā)展，用電量不斷的提升，對電力供應(yīng)的要求也更高，因此電力企業(yè)一直在對變電站的安全管控技術(shù)進(jìn)行研究和突破。本文主要對基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電站安全管控技術(shù)進(jìn)行具體的分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；變電站；安全；管控技術(shù)

經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科技化、智能化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對電力輸電的質(zhì)量要求更高。而電力輸送設(shè)備直接影響輸電質(zhì)量，因此各大電力公司也都在電力設(shè)備的維護(hù)以及巡檢方面投入大量的人力、財力。但是由于技術(shù)不足，導(dǎo)致電力巡檢中很多問題容易被忽視，電力管理中存在很多的問題。而且在傳統(tǒng)的電力監(jiān)測記錄中主要采用手工記錄的方式，記錄容易損毀、丟失或者由于筆誤等導(dǎo)致記錄不完善，進(jìn)行限制對電力的安全運行產(chǎn)生一定的限制。而變電站是保證電力傳輸?shù)闹匾O(shè)備，因此對變電站的巡檢尤為重要。變電站安全管控系統(tǒng)具有精度高、速度快的特點，能夠通過網(wǎng)絡(luò)、計算機等技術(shù)實現(xiàn)在線監(jiān)測，通過安全定位以及報警等裝置的設(shè)置，提升變電站建設(shè)效率。

一、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變電站安全管控技術(shù)構(gòu)成

（一）巡視系統(tǒng)

變電站的巡視方式指的是巡視人員在規(guī)定的時間間隔，根據(jù)電力線路巡視的具體情況，采用填寫表格的方式對巡檢的信息進(jìn)行記錄。在記錄的過程中也容易產(chǎn)生誤看或者筆誤等情況，從而導(dǎo)致漏檢或者錯檢[1]。特別是電力設(shè)備大部分都在露天的環(huán)境中，一旦遇到惡劣的天氣無法進(jìn)行巡檢和記錄。而基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)變電站安全管控系統(tǒng)中采用RFID射頻識別技術(shù)，能夠?qū)π枰矙z的設(shè)備進(jìn)行編號，通過手持巡檢設(shè)備對讀入設(shè)備的編號進(jìn)行比對分析，并通過無線電波對讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，即時現(xiàn)場環(huán)境惡劣，也可以通過有線傳輸方式進(jìn)行疏松，保證數(shù)據(jù)傳送的準(zhǔn)確性和及時性。

（二）定位系統(tǒng)

巡檢定位系統(tǒng)會先設(shè)置安全區(qū)域，并利用隔離裝置對檢修人員的安全區(qū)域邊界進(jìn)行警示，而檢修人員在檢修的過程中需要佩戴定位裝置在安全范圍內(nèi)進(jìn)行工作，如果檢修人員離開安全范圍或者出現(xiàn)意外等系統(tǒng)會即時讀取消息，并向管理系統(tǒng)進(jìn)行上傳。同時通過高清攝像頭對現(xiàn)場作業(yè)情況進(jìn)行監(jiān)控[2]。

二、三維GIS系統(tǒng)的應(yīng)用

三維GIS系統(tǒng)是利用數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及監(jiān)控技術(shù)對生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，向傳輸?shù)教摂M電站系統(tǒng)，然后通過三維虛擬場景對設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢管控。

（一）三維場景設(shè)置應(yīng)用

三維GIS技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)在三維場景中對圖形窗口的操作，并根據(jù)具體的操作情況對信息進(jìn)行反應(yīng)。通過導(dǎo)航操作方式以及鼠標(biāo)、鍵盤等針對不同的位置進(jìn)行交互，并實現(xiàn)塔上、塔下不同步驟的操作，能夠?qū)φ麄€工作場景進(jìn)行全景觀察和分析，同時根據(jù)不同的路線進(jìn)行瀏覽（如圖2）。對設(shè)備的安裝高度、接地情況、間隔距離以及具體的運行等進(jìn)行觀察和分析，進(jìn)而對電力運行情況進(jìn)行整體的掌握。

（二）信息跟蹤應(yīng)用

電力設(shè)備巡檢過程中，巡檢人員攜帶手持設(shè)備在設(shè)定的區(qū)域出入時，系統(tǒng)會顯示相應(yīng)的信息，并發(fā)出警報，同時施工現(xiàn)場的監(jiān)控也會對具體的情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)視。在對巡視設(shè)備的數(shù)據(jù)采集中，可以將信息向控制室進(jìn)行反饋，保證控制室與監(jiān)管部門以及巡檢人員間的聯(lián)系，并對具體的操作情況進(jìn)行指揮。此外，可以根據(jù)具體的反饋信號對巡視路線進(jìn)行顯示，并對所有的工作情況進(jìn)行記錄和回放，用于后期的檢查和審核[3]。

（三）巡檢人員安全管理應(yīng)用

在巡檢工作開展中首先對檢修的工作信息進(jìn)行設(shè)置，并根據(jù)具體的檢修計劃合理設(shè)置檢修人員和安全區(qū)域，并對區(qū)域的臨界報警值進(jìn)行設(shè)定。同時對于一些特殊的情況也可以臨時安排和設(shè)定檢修人員和范圍。同時還可以通過系統(tǒng)對檢修的信息進(jìn)行預(yù)先讀取。如果檢修人員攜帶定位終端離開設(shè)定的區(qū)域，達(dá)到臨界報警范圍時，移動設(shè)備終端會發(fā)出報警信號，并通過無線網(wǎng)絡(luò)向控制室進(jìn)行傳輸，控制室可以通過攝像頭對終端設(shè)備進(jìn)行定位和跟蹤。巡檢現(xiàn)場施工錄制的視頻也會自動傳輸?shù)娇刂剖也⒃谙到y(tǒng)中進(jìn)行保存，為以后的查閱提供材料。

（四）信息查詢應(yīng)用

通過三維GIS技術(shù)的應(yīng)用，可以對設(shè)備的信息邏輯和空間等進(jìn)行系統(tǒng)、直觀的查詢、統(tǒng)計和檢索，并根據(jù)用戶的實際需求對設(shè)備的屬性信息以及信息等進(jìn)行查詢。比如設(shè)備、周圍道路情況、線路規(guī)劃等，同時可以根據(jù)具體的條件進(jìn)行查詢。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電站安全管控技術(shù)的特點

首先，利用系統(tǒng)管理軟件對巡視的線路圖進(jìn)行合理的規(guī)劃，并利用RFID標(biāo)簽對變電站中的設(shè)備進(jìn)行標(biāo)識。巡視人員可以通過手持無線設(shè)備對設(shè)備的實際運行情況進(jìn)行輸入，實現(xiàn)對巡視路線、設(shè)備以及人員的動態(tài)監(jiān)視；其次，在進(jìn)行設(shè)備檢修的過程中，需要先利用管理軟件對檢修的區(qū)域進(jìn)行設(shè)置，檢修人員需要攜帶射頻標(biāo)簽，通過電子圍欄對安全區(qū)域的范圍進(jìn)行確定[4]。并利用高清攝像頭對人員活動情況進(jìn)行監(jiān)測，防止誤出安全界限。最后，通過三維GIS系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)ρ矙z現(xiàn)場進(jìn)行虛擬化，通過無線網(wǎng)絡(luò)對信息進(jìn)行傳輸和展示，利用直觀的方式對設(shè)備進(jìn)行查詢和管理。

結(jié)語：

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得當(dāng)前各個行業(yè)的發(fā)展都更加智能化，物聯(lián)網(wǎng)在變電站安全管控技術(shù)中的應(yīng)用，使得管控更加高效，電力管控作業(yè)更加規(guī)范，同時保障巡檢人員的安全，因此還需要加強對物聯(lián)網(wǎng)與變電站安全管控的結(jié)合研究，提升電力輸送質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王政國. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 山東大學(xué)，2013.

[2]劉化君. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能變電站應(yīng)用方案[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015（6）.

[3]李雪梅，謝江宏，楊新愛. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電站安全管控技術(shù)的研究與應(yīng)用[J]. 華東電力，2013，41（12）：2541-2544.

[4]葉武. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能傳感集中管理系統(tǒng)在變電站中的應(yīng)用[J]. 浙江電力，2012，31（7）：54-57.

（作者單位：國網(wǎng)四川省電力公司廣元供電公司）