智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)在配電站房的應(yīng)用

趙飛

摘要：配電站房是傳輸和分配電能的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是用電安全管理的薄弱環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)逐步由自動(dòng)化向智能化轉(zhuǎn)變， 傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化站房建設(shè)模式已無(wú)法滿足現(xiàn)代智能配電網(wǎng)的需求。通過(guò)增加站室智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)，利用可靠、先進(jìn)的傳感、通信、機(jī)器人技術(shù)和大數(shù)據(jù)及云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電站房?jī)?nèi)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控、行為的安全管控，實(shí)現(xiàn)變配電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能監(jiān)測(cè)與診斷，減少配電站室巡檢的人力成本，為配電站室的管理運(yùn)行提供了創(chuàng)新性的監(jiān)控手段。本文以智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)在某開關(guān)站的應(yīng)用為例，為智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：配電站房、智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)

1前言

本文在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在站房?jī)?nèi)增加了包括視頻監(jiān)控、門禁、環(huán)境監(jiān)測(cè)、機(jī)器人等新功能的智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)，為配電站房智能運(yùn)維提供條件。

2存在的問(wèn)題

目前配電網(wǎng)主要存在以下問(wèn)題：配網(wǎng)站點(diǎn)位置分散量多，運(yùn)維人員配備不足，不能對(duì)運(yùn)行環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);配網(wǎng)站點(diǎn)持續(xù)運(yùn)行設(shè)備老化，不能對(duì)設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)行損傷情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);設(shè)備發(fā)生異常時(shí)，需安排人員現(xiàn)場(chǎng)排查并解決問(wèn)題，不能遠(yuǎn)程主動(dòng)運(yùn)維。

3站房智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)主要由主站平臺(tái)和站端系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，兩者通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)形成互聯(lián)。本文主要討論智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)在配電站房的應(yīng)用。站端側(cè)智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)主要由智能輔助監(jiān)控平臺(tái)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)、智能控制子系統(tǒng)等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電站室現(xiàn)場(chǎng)音視頻及各種環(huán)境信息采集、處理、監(jiān)控等功能。開關(guān)站的站端設(shè)備是各類安裝在現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控設(shè)備、環(huán)境采集設(shè)備、門禁設(shè)備、機(jī)器人巡檢設(shè)備等;開關(guān)站后端設(shè)備安裝在該站點(diǎn)主控室內(nèi)，主要有站端智能監(jiān)控主機(jī)、視頻處理主機(jī)、環(huán)境采集主機(jī)、門禁控制主機(jī)、交換機(jī)、智能控制設(shè)備、相關(guān)電源等。系統(tǒng)通過(guò)控制端對(duì)開關(guān)站的前端視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)（燈光、風(fēng)機(jī)、水泵）、機(jī)器人巡檢系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、監(jiān)控及存儲(chǔ)等，使整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)完整體，便于系統(tǒng)的信息化管理。開關(guān)站的站端系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示：

4設(shè)備監(jiān)測(cè)及控制子系統(tǒng)

4.1視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)全站主要電氣設(shè)備及站室周邊環(huán)境進(jìn)行全天候的視頻監(jiān)視，同時(shí)能與其它子系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)，滿足生產(chǎn)運(yùn)行對(duì)安全、巡視的要求。除了常規(guī)視頻監(jiān)控外，還可以添加智能視頻分析元素，以此提高系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值。

根據(jù)開關(guān)站的建筑平面圖紙，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)室、主控室、電纜夾層等區(qū)域的設(shè)備規(guī)劃，進(jìn)行攝像機(jī)的點(diǎn)位布置，具體分布如下：

（1）電纜夾層：能夠監(jiān)視電纜、地面積水情況和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等。

（2）開關(guān)室及主控室：能夠監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀況、設(shè)備的外觀狀態(tài)、人員進(jìn)出和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等。

4.2門禁控制子系統(tǒng)

門禁系統(tǒng)作為一種新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，集自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體。但是門禁只要有卡就可以自由進(jìn)出，這就存在著管理漏洞。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的普及，門禁系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整合，可以有效的杜絕管理漏洞。在開關(guān)站的主控室、開關(guān)室、安全工器具間等所有門安裝門禁設(shè)備，通過(guò)門禁控制器，直接接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。

4.3環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

根據(jù)開關(guān)站的實(shí)際需求，配置溫濕度傳感器、水浸探頭等環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，在開關(guān)站各房間安裝溫濕度傳感器;根據(jù)溫濕度傳感器的實(shí)際安裝高度，安裝在設(shè)備柜后側(cè)墻壁上。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，在電纜夾層集水坑內(nèi)或地面低點(diǎn)處安裝水浸探測(cè)器，溫濕度傳感器和水浸探測(cè)器信號(hào)接入環(huán)境數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，這些環(huán)境信息通過(guò)環(huán)境采集服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中上傳。

4.4智能控制子系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)的控制設(shè)備分為2大類：智能設(shè)備、開關(guān)設(shè)備。需要通過(guò)協(xié)議控制的燈光屬于智能設(shè)備;風(fēng)機(jī)、抽水泵等屬于開關(guān)控制。開關(guān)站內(nèi)的相關(guān)輔助控制設(shè)備較多，許多設(shè)備都只能在前端進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守后，需要在某些情況下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制功能，如遠(yuǎn)程打開現(xiàn)場(chǎng)燈光、風(fēng)機(jī)、水泵等，通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將開關(guān)站輔助控制設(shè)備集中、整合，能夠遠(yuǎn)程手動(dòng)、聯(lián)動(dòng)控制。

4.5巡檢機(jī)器人子系統(tǒng)

巡檢機(jī)器人子系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)配電站房電氣運(yùn)行特性和運(yùn)行環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)，通過(guò)多種傳感器完成對(duì)開關(guān)柜柜體局放檢測(cè)、環(huán)境溫濕度測(cè)量、儀器儀表識(shí)別、紅外溫度測(cè)量、噪音拾取與分析等功能，并通過(guò)集中監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和趨勢(shì)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)開關(guān)柜運(yùn)行的事故隱患和故障先兆。

結(jié)語(yǔ)

本文以智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)在某開關(guān)站應(yīng)用為例，介紹了站端設(shè)備的構(gòu)成，以及各子系統(tǒng)在站內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題。智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)不局限于以上方面，諸如消防子系統(tǒng)、蓄電池及后備電源子系統(tǒng)、SF6氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、設(shè)備在線監(jiān)測(cè)等，均可接入智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)。隨著智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)不斷在智能配電站房的推廣應(yīng)用，利用采集到的大量信息對(duì)相應(yīng)的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)判和處理，可以解決配電網(wǎng)目前存在的問(wèn)題，對(duì)配電網(wǎng)的可靠性的提升具有重要意義。

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