試論基于地理信息的電纜綜合監(jiān)控信息集成系統(tǒng)

陳鵬堃

（河南省固始縣電業(yè)局,河南 固始 465200）

0 引言

城市輸配電網(wǎng)絡(luò)中電纜顯得越來(lái)越重要，在不斷發(fā)展的輸配電技術(shù)的背景下尤其突出，大面積的停電往往是由于電纜故障所引起，再加上具有較長(zhǎng)的電纜故障搶修時(shí)間，容易出現(xiàn)較為嚴(yán)重的社會(huì)影響。當(dāng)前，電力設(shè)備的周期巡視管理還屬于粗放式，這種電纜運(yùn)行管理方式在大多地方沿用，對(duì)于發(fā)生的情況往往不能及時(shí)了解，此管理模式的不足也都在眾多的電力隧道事故中暴露出來(lái)。通過(guò)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，能夠更好幫助電纜監(jiān)控人員進(jìn)行故障位置的快速定位，充分利用好電纜移動(dòng)巡視、電纜監(jiān)控等技術(shù)手段，保證及時(shí)進(jìn)行故障處理，能夠有效分析故障影響情況，可以看出，地理信息系統(tǒng)在電纜監(jiān)控中具有非常重要作用[1]。

1 電纜綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在電力體系中，電纜綜合監(jiān)控系統(tǒng)則是一項(xiàng)重要的組成部分，其設(shè)計(jì)思路一定要符合電力信息總體規(guī)劃的要求，盡量避免硬件資源的浪費(fèi)和不必要的重復(fù)錄入，有機(jī)結(jié)合好現(xiàn)有信息系統(tǒng)，這里分析電纜綜合監(jiān)控信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面[2]：

（1）在對(duì)于GIS內(nèi)已經(jīng)存在的各種數(shù)據(jù)資源充分利用的基礎(chǔ)上，可以依托PMS技術(shù)，更好建立電纜綜合監(jiān)控信息系統(tǒng)，這包括相關(guān)的圖形化的電網(wǎng)GIS網(wǎng)架、電纜設(shè)備基礎(chǔ)臺(tái)賬、多種粒度的權(quán)限控制等方面，這樣就能有效使得PMS已有信息和電纜各類監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行有效的融合，更好進(jìn)行集成化的展現(xiàn)。

（2）輸變電設(shè)備中包括電纜監(jiān)控信息，其為輸變電設(shè)備的一個(gè)信息層，這就要求與其他的輸變電設(shè)備的信息進(jìn)行整合，包括相關(guān)的巡檢信息、缺陷信息、檢測(cè)試驗(yàn)信息、設(shè)備臺(tái)賬信息等，能夠使得完整的信息服務(wù)在輸變電設(shè)備的日常管理和輔助決策中起到重要作用。

（3）系統(tǒng)中應(yīng)該具備信息接入規(guī)范層，其中包括接入相關(guān)的電纜監(jiān)控系統(tǒng)的可擴(kuò)展信息，在同一管理平臺(tái)上集成分散的檢測(cè)系統(tǒng)，在不同的廠家的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同一存儲(chǔ)和采集功能。還能夠充分考慮可擴(kuò)展性方面的需求，能夠考慮將來(lái)檢測(cè)需求，使得系統(tǒng)后續(xù)建設(shè)成為可能。

在電纜監(jiān)控中心信息中，包括電纜相關(guān)的SCADA負(fù)荷數(shù)據(jù)和能集成隧道、電纜等相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)信息，可視化綜合展示電網(wǎng)的GIS，其中，視頻接入子系統(tǒng)、前置接入子系統(tǒng)、信息集成展示及綜合分子系統(tǒng)等三個(gè)部分構(gòu)成電纜監(jiān)控中心信息集成系統(tǒng)，通過(guò)三個(gè)子系統(tǒng)的相互協(xié)作，能夠完成綜合預(yù)警管理，隧道監(jiān)控信息集成等功能。

2 電纜綜合監(jiān)控功能應(yīng)用與分析

2.1 全局可視化展示探討

PMS統(tǒng)一可視化平臺(tái)能夠在電纜綜合監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)檢測(cè)設(shè)備的全局化信息展示：

（1）在電網(wǎng)GIS網(wǎng)中，利用設(shè)備導(dǎo)航可以定位監(jiān)控設(shè)備位置，另外，警報(bào)設(shè)備的定位也可通過(guò)報(bào)警信息進(jìn)行，這樣能夠?qū)τ趫?bào)警位置，監(jiān)控設(shè)備地理分布進(jìn)行有效了解，方便于知道后再次進(jìn)行處理。

（2）監(jiān)控設(shè)備列表則是通過(guò)系統(tǒng)加載相關(guān)的隧道設(shè)備、電纜設(shè)備而形成，這樣方便進(jìn)行設(shè)備導(dǎo)航，設(shè)備列表中通過(guò)不同顏色來(lái)表示設(shè)備發(fā)生報(bào)警的情況。

（3）監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)采集信息能夠由監(jiān)控人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要包括當(dāng)前負(fù)荷、最低油壓、當(dāng)前電流信息、最高溫度等，對(duì)于油壓測(cè)點(diǎn)的油壓值、電纜的當(dāng)前溫度、最高溫度進(jìn)行產(chǎn)看，設(shè)備的情況則可以通過(guò)顏色提示而便于運(yùn)行人員直接了解。

第四，在安裝視頻監(jiān)控的隧道中，為了更好了解現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境，都是通過(guò)隧道內(nèi)的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控完成。

2.2 報(bào)警信息綜合管理

（1）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)報(bào)警，報(bào)警信號(hào)采集通過(guò)前置系統(tǒng)完成，報(bào)警信息能夠在前臺(tái)進(jìn)行展示，相關(guān)報(bào)警的類型以及報(bào)警的設(shè)備都可以告知給用戶，根據(jù)報(bào)警程度的不同，相關(guān)的運(yùn)行人員可以根據(jù)報(bào)警聲音進(jìn)行判斷，指導(dǎo)確認(rèn)報(bào)警。

（2）運(yùn)行人員能夠?qū)Ξ?dāng)前的報(bào)警信息進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)處理后，報(bào)警聲音輸出進(jìn)行關(guān)閉，用戶進(jìn)行處理。

（3）修補(bǔ)報(bào)警信息以后，可以把該報(bào)警從列表中消除，利用監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)膱?bào)警恢復(fù)信號(hào)完成。用戶可以手動(dòng)解除系統(tǒng)產(chǎn)生的模擬報(bào)警，但是，進(jìn)行解除過(guò)程中，設(shè)備的報(bào)警值條件則由系統(tǒng)進(jìn)行判斷。

（4）監(jiān)控負(fù)荷報(bào)警則包括的有電纜的地溫、截面積等參數(shù)，這樣能有效防止電纜溫度升高過(guò)快而造成電纜的燒壞。超高壓電纜載流量應(yīng)該根據(jù)不同的地溫情況而對(duì)于電纜負(fù)荷值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在發(fā)現(xiàn)具有超載流量的電纜情況下進(jìn)行報(bào)警，并進(jìn)行用戶提示。在綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)上，系統(tǒng)每隔15分鐘，則會(huì)自動(dòng)實(shí)時(shí)取超高壓電纜的負(fù)荷數(shù)值，還能有效比較當(dāng)前允許的載流量，報(bào)警則會(huì)在超出此載流量情況下進(jìn)行提示，并總結(jié)在報(bào)警綜合管理列表中。

2.3 基于設(shè)備對(duì)象的局部集成化展示分析

PMS中監(jiān)控設(shè)備對(duì)象可以幫助用戶進(jìn)行查看該單體設(shè)備的集成監(jiān)控信息，同時(shí)，還具備相關(guān)的評(píng)價(jià)、診斷、預(yù)測(cè)以及設(shè)備狀態(tài)分析等功能。

（1）被監(jiān)控設(shè)備基本信息由系統(tǒng)進(jìn)行查詢，另外，對(duì)于隧道的監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝還能進(jìn)行有效查看，這樣就便于運(yùn)行人員更加方便了解設(shè)備，通過(guò)調(diào)閱PMS的設(shè)備臺(tái)賬信息來(lái)了解更為詳細(xì)的設(shè)備臺(tái)賬。

（2）井內(nèi)所有監(jiān)控點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)則是可以利用系統(tǒng)中的按照豎(工)井進(jìn)行查詢，過(guò)濾結(jié)果則是根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)類型進(jìn)行，這樣能夠幫助人員對(duì)于井內(nèi)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行全面的了解。

（3）某一監(jiān)控設(shè)備的信息查詢也由系統(tǒng)提供，相關(guān)設(shè)備的檢測(cè)信息可以由該監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行查詢。對(duì)于超高壓充油電纜的情況，電纜的油壓檢測(cè)信息可以進(jìn)行關(guān)聯(lián)查詢；另外，在監(jiān)控隧道的電纜部署中，還能對(duì)于隧道的視頻監(jiān)控信息、環(huán)境測(cè)溫信息、火災(zāi)報(bào)警信息、技防信息、附屬設(shè)備信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)查詢。

2.4 查 詢統(tǒng)計(jì)功能分析

（1）查詢油壓曲線。系統(tǒng)能夠查詢系統(tǒng)所有的油壓檢測(cè)電纜中的油壓信息，設(shè)備通過(guò)快速定位進(jìn)行查詢，利用設(shè)備列表，還能得到某一油壓下的油壓監(jiān)測(cè)曲線，還能對(duì)比相關(guān)的測(cè)溫、電流、電纜負(fù)荷的曲線。

（2）查詢溫度曲線。系統(tǒng)所有測(cè)溫電纜能夠在系統(tǒng)中進(jìn)行查詢，也能實(shí)現(xiàn)快速定位查詢?cè)O(shè)備，利用設(shè)備列表速查，能夠得到電纜距離分步的溫度查詢、平均溫度查詢。

（3）報(bào)警信息查詢。系統(tǒng)能夠詳細(xì)記錄根據(jù)時(shí)間段的事件類型查詢報(bào)警記錄以及事件處理狀態(tài)等，還能把查詢結(jié)果到出到Excel。

（4）查詢負(fù)荷曲線。電纜負(fù)荷信息則是通過(guò)系統(tǒng)中的綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)所獲得，這樣，就可以對(duì)于110kV及以上超高壓電纜負(fù)荷信息在集成平臺(tái)上得到，為了便于人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行比較的曲線包括電纜油壓、電纜溫度等參數(shù)。

（5）電纜趨勢(shì)分析。主要包括為某段時(shí)間內(nèi)溫度、油壓的變化趨勢(shì)、測(cè)溫電纜趨勢(shì)、以及油壓電纜趨勢(shì)等相關(guān)分析。

（6）設(shè)備故障率統(tǒng)計(jì)。在一定時(shí)間段內(nèi)，系統(tǒng)能夠?qū)τ谠O(shè)備對(duì)象進(jìn)行電纜測(cè)溫、充油電纜監(jiān)控設(shè)備的故障率等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

3 結(jié)語(yǔ)

在電纜日常運(yùn)行管理過(guò)程中，電纜監(jiān)控則是一項(xiàng)日常工作，盡管電纜的實(shí)時(shí)運(yùn)行能夠進(jìn)行有效的綜合監(jiān)控，但是，還需要和電纜的日常運(yùn)行業(yè)務(wù)相互結(jié)合，不斷完善功能，包括有機(jī)結(jié)合電纜故障管理業(yè)務(wù)、電纜檢修管理、以及電纜缺陷管理等方面工作，能夠通過(guò)檢修計(jì)劃的合理安排，有效保證電纜的運(yùn)行狀態(tài)的信息支撐，使得電纜事故能夠有效控制，從而保證好供電運(yùn)行。

[1]羅俊. 電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)在電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].電子制作,2013(19).

[2]陳宇, 張闊, 羅廷坤. 電力電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電力與電工,2013(01).