綜合防雷信息管理系統的探討

賈廷波 申磊

[摘要]本文通過對變電站二次系統防雷設備的特點分析及設備管理對綜合自動化的要求，提出了一套有針對性的變電站二次系統綜合防雷信息管理系統。

[關鍵詞]變電站二次系統；防雷設備；綜合防雷信息管理系統

[中圖分類號]C93[文獻標識碼]A[文章編號]1005-6432（2012）49-0045-02

1開發綜合防雷信息管理系統的意義

（1）綜合防雷信息管理系統能夠實時的對防雷設備狀態、雷電環境、接地電阻、氣象信息進行監測，并具備自動短信報警功能，該軟件可極大地減輕防雷系統管理人員負擔，提高防雷裝置的可靠性，實現對防雷系統信息化、現代化的科學管理。

（2）綜合防雷信息管理系統能夠及時監測防雷設備運行狀態，及早發現故障，避免電網設備遭受雷擊損壞造成的城市大面積停電，給社會的安全和諧穩定帶來極大的負面影響。

（3）綜合防雷信息管理系統，除用于變電站二次系統外還可以應用于各行業客戶的防雷系統管理，為客戶提供實時、全面的防雷信息，進而提高客戶的防雷系統的可管理性，提高客戶防雷系統的管理水平。

2綜合防雷信息管理系統的結構

2.1前端設備

包括各防雷設備、配電設備、氣象數據采集設備及連接以上設備的數據采集單元。一個數據采集單元可以連接多臺底層設備。

2.2管理中心

其主要組成為一臺管理主機及綜合防雷信息管理軟件。該管理主機與數據采集單元連接，其連接通道為RS485和以太網。管理主機收集各數據采集單元的數據，并進行分析處理，同時通過以太網接口接收數據采集單元主動上傳的告警消息。也可通過RS485作為客戶端等待上面服務器的查詢和數據讀取。同時，管理中心設置Web Server服務器，方便客戶端通過瀏覽器訪問管理中心的數據。

2.3遠程瀏覽

即通過Web瀏覽器，可訪問管理中心的數據，獲取被監控的各防雷、設備、雷電環境的狀況以及氣象數據等。

3綜合防雷信息管理系統的技術分析

3.1防雷設備狀態監測、防雷模塊劣化狀態

（1）可實時采集現場各電源防雷模塊的劣化狀態。采樣頻率≥2次/秒。任一模塊劣化時均能上傳告警信號。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。劣化信號為常閉干接點信號（正常時常開）。可外接24路模塊遙信接口。

（2）可實時采集現場各信號防雷模塊的劣化狀態。采樣頻率≥2次/秒。任一模塊劣化時均能上傳告警信號。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。劣化信號為常開干接點信號（正常時常閉）。

（3）各防雷模塊狀態有對應的圖形界面，并能根據實際安裝數量更改相關配置、能夠準確定位圖形和實物的對應關系。

3.2雷電環境數據監測（需外部配備第三方設備）

（1）雷電預警功能

擬采用市場現有產品實現。系統配置雷電預警器（靜電場場強測量設備），根據靜電場場強的變化，對雷暴的形成進行預防性的偵測。靜電場場強監測頻率≥20次/秒。GUI具備實時報警事件記錄，可顯示設備通信狀態、當前時間。可進行報警等級的設置等功能。異常時，管理中心能夠發出相應的告警。其波形顯示方式可參考獵雷者雷電預警監測界面。

（2）雷擊參數記錄

①雷擊計數次數記錄。數據采集單元模塊可采集外置雷擊計數器記錄的數據，采樣頻率≥1次/分鐘。與計數器的通信協議為RS232。GUI可顯示雷擊總次數、設備通信狀態、當前時間等功能。可通過瀏覽器訪問雷擊次數數據。

②雷電幅值、雷擊時間記錄。數據采集單元模塊可采集外置雷電環境監測儀監測到的雷電幅值、雷擊時間的數據，采樣頻率≥5次/分鐘，雷電環境監測儀的通信協議為RS232。GUI具備實時報警事件窗口、設備通信狀態指示等功能。可通過瀏覽器訪問雷電幅值、雷擊時間數據。

3.3接地電阻監測（需外部配備第三方設備）

（1）接地電阻值測試記錄

數據采集單元通過與配置接地電阻測試儀通信，獲取測量的接地電阻值，接口協議為RS232。GUI可顯示歷史每次測量的接地電阻的阻值、測試時間、設備通信狀態，可以設置、顯示、更改報警上限接地阻值。具備實時報警事件記錄。

（2）接地阻值的在線監測

數據采集單元通過與配置接地電阻測試儀通信，獲取測量的接地電阻值，采樣頻率≥10次/分鐘，具備上限值告警功能。接口協議為RS232。GUI具備實時報警事件窗口、設備通信狀態指示、當前時間顯示等功能。可以設置接地電阻報警上限值，異常時，管理中心能夠發出相應的告警。可參考溫度監測GUI，測試結束后有相應的測試記錄。

3.4氣象信息監測（需外部配備第三方設備）

（1）風速/風向監測

系統配置風速、風向傳感器，能夠實時監測風速、風向狀況。檢測頻率≥2次/分鐘。具備上限值告警功能。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。通信接口為RS485。GUI可顯示實時報警事件記錄、實時風速、風速等級、風速報警狀態、設備通信狀態指示、當前時間顯示等功能。風速超過上限值時，管理中心能夠發出相應的告警。

（2）室內溫度、濕度監測

系統配置室內溫度、濕度傳感器，能夠實時監測室內溫/濕度。檢測頻率≥1次/分鐘。可以設置溫濕度告警上下限值。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。GUI可以顯示實時報警事件記錄、具備低溫、高溫、濕度告警值指示、設備通信狀態指示、當前時間顯示等功能。異常時，管理中心能夠發出相應的告警。

（3）室外溫度、濕度監測

系統配置室外溫度、濕度傳感器，能夠實時監測室外溫/濕度。檢測頻率≥1次/分鐘。可以設置溫濕度告警上下限值。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。GUI可以顯示實時報警事件記錄、具備低溫、高溫、濕度告警值指示、設備通信狀態指示、當前時間顯示等功能。異常時，管理中心能夠發出相應的告警。二次防雷設備信息管理

3.5設備信息管理功能

（1）信息管理功能

①防雷設備的登記時間查詢。②防雷設備的規格參數與安裝地點查詢。③設備或工程維修周期到期時，能夠主動彈出提示信息。④GUI表框欄目應該包括以上內容的顯示，可通過瀏覽器訪問查閱相關數據。

（2）資源管理對象

防雷設備管理對象包括：①直流裝置防雷設備，包括電源防雷器、信號防雷器相關信息。②保護裝置防雷設備，包括電源防雷器、信號防雷器相關信息。③測控裝置防雷設備，包括電源防雷器、信號防雷器相關信息。④遠東裝置防雷設備，包括電源防雷器、信號防雷器相關信息。⑤通信防雷裝置設備，包括電源防雷器、信號防雷器相關信息。

（3）基于GIS

系統GIS功能通過圖片地圖形式實現，須提供接口給用戶選擇一個含有地理信息的圖片作為背景，將防雷設備分布在界面上。在升級版本中再使用GIS系統。

3.6防雷工程信息管理

（1）管理內容：①防雷工程檔案查詢。②防雷法律法規查詢。③防雷基本知識查詢。

（2）數據信息查詢：①歷史數據查詢（可打印）。②報警記錄查詢（可打印）。③維護記錄查詢（可打印）。④用戶操作記錄查詢。

3.7報警

（1）報警觸發條件及報警類型

①防雷器件劣化。當防雷器件劣化，觸發防雷模塊的遙信信號時，數據采集單元應能及時監測到該信息，同時管理中心能夠發出相應的告警。②接地電阻異常。接地電阻的狀況的監測是由用戶主動發起的。當用戶主動測試接地狀況，結果接地異常時，管理中心能夠給出相應告警以提醒用戶。③室內溫濕度。當室內溫濕度超過設定上限值時，數據采集單元應能及時監測到該信息，同時管理中心能夠發出相應的告警。④風速/風向監測。當室外風力超過設定上限值時，數據采集單元應能及時監測到該信息，同時管理中心能夠發出相應的告警。

（2）報警方式

系統監測到異常后，觸發報警。報警形式包括：

①GUI界面顯示。在管理中心的軟件界面上，彈出提示窗口。②短信告警。通過管理中心主機，發送短信給維護人員。以上報警方式，根據報警類型、緊急程度的不同，可以有不同的組合輸出形式。

3.8網絡功能

①數據采集單元與管理中心，具備以太網組網功能。②管理中心提供Web Server，方便遠程用戶通過瀏覽器訪問系統數據與功能。

4結論

綜合防雷信息管理系統能夠實時地對防雷設備狀態、雷電環境、接地電阻、氣象信息進行監測、并具備自動短信報警功能，該軟件可極大地減輕防雷系統管理人員負擔、提高防雷裝置的可靠性、實現對防雷系統信息化、現代化的科學管理。能夠及早發現故障，避免電網設備遭受雷擊損壞造成的城市大面積停電，給社會的安全和諧穩定帶來極大的負面影響。并且這套系統推廣應用到各行業客戶的防雷系統管理，為客戶提供實時、全面的防雷信息，進而提高客戶的防雷系統的可管理性，提高客戶防雷系統的管理水平，其應用前景很廣闊。