智能防汛系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用研究

孫國娣，王夢超

(國網(wǎng)江蘇省電力公司揚州供電公司，江蘇 揚州 225002)

智能防汛系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用研究

孫國娣，王夢超

(國網(wǎng)江蘇省電力公司揚州供電公司，江蘇 揚州 225002)

針對目前防汛設(shè)施老、舊、性能差等缺陷，利用計算機信息化智能化管理對智能防汛系統(tǒng)進行了創(chuàng)新，并對系統(tǒng)進行了示范和應(yīng)用。該系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)及時準(zhǔn)確，發(fā)送信號快速，對操控系統(tǒng)自動控制靈敏，現(xiàn)場試驗效果良好。

電力設(shè)施；智能防汛系統(tǒng)；信息化；智能化

0 引言

近年來，臺風(fēng)暴雨頻發(fā)，城市排澇設(shè)施的老化導(dǎo)致城市大面積被淹。在此嚴(yán)峻的形勢下，供電單位在應(yīng)對變電站、地下配電房等電力設(shè)備設(shè)施防汛工作上，仍采取傳統(tǒng)的防護手段(如鐵鍬、沙包、編織袋等)，不僅花費人力物力，且防護效果不明顯，效率低下。目前大部分變電站、配電房無人值班，汛情信息滯后，無法提前采取防護措施及時應(yīng)對汛情，導(dǎo)致變電站、配電房被淹而造成大面積停電，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失及惡劣的社會影響。

1 防汛設(shè)施現(xiàn)狀

目前，大多數(shù)供電單位供電防汛設(shè)施還處于用沙包堵漏的初級階段，防范級別高的則用磚砌或混凝土澆筑固定的屏障來防汛。近幾年來，隨著新材料的發(fā)展，有一些供電單位開始使用吸水膨脹袋等物資進行防汛，也有一些場所使用防水閘門等較新型的防汛設(shè)施。

國外更多的是基于新的變電所、配電房的設(shè)計與建造研究，對老的變電所、配電房的防汛研究較少，特別是對單元門口的防護，重視程度不高。國內(nèi)研究機構(gòu)，在防汛方面的研究對象大、涉及面廣，多著重于整個城市的防汛大系統(tǒng)研究，專門針對某個區(qū)域尤其是對于供電設(shè)施的研究比較少，而智能化等細節(jié)方面的研究則更少，所涉及的防汛設(shè)備設(shè)施也比較傳統(tǒng)，對已建的老舊變電所、配電房沒有良好的效果。

而且據(jù)了解，目前對大多數(shù)地下設(shè)施的防汛措施只是采用了自動排水保護裝置，對排水用的潛水泵及離心泵做些保護措施，防災(zāi)演練時也只是檢查水泵的工作性能。因無法實時監(jiān)測動態(tài)水位，無法遠程控制防汛設(shè)備，而不能滿足信息化管理的要求。隨著計算機技術(shù)的日益成熟，采用計算機信息化智能化管理來替代傳統(tǒng)人工監(jiān)護是發(fā)展的必然趨勢。

2 智能防汛系統(tǒng)的作用

運用新型成套高強度、嚴(yán)密封的阻水擋板系統(tǒng)(長期固定的采用疊加式防汛擋板，僅汛期采用雙向推進閘門)，加配水流水位監(jiān)測系統(tǒng)(水位測定器)收集數(shù)據(jù)，通過測控終端進行信息處理及信息發(fā)送，自動控制透水排水操作系統(tǒng)，實時發(fā)布異常狀態(tài)信息(階段性警報)、操作系統(tǒng)狀態(tài)等共同構(gòu)成智能防汛系統(tǒng)。

(1) 智能防汛系統(tǒng)運用了新型的高強度、嚴(yán)密封的阻水擋板系統(tǒng)，在入水門口進行高效阻擋。當(dāng)變電站等大門口有險情出現(xiàn)時，2名值班人員只需要5 min，便可以快速安裝完6-10 m寬的大門阻水擋板?？刂剖移綍r常態(tài)安裝阻水擋板系統(tǒng)，日常作為擋鼠板使用，有汛情時作為擋水板使用，具有強度高、密封嚴(yán)、外觀美的優(yōu)點。

(2) 擋板前配有水位測定器，進行連續(xù)水位檢測。當(dāng)?shù)孛娣e水時即發(fā)送信息，根據(jù)設(shè)定的水位閾值，連續(xù)同步發(fā)送信息，水位漲、退都實時發(fā)送。集水井的水位測定器同樣向測控終端發(fā)送集水井的水位數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定的閾值水位，自動啟、閉排水泵，并實時發(fā)布水泵的工作狀態(tài)?？焖佟⒓皶r、準(zhǔn)確地為防洪決策者提供數(shù)據(jù)支持。

(3) 解決了運維單位對集中遠程監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)所有站點的汛情及時采取對策的問題。該系統(tǒng)采用遠程無線通信裝置,工作人員在管理中心，足不出戶，憑借系統(tǒng)實時發(fā)送的信息，就可以實時監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)分布在各處的防洪設(shè)施的工作狀態(tài)及水位高度，實現(xiàn)了信息化、自動化、智能化管理的目標(biāo)。

3 智能防汛系統(tǒng)的創(chuàng)新

(1) 對原有的水位監(jiān)測技術(shù)進行革新，用連續(xù)水位監(jiān)測技術(shù)取代了開關(guān)量監(jiān)測技術(shù)，能夠直觀地顯示出當(dāng)前水位高度，為防洪決策提供了數(shù)據(jù)支持。

(2) 采用遠程無線通信裝置，實現(xiàn)了運維中心集中管理轄區(qū)內(nèi)所有防洪設(shè)施的功能。工作人員在管理中心使用管理軟件，可以實時監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)分布在各處的防洪設(shè)施，實現(xiàn)了信息化管理的目的。

4 智能防汛系統(tǒng)的應(yīng)用

以1個10 kV的開閉所作為示范對象，介紹智能防汛系統(tǒng)在電力系統(tǒng)防汛方面的應(yīng)用。

防汛抗洪，首先要有有效的阻水系統(tǒng)，將絕大部分洪水阻止在配電房之外。在此基礎(chǔ)上，安裝1套有效的水位檢測系統(tǒng)與自動排水系統(tǒng)，實時遠距在線監(jiān)測透水情況，并在透水水位達到一定的高度時自動開啟排水裝置，使排水速度大于進水速度，以有效阻擋洪水，確保配電房不被水淹。

查找并確定開閉所可能進水點，如圖1所示，配電房的3個門、1個電纜溝入口為可能進水點。

(1) 根據(jù)可能進水點的不同特征，制定相對應(yīng)的阻水措施。3個門采用鋁合金疊加式防汛擋板，各個部件的連接處配墊橡膠密封條。因配電房百葉窗、排風(fēng)扇的底部高度為400 mm，所以，門口的疊加式防汛擋板的高度設(shè)定為400 mm，常態(tài)安裝，汛期阻水，日常作為擋鼠板使用。

電纜溝入口雖然采取了封堵，但在平時施工時可能遭到破壞，加之封堵可能會老化，所以電纜溝入口進水現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。由于電纜溝內(nèi)部狀態(tài)不規(guī)則，利用吸水膨脹袋(條)吸水后自動膨脹，膨脹速度快，且膨脹不受不規(guī)則空間限制的功能，在進水點外在的壓力下，有效地將吸水膨脹袋(條)自動地吸附在進水點，阻止電纜溝入口的進水。

圖1 配電房可能進水點

(2) 擋水實際效果。防汛擋板：實際施工時，將原來的防鼠擋板拆除，安裝鋁合金防汛擋板，常態(tài)安裝，日常作為擋鼠板使用，汛期阻水。擋板之間嵌有橡膠條，嚴(yán)密封、低透水；使用鋁合金材質(zhì)，具有強度高、重量輕、安裝方便的優(yōu)點。

吸水膨脹袋：吸水前重量較輕，重量為0.25-0.3 kg/條；吸水速度快，3-5 min可以吸足水；吸水膨脹袋強度高，適用于電纜溝的阻水。

(3) 智能系統(tǒng)工作原理。在電纜溝底部尋找一個最低點，根據(jù)集水井的尺寸開挖后，安裝集水井，深度約500 mm。將壓力式水位探測器、不銹鋼水泵安裝于集水井內(nèi)，水泵排水管引至戶外。水位探測器將集水井水位信號傳至測控裝置，測控裝置進行數(shù)據(jù)判斷，水位達到設(shè)定的閾值后，短信報警并傳送開啟信號至水泵電源開關(guān)，自動開啟水泵排水。水位探測器探測水位降至閾值后，短信通知最新水位，發(fā)送關(guān)閉信息至水泵電源開關(guān)，關(guān)閉水泵，排水結(jié)束，同時發(fā)送信息：水泵狀態(tài)關(guān)閉，水位警報解除。智能排水系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

5 智能防汛系統(tǒng)的效益分析

智能防汛系統(tǒng)的研究和實際應(yīng)用，為應(yīng)對當(dāng)下暴雨導(dǎo)致的汛情頻發(fā)的現(xiàn)實情況，提供了有力的防范措施。電力系統(tǒng)作為國民經(jīng)濟的主要能源供應(yīng)者，其防汛工作尤為重要。變電站、配電房被淹，會導(dǎo)致大片區(qū)域停電，區(qū)域內(nèi)所有的電動水泵不能工作，進而導(dǎo)致地下車庫、商場、地鐵站等地下場所被淹，還會影響到通信、供水、供氣，嚴(yán)重影響百姓的正常生活，威脅社會的穩(wěn)定。

圖2 智能排水系統(tǒng)工作原理

智能防汛系統(tǒng)為電力系統(tǒng)的防洪救災(zāi)提供了新的救災(zāi)手段與措施。水位及時發(fā)送裝置為供電單位爭取更多的時間，起到防患于未然的作用。

6 結(jié)束語

智能防汛系統(tǒng)擋板部分密封嚴(yán)密，板體輕巧，裝拆方便；采用的鋁合金與橡膠密封墊，耐腐蝕、抗老化，使用壽命長；智能控制部分，水位測定器反應(yīng)靈敏，檢測結(jié)果準(zhǔn)確；測控終端收集處理數(shù)據(jù)及時準(zhǔn)確，發(fā)送信號快速，對操控系統(tǒng)自動控制靈敏，為防汛抗災(zāi)提供了新的手段與措施，對企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益的提升起到促進作用。

2016-07-25。

孫國娣(1968-)，女，高級工程師，主要從事電力生產(chǎn)安全管理與監(jiān)督工作，email：2386584706@qq.com。

王夢超(1993-)，女，本科，主要從事電力系統(tǒng)營銷業(yè)務(wù)工作。