變電站設備異常發(fā)熱診斷監(jiān)測系統(tǒng)的研究

劉劍峰　溫晶晶

摘 要 本文作者根據(jù)多年以來工作實際經(jīng)驗，對變電站設備異常發(fā)熱診斷監(jiān)測系統(tǒng)的研究分析，闡述了這一研究方法的實施辦法，以便和同行交流與切磋。

【關鍵詞】診斷監(jiān)測系統(tǒng) 變電站 異常發(fā)熱

1 變電站設備異常發(fā)熱診斷監(jiān)測系統(tǒng)概述

電力部門目前溫度測量方法主要有人工測量和有線測量。這些方法的缺點和不足是：首先，人工測量具有很大的危險性，因為這些被測的設備和場所都是高壓、高空、不易接觸的，很容易造成對測量人員的傷害。因此單靠人工巡檢，無法消除發(fā)熱事故隱患，成為高壓設備安全運行的監(jiān)測盲區(qū)。其次，有線測量雖然避免了對測量人員的傷害，但是由于有線測量的方法是通過線路來傳輸測量數(shù)據(jù)，煩冗雜亂的設備線路使安裝相當繁瑣，測量的靈活性大大降低，線路一旦鋪設難以更改，且成本也相對較高隨著無線傳感器技術的發(fā)展和應用，基于無線測溫系統(tǒng)是目前世界上最先進、最有效的溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。

現(xiàn)今變電站自動化程度的提高和自動化技術的推廣，無人值班變電站越來越多。無人值班變電站一般具有變電站綜合自動化系統(tǒng)、微機防誤閉鎖系統(tǒng)、防火防盜系統(tǒng)（遙視）。而對于一次設備的重要部位，如隔離開關觸點、母線街頭的溫度自動實時監(jiān)控，至今還沒有完全實現(xiàn)。電氣設備接點發(fā)熱又是變電站安全運行的較大隱患。因此變電站無線測溫系統(tǒng)經(jīng)由計算機軟件監(jiān)控并建立資料數(shù)據(jù)庫，可以將設備測溫數(shù)據(jù)實時顯示在電腦屏幕上，并可以在任意時間內(nèi)向有關部門提供變電站一次設備溫度情況，同時為變電檢修部門提供大量參考數(shù)據(jù)，為變電檢修部門科學合理的制定設備檢修計劃，為變電站供用電管理的應變能力提供了有效的幫助。

2 變電站設備異常發(fā)熱診斷監(jiān)測系統(tǒng)技術內(nèi)容

2.1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集功能實現(xiàn)：

現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端，根據(jù)用戶的需求安裝到需要測溫的設備上，例如：刀閘、母線、開 關柜、變壓器、電纜溝等電力設備。通過特定協(xié)議將終端數(shù)據(jù)打包實時上傳到現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理機，最后通過TCP協(xié)議經(jīng)由電力公司內(nèi)部網(wǎng)絡或其他通道傳輸?shù)椒掌?，由服務器?shù)據(jù)采集軟件過濾出相同協(xié)議的數(shù)據(jù)包并解析轉換寫入數(shù)據(jù)庫。

2.2 智能通訊終端

現(xiàn)場終端傳入現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理機，測溫終端單片機采用的射頻芯片為美國TI公司的CC1100芯片，并且對測溫終端所發(fā)射的無線信號的屬性會進行定義（特制無線信號的屬性），當定義一個信號屬性后，有1/400的機率會與之相匹配。采集的數(shù)據(jù)打包通過特定的數(shù)據(jù)格式和工業(yè)信道將頻率發(fā)送出去。

2.3 通訊層實現(xiàn)

數(shù)據(jù)安全是通訊中的一個關鍵點，測溫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊分為三部分：

（1）第一部分為現(xiàn)場終端傳入現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理機，測溫終端單片機，將采集的數(shù)據(jù)打包通過特定的工業(yè)信道將頻率發(fā)送出去。

（2）第二部分現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理機將指定頻率的數(shù)據(jù)收集起來，通過電力公司內(nèi)網(wǎng)或內(nèi)部通道數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鳌?/p>

（3）第三部分，服務器數(shù)據(jù)采集軟件將現(xiàn)場管理機送達的數(shù)據(jù)進行過濾數(shù)據(jù)包，正確數(shù)據(jù)將被指定協(xié)議進行解析，解析錯誤的數(shù)據(jù)將被拋棄，安全解析后的數(shù)據(jù)方可存儲到數(shù)據(jù)庫。

2.4 系統(tǒng)主應用軟件功能實現(xiàn)

主站軟件系統(tǒng)在以計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)硬件平臺和以系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為核心的軟件平臺上建設，平臺配置滿足系統(tǒng)功能和性能的要求，能切實保障系統(tǒng)運行的實時性、可靠性、穩(wěn)定性和安全性，設備均采用標準化設備，保證開放性能，能夠滿足不斷優(yōu)化、平滑升級和投資保護的需要。

系統(tǒng)按功能劃分可分為接線圖管理、接線圖顯示、傳感器管理、溫度設備管理、溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計、溫度數(shù)據(jù)分析、溫度報警級別管理、溫度報警類別管理、溫度報警參數(shù)管理、溫度報警日志管理。各個模塊根據(jù)變電站測溫業(yè)務緊密耦合在一起。

“大集中”就是將分布在變電站各個分支機構的業(yè)務數(shù)據(jù)及其他一些相關的數(shù)據(jù)實現(xiàn)集中。事實上，大集中是依靠科技手段，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中和數(shù)據(jù)的整合，并通過對數(shù)據(jù)深層次的挖掘，對電力系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析和評價，推動電力系統(tǒng)向決策科學化方向邁進，提高電力系統(tǒng)的管理水平和工作效率。數(shù)據(jù)集中通過若干標準函數(shù)調(diào)用為終端數(shù)據(jù)模塊和服務器端服務模塊提供開放接口。

2.5 接口設計實現(xiàn)

接口提供三種實現(xiàn)方式。MJ232串口接入方式、RJ45網(wǎng)口接入方式、2M通道接入方式等等。

此接口實現(xiàn)用戶和本系統(tǒng)之間的交互操作，并且通過卡交易服務器屏蔽各種接入媒體的差異。

接入處理系統(tǒng)向交易服務器提交各項用戶請求，主要包括：查詢、充值請求信息輸入各項業(yè)務功能（例如查詢、修改密碼等）

系統(tǒng)具有無線化、網(wǎng)絡化、微型化、智能化、多功能化的特點，結合先進的計算機技術、通訊技術和微電子技術，以嵌入式系統(tǒng)為核心，使用高精度的無線智能傳感器，通過多種可靠的通訊手段，實現(xiàn)功能強大、操作簡便、安全可靠、高性價比的實時監(jiān)測、報警系統(tǒng)。

系統(tǒng)可采用無線、現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等多種通訊方式相結合，易于系統(tǒng)的擴展。同時無線設備的應用使安裝十分方便，而且系統(tǒng)更改也十分便利。測溫系統(tǒng)的成本相對較低。測量點和接收點無直接聯(lián)系，無絕緣問題，不受日照或其他光照影響。采用分層、分布、分散式結構。穩(wěn)定可靠的智能傳感器。簡便可靠的報警方式。在線測量、實時監(jiān)測。性能價格比高，免維護性能，可持續(xù)工作5-8年。

3 結論

變電站設備異常發(fā)熱診斷監(jiān)測系統(tǒng)具有良好的可伸縮性和可擴展性，可以根據(jù)業(yè)務增加磁盤陣列柜，便于擴充系統(tǒng)容量。系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，方便上級領導統(tǒng)一管理。支持多通道數(shù)據(jù)遠傳，支持多協(xié)議通信。智能預警、告警，短信，聲音、報文多形式報警提供。集中部署，節(jié)省資源，方便統(tǒng)一調(diào)度，推進無人值班化變電站。獨特的數(shù)據(jù)分析，為設備損耗提供輔助決策信息。無線部署方式，使產(chǎn)品快速安裝，無影響變電站正常工作。良好的設計思想，一次設置，無需特殊維護。還可以增加通信前置機的個數(shù)，以便滿足實際通訊的需要。

依托先進的計算機技術，無線測溫系統(tǒng)建立了數(shù)據(jù)資料庫實現(xiàn)了24h實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，為無人值班的變電站提供了大量的運行檢修基礎數(shù)據(jù)，幫助運行人員分析，同時可以及時發(fā)現(xiàn)故障，把故障消除在萌芽狀態(tài)，提高設備的健康水平。

作者單位

國網(wǎng)井陘縣供電公司 河北省井陘縣 050000endprint