變電站監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張娜

摘要：變電站在實(shí)際運(yùn)行過程中，有各種各樣的安全需求，如：對(duì)工作環(huán)境，操作室的監(jiān)控，對(duì)出入人員的監(jiān)視等；也可能會(huì)遇到各種各樣的問題，如：設(shè)備工作狀態(tài)異常，變電站的周邊安全問題等。傳統(tǒng)的變電站管理辦法更多的是采用人工的方式來對(duì)變電站進(jìn)行管理。隨著變電站的發(fā)展，以及變電站運(yùn)行環(huán)境的日益復(fù)雜，在計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，變電站自動(dòng)化管理的方案被提出來。變電站自動(dòng)化管理，就是利用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，結(jié)合各種硬件設(shè)備，對(duì)變電站中的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：變電站；監(jiān)視系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1技術(shù)控制優(yōu)勢(shì)

（1）正常運(yùn)行的可靠性高。通過利用軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)、在線故障診斷技術(shù)等，能夠?qū)ψ冸娬镜墓收线M(jìn)行分析和診斷，提高安全運(yùn)行效率。同時(shí)將相關(guān)軟件、硬件相結(jié)合，還能阻止外界對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的干擾破壞，使變電站的運(yùn)行可靠性比常規(guī)變電站要高。

（2）故障診斷、事故處理快。利用計(jì)算機(jī)高效的數(shù)據(jù)處理能力，變電站自動(dòng)控制系統(tǒng)能對(duì)收集到的變電站運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，并將處理結(jié)果反饋給工作人員，以便及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題、處理問題。

（3）智能化、自動(dòng)化水平高。變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，對(duì)變電站的監(jiān)測(cè)、控制等操作都由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，這不僅提高了運(yùn)行數(shù)據(jù)的精度，同時(shí)還可消除人為控制引起的誤差。變電站實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化后，可以將變電站管理水平大大提升。

2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1變電監(jiān)視系統(tǒng)的功能

（1）數(shù)據(jù)采集與處理功能。變電站監(jiān)視系統(tǒng)中的核心基礎(chǔ)部分是數(shù)據(jù)采集與處理，此功能主要是對(duì)變電站設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)采集的方法一般有兩種：第一種是通過測(cè)量裝置來獲取數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；另一種是通過通信接口來獲取數(shù)據(jù)，也就是通過其它智能采集設(shè)備直接獲取計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后送到數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)。

（2）控制操作功能。具體來講，控制操作可分為自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種方式。手動(dòng)控制可分為主控室控制和就地控制兩種，此外還具有兩種控制方式之間的切換功能。就控制級(jí)別來說，就地控制比站內(nèi)主控制控制級(jí)別高，在同一時(shí)刻只能允許進(jìn)行一種控制，即兩種控方式之間是相互閉鎖的。而自動(dòng)控制則由順序控和調(diào)節(jié)控制組成。自動(dòng)控制則包括調(diào)節(jié)控制與順序控制。順序控制的操作步驟是按特定的順序進(jìn)行的，而調(diào)節(jié)控制是在設(shè)定好控制目標(biāo)值后，由系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)值來進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

（3）報(bào)警及處理功能。在變電站監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一旦檢測(cè)到變電站設(shè)備發(fā)生故障，應(yīng)即刻啟動(dòng)相應(yīng)的報(bào)警裝置以便及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行處理，防止故障的擴(kuò)大帶來的更多的損失。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)報(bào)警信息的來源及其迫切性，可將報(bào)警內(nèi)容分為設(shè)備運(yùn)行異常、監(jiān)測(cè)值越界、監(jiān)視系統(tǒng)軟硬件自診斷、通信異常及網(wǎng)絡(luò)故障等。

在輸出顯示報(bào)警信息時(shí)，結(jié)果的顯示應(yīng)當(dāng)醒目直觀、具有光色和聲音效果，同時(shí)報(bào)警用語還應(yīng)符合電力系統(tǒng)行業(yè)用語，報(bào)警信息處理格式應(yīng)滿足計(jì)算機(jī)控制中心要求。一般情況下，報(bào)警信息在特定區(qū)域進(jìn)行顯示，并且其聲音警報(bào)功能會(huì)持續(xù)進(jìn)行，直到操作人員對(duì)此進(jìn)行響應(yīng)為止。

2.2接頭溫度檢測(cè)系統(tǒng)

在系統(tǒng)運(yùn)行之前，由專業(yè)的工作人員將云臺(tái)攝像機(jī)安裝到特定的位置，在該位置上，變電站設(shè)備的紅外成像達(dá)到最佳效果，這些位置稱為預(yù)置點(diǎn)。系統(tǒng)投入運(yùn)行后，僅在預(yù)置點(diǎn)停留。系統(tǒng)根據(jù)要監(jiān)視的設(shè)備或者區(qū)域情況，設(shè)置多個(gè)預(yù)置點(diǎn)。預(yù)置點(diǎn)是云臺(tái)自動(dòng)巡檢的基礎(chǔ)，當(dāng)云臺(tái)巡檢到某一預(yù)置點(diǎn)時(shí)，按照設(shè)置的時(shí)間作短暫停留，紅外線攝像頭對(duì)設(shè)備的場景進(jìn)行圖像采集，通過通信系統(tǒng)發(fā)送到監(jiān)控中心進(jìn)行分析處理，完成對(duì)變電站設(shè)備接頭的溫度監(jiān)測(cè)功能。

2.3防火防盜系統(tǒng)

變電站防火防盜系統(tǒng)是作為變電站視頻監(jiān)控子功能來實(shí)現(xiàn)的，主要包括三個(gè)方面功能：第一，防盜報(bào)警功能，該功能的實(shí)現(xiàn)是依靠變電站周邊圍墻上的脈沖電網(wǎng)和紅外探頭來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)有物體觸碰到脈沖電網(wǎng)上時(shí)，就會(huì)觸發(fā)報(bào)警。變電站一般修建在遠(yuǎn)離市區(qū)的地方，在光線不強(qiáng)的時(shí)候，還可以通過紅外探頭對(duì)變電站的周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控；第二，消防管理功能，在變電站室內(nèi)設(shè)備區(qū)，裝有煙霧探測(cè)器，如果設(shè)備發(fā)生火災(zāi)，可以在火災(zāi)出現(xiàn)的早期進(jìn)行報(bào)警并采取相應(yīng)的手段。在室外變壓器的周邊，安裝有淋水噴頭，實(shí)現(xiàn)滅火的功能；第三，遠(yuǎn)程喊話功能，該功能與視頻監(jiān)控功能相結(jié)合，如果在監(jiān)控區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)可疑人員，則使用該功能提醒可疑人員出示身份證明，并采取進(jìn)一步的措施。

3監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

在變電站中，視頻監(jiān)控的目的主要有兩類：一類是對(duì)電氣設(shè)備的狀態(tài)的監(jiān)控，如變壓器的工作環(huán)境、斷路器的位置等；另一類是實(shí)現(xiàn)安全防范工作，如變電站周圍是否有可疑人員出現(xiàn)、在變電站的工作室內(nèi)是否有違法的現(xiàn)象發(fā)生等。如果單純考慮以變電站的設(shè)備為中心設(shè)計(jì)變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，變電站的安全將會(huì)受到威脅；如果以攝像頭來控制顯示某個(gè)電氣設(shè)備的內(nèi)容，沒有電氣設(shè)備安裝的地方將會(huì)成為盲區(qū)。因此，將設(shè)備位置以及視頻監(jiān)控功能相結(jié)合，會(huì)使得變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能更加靈活，管理更加方便，實(shí)現(xiàn)起來更加容易。由于視頻攝像頭安裝的更有針對(duì)性，因此，也降低了變電站的運(yùn)行成本。

4結(jié)語

綜上所述，變電站是輸配電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，變電站的自動(dòng)化管理是變電站日常管理的最終趨勢(shì)。變電站的自動(dòng)化管理是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)測(cè)量、信號(hào)處理、繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)等功能。為了達(dá)到自動(dòng)化管理的目的，論文針對(duì)傳統(tǒng)人工方式管理的變電站中在巡檢、防火、防盜等方面的問題，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感、視頻采集和處理技術(shù)的變電站監(jiān)視系統(tǒng)。