高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)實(shí)踐與探討

貴陽電氣控制設(shè)備有限公司 楊林松

高速公路在運(yùn)營(yíng)過程中所需的電力監(jiān)控系統(tǒng)較為復(fù)雜，目前在貴州的高速公路上主要用于隧道里面的供配電。供配電系統(tǒng)主要是給隧道中的照明、通風(fēng)和監(jiān)控供電，通過多功能測(cè)控儀表采集高壓綜保、變壓器、發(fā)電機(jī)、進(jìn)線柜、雙電源柜、補(bǔ)償柜、EPS 、UPS、照明回路、風(fēng)機(jī)保護(hù)控制器等數(shù)據(jù)參數(shù)，并通過每個(gè)變電所的通信管理機(jī)將數(shù)據(jù)上傳到中心[1]。

為保障高速公路沿線電力監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，工作人員在建設(shè)過程中也要考慮高速公路沿線存在多項(xiàng)供配電設(shè)施，其中包括變電所、箱式或地埋式變電站等供配電系統(tǒng)，這樣才能保障監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若是能夠借助計(jì)算機(jī)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，以及現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)對(duì)高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，不僅能對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)與控制，還能借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化的集中控制，以保障高速公路沿線電力系統(tǒng)的可靠、安全、穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

1 高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成

1.1 監(jiān)控管理層

由于高速公路電力系統(tǒng)的獨(dú)特性，各供配電系統(tǒng)在排布上主要呈線形排布，為了更好地對(duì)高速公路電力系統(tǒng)完成監(jiān)控，一般在設(shè)置監(jiān)控單元時(shí)，也是以沿線的變電所變電站為基本單元設(shè)置子監(jiān)控單元。監(jiān)控管理層主要是由多項(xiàng)軟件和硬件設(shè)備組成，其中主要包括LED顯示屏、電力監(jiān)控工作站、計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的硬件、電力監(jiān)控應(yīng)用軟件、相關(guān)監(jiān)管軟件平臺(tái)、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存服務(wù)器及設(shè)備、電源系統(tǒng)和打印機(jī)。監(jiān)控管理層的運(yùn)行主要依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)軟件開始運(yùn)行，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)、控制與分析，達(dá)到對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)作目的。

1.2 通信傳輸層

通信傳輸層主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各單元之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，目的是將監(jiān)控子站的數(shù)據(jù)值及時(shí)地傳輸給監(jiān)控中心，將監(jiān)控中心的指令傳輸給監(jiān)控單元。監(jiān)控單元和監(jiān)控中心之間的傳輸系統(tǒng)主要通過高速光纖和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)交換，在監(jiān)控子站建設(shè)的過程中通常要安裝以太網(wǎng)交換機(jī)，通過光纜在監(jiān)控全線實(shí)現(xiàn)光纖通道，將電力監(jiān)控的數(shù)據(jù)與信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)快速的監(jiān)控與控制的目的。在監(jiān)控單元設(shè)計(jì)采集終端裝置，終端會(huì)在運(yùn)作的過程中將數(shù)據(jù)信息經(jīng)過初步處理，并將其進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換為便于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)和上傳之后，通過通信傳輸層及時(shí)地將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心。通信傳輸層的配置主要以以太網(wǎng)交換機(jī)、光纜、通信管理機(jī)和電源系統(tǒng)組成，目的是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控單元和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控單元的電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和控制。

1.3 終端設(shè)備層

按照高速公路沿線供配電設(shè)施的排布，一般會(huì)在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)設(shè)置運(yùn)營(yíng)管理中心或是主變電站，工作人員可以將電力監(jiān)控中心設(shè)置到此處，將分散的監(jiān)控單元及時(shí)地傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。終端設(shè)備層是監(jiān)控單元的基本組成單位，主要配置包含測(cè)控裝置、保護(hù)裝置、智能開關(guān)裝置，目的是完成對(duì)終端設(shè)備各變壓器和電路進(jìn)行監(jiān)視和控制工作，并在運(yùn)行的過程中收集相關(guān)的數(shù)據(jù)。終端設(shè)備需要及時(shí)地對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并按照一定的程序?qū)τ跀?shù)據(jù)完成轉(zhuǎn)換，通過通信傳輸層將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于終端的數(shù)據(jù)采集，一般采用模塊化或單元式的結(jié)構(gòu)對(duì)終端設(shè)備層進(jìn)行配置，通過以太網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行串聯(lián)。以此來對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并實(shí)現(xiàn)智能化的及時(shí)控制，根據(jù)監(jiān)控中心傳輸過來的指令完成工作。

2 高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)的重要性

高速公路電力系統(tǒng)呈線性排布所涉及的范圍相對(duì)較廣，而且相關(guān)單位管理起來較為麻煩，同時(shí)對(duì)維修工作的展開造成一定的影響。電力監(jiān)控系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，很容易導(dǎo)致一定區(qū)域內(nèi)的高速公路面臨癱瘓，無法對(duì)機(jī)動(dòng)車運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，更無法提供照明和服務(wù)工作。尤其是在較長(zhǎng)的橋梁段和隧道段中，一旦無法提供照明服務(wù)，很容易導(dǎo)致車禍等安全事故的發(fā)生。由于檢修工作本身具有一定的客觀限制，導(dǎo)致電力監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)工作無法縮短其周期，這在一定程度上增加了高速公路所發(fā)生的安全隱患，而采用電力監(jiān)控系統(tǒng)則能夠更好地對(duì)高速公路的電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，并及時(shí)地了解高速公路當(dāng)前電路系統(tǒng)的運(yùn)行情況[2]。

3 高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)方法

3.1 建立完善的制度

為了更好地維護(hù)電力監(jiān)控系統(tǒng)，使電力監(jiān)控系統(tǒng)在日常運(yùn)營(yíng)過程中能夠發(fā)揮效用，促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，工作人員一般要制定完善的維護(hù)制度，盡可能維護(hù)電力監(jiān)控系統(tǒng)。首先，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)維護(hù)崗位上的制度進(jìn)行明確的規(guī)定，要對(duì)各崗位進(jìn)行定員定崗制度，按照制度要求安排值班人員，保障電力監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)工作能夠持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行。其次，日常工作和值班工作需要生成相關(guān)日志，無論是值班工作還是維護(hù)工作，都盡可能地記錄詳細(xì)完整，以便于日后維護(hù)工作和電力監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。最后，在對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行維護(hù)工作之前，需要對(duì)設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，避免在維護(hù)工作中由于一系列操作失誤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的情況出現(xiàn)。

除了對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)日常維護(hù)工作的相關(guān)制度之外，工作人員還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全管理。由于電力監(jiān)控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)所展開的，因此在日常運(yùn)行的過程中也面臨一定的安全防護(hù)隱患，工作人員應(yīng)當(dāng)定期地檢查計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況。然后對(duì)各項(xiàng)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和安全狀況的檢查，了解各系統(tǒng)可能存在的安全隱患，并運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)或者是其他方式來對(duì)安全隱患進(jìn)行排查，使電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期處于穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境中。

3.2 定期維護(hù)監(jiān)控主站和監(jiān)控單元

在做好相關(guān)制度和一系列管理規(guī)定之后，工作人員需要按照制度完成對(duì)監(jiān)控中心和監(jiān)控單元的設(shè)備維護(hù)工作。在對(duì)監(jiān)控中心進(jìn)行維護(hù)時(shí)，要對(duì)監(jiān)控中心的硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，首先工作人員需要對(duì)各項(xiàng)硬件設(shè)備進(jìn)行檢查，保證服務(wù)器、打印機(jī)等設(shè)備能夠正常運(yùn)行，在檢查設(shè)備的功能時(shí)要記錄相關(guān)工作日志，將各項(xiàng)設(shè)備的功能以及保養(yǎng)記錄能夠不斷地晚完善。其次，在維護(hù)過程中應(yīng)當(dāng)做好各線路接口的檢查工作，確保接口無松動(dòng)現(xiàn)象，然后清理各設(shè)備上的灰塵雜物等，保證設(shè)備運(yùn)行環(huán)境足夠干凈整潔。最后，工作人員在檢查過程中，應(yīng)當(dāng)了解各個(gè)電氣設(shè)備的電路保護(hù)裝置，接地保護(hù)是否落實(shí)到位，檢查各設(shè)備的使用年限和更新年限是否到期，要及時(shí)根據(jù)使用壽命對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新或更換[3]。

當(dāng)然在對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢查工作之前，需要對(duì)設(shè)備中所儲(chǔ)存的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全備份，以避免操作所帶來的數(shù)據(jù)丟失。首先在維護(hù)工作進(jìn)行的時(shí)候，需要及時(shí)地對(duì)軟件的程序進(jìn)行檢查，安裝軟件的各項(xiàng)補(bǔ)丁程序，做好軟件系統(tǒng)和殺毒系統(tǒng)的升級(jí)工作。工作人員也要對(duì)操作系統(tǒng)和各項(xiàng)軟件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，并根據(jù)日志判定運(yùn)行軟件的實(shí)際運(yùn)行情況，定期對(duì)監(jiān)控主站與監(jiān)控單元進(jìn)行維護(hù)。其次需要按照軟件的使用需要說明，對(duì)軟件的功能特性進(jìn)行分別測(cè)試并記錄在冊(cè)，然后發(fā)送一系列控制指令和回執(zhí)，檢查運(yùn)行軟件是否能夠正常運(yùn)行。最后在軟件維護(hù)工作完成之后，需要對(duì)軟件的各運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行核對(duì)，了解軟件在實(shí)際工作中所獲取的各項(xiàng)參數(shù)和數(shù)據(jù)是否與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際數(shù)據(jù)一致，核對(duì)軟件所顯示的設(shè)備工作狀態(tài)是否與設(shè)備的實(shí)際工作狀態(tài)一致。

3.3 保障維護(hù)工作的正常運(yùn)行

在日常維護(hù)工作中，工作人員還需要對(duì)監(jiān)控單元的設(shè)備進(jìn)行各項(xiàng)維護(hù)工作，要做好常規(guī)保養(yǎng)工作，了解終端設(shè)備的通信管理機(jī)和一系列設(shè)備的具體運(yùn)行情況，并按照規(guī)定完成對(duì)相關(guān)記錄和日志的填寫。在維護(hù)工作中，相關(guān)工作人員要在監(jiān)控中心觀察子站設(shè)備的運(yùn)行情況，如果發(fā)現(xiàn)異常要進(jìn)行相應(yīng)的處理工作，無異常時(shí)要與監(jiān)控安全的工作人員進(jìn)行交流，了解設(shè)備的運(yùn)行情況是否與監(jiān)控畫面上所顯示的一致。同時(shí)，在監(jiān)控中心需要按照維護(hù)的制度下發(fā)一系列控制命令，觀察監(jiān)控單元是否有正確的指令返回，如果存在異常需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一系列的處理工作。在對(duì)監(jiān)控單元的設(shè)備進(jìn)行檢查時(shí)，還應(yīng)當(dāng)將接地保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，工作人員若要了解監(jiān)控單元各設(shè)備的老化情況，如監(jiān)控單元的設(shè)備存在老化情況，需要根據(jù)要求對(duì)其進(jìn)行報(bào)廢、更換和維修。

在完成對(duì)于監(jiān)控中心和監(jiān)控單元的維護(hù)工作之后，工作人員需要對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)，了解通信系統(tǒng)的各設(shè)備與接口是否存在問題，對(duì)路由器網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行常規(guī)保養(yǎng)，檢查設(shè)備的運(yùn)行情況并填寫相關(guān)的記錄與日志。尤其要檢查路由器網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備的接口連接情況，各基礎(chǔ)設(shè)備的散熱器必須安全穩(wěn)定運(yùn)行，以保障電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備的散熱工作。最后工作人員需要采用相關(guān)設(shè)備對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸情況進(jìn)行測(cè)定，一方面要測(cè)試通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度，另一方面要測(cè)試通信數(shù)據(jù)的傳輸錯(cuò)誤碼率，測(cè)試結(jié)果要低于相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以此來保障維護(hù)工作的正常運(yùn)行。

4 高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)工作的改進(jìn)建議

4.1 強(qiáng)化制度管理

目前，在高速公路電路監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)工作中，往往會(huì)忽略對(duì)制度的進(jìn)一步完善，事實(shí)上制度是提高維護(hù)工作質(zhì)量的重要途徑，但是有很多工作單位對(duì)于制度的重視程度不夠。一方面一些工作單位長(zhǎng)期沿用傳統(tǒng)的工作制度，這使得相關(guān)設(shè)備和軟件在更新之后無法得以適應(yīng)，另一方面有部分工作單位的制度足夠完善，但是在具體落實(shí)的過程中有所欠缺。為此，相關(guān)工作單位需要定期的對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)一步完善工作制度，并嚴(yán)格地按照工作制度落實(shí)維護(hù)工作，通過績(jī)效和懲罰制度，使得工作人員能夠嚴(yán)格地遵循相關(guān)制度，完成維護(hù)工作并建立完善的維護(hù)記錄和工作日志。

4.2 引入智能監(jiān)控

一般來講，電力系統(tǒng)主要是運(yùn)用信息技術(shù)或是計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行處理，通過對(duì)信息進(jìn)行自動(dòng)處理、檢測(cè)等方式來進(jìn)行工作，最大限度降低了高速公路上因?yàn)槿斯ざ斐晒ぷ魃系氖д`，從而減少了人力資源的使用，為電力系統(tǒng)節(jié)約一定的發(fā)展成本。隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，該項(xiàng)系統(tǒng)也可以運(yùn)用在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，其能夠更加準(zhǔn)確地了解到各設(shè)備的運(yùn)行情況，以減輕人力物力的投入。

監(jiān)控中心通常需要計(jì)算機(jī)作為處理系統(tǒng)，然后將相關(guān)軟件以計(jì)算機(jī)為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過光纖網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口、以太網(wǎng)以及一系列處理軟件作為智能通信的傳輸工具，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)所傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能的監(jiān)控與分析，了解各供配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況。而智能監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)用的過程中，不僅可以提高監(jiān)控系統(tǒng)工作的準(zhǔn)確性，還能在一定程度上去較少因人力施工而造成的錯(cuò)誤與問題，提高電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的效率。該項(xiàng)設(shè)備與技術(shù)還可以應(yīng)用在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)控工作進(jìn)行進(jìn)一步的完善，以實(shí)現(xiàn)智能化的管理與控制，提高高速公路電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語

總的來說，為了保障高速公路的電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，必須建立完善的高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)，電力監(jiān)控系統(tǒng)在日常運(yùn)營(yíng)的過程中也需要一系列的維護(hù)工作，以保障其能夠正常的監(jiān)測(cè)高速公路電力系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并完成對(duì)監(jiān)控單元的控制。為此，相關(guān)工作單位需要建立相關(guān)的工作制度，并針對(duì)監(jiān)控中心、監(jiān)控單元和通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一系列的維護(hù)工作。根據(jù)目前的高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，相關(guān)工作單位還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)相關(guān)制度的完善和落實(shí)，并引入更加先進(jìn)的智能化監(jiān)控系統(tǒng)，以完善電力監(jiān)控系統(tǒng)及其維護(hù)工作。