智能輔助監控系統在配電站房的應用

趙飛

摘要：配電站房是傳輸和分配電能的重要環節，同時也是用電安全管理的薄弱環節。配電網逐步由自動化向智能化轉變， 傳統的配電自動化站房建設模式已無法滿足現代智能配電網的需求。通過增加站室智能輔助監控系統，利用可靠、先進的傳感、通信、機器人技術和大數據及云計算技術，實現對配電站房內設備的狀態監測、環境的實時監控、行為的安全管控，實現變配電站的遠程監控和智能監測與診斷，減少配電站室巡檢的人力成本，為配電站室的管理運行提供了創新性的監控手段。本文以智能輔助監控系統在某開關站的應用為例，為智能輔助監控系統的廣泛應用提供參考。

關鍵詞：配電站房、智能輔助監控系統、設備監測、環境監測

1前言

本文在設計過程中，在站房內增加了包括視頻監控、門禁、環境監測、機器人等新功能的智能輔助監控系統，為配電站房智能運維提供條件。

2存在的問題

目前配電網主要存在以下問題：配網站點位置分散量多，運維人員配備不足，不能對運行環境實時監測;配網站點持續運行設備老化，不能對設備內部的運行損傷情況進行實時監測;設備發生異常時，需安排人員現場排查并解決問題，不能遠程主動運維。

3站房智能輔助監控系統架構

智能輔助監控系統主要由主站平臺和站端系統兩部分構成，兩者通過傳輸網絡形成互聯。本文主要討論智能輔助監控系統在配電站房的應用。站端側智能輔助監控系統主要由智能輔助監控平臺、視頻監控子系統、環境監測子系統、門禁子系統、智能控制子系統等組成，實現對配電站室現場音視頻及各種環境信息采集、處理、監控等功能。開關站的站端設備是各類安裝在現場的視頻監控設備、環境采集設備、門禁設備、機器人巡檢設備等;開關站后端設備安裝在該站點主控室內，主要有站端智能監控主機、視頻處理主機、環境采集主機、門禁控制主機、交換機、智能控制設備、相關電源等。系統通過控制端對開關站的前端視頻圖像監控系統、火災報警系統、門禁管理系統、智能控制系統（燈光、風機、水泵）、機器人巡檢系統等進行實時顯示、監控及存儲等，使整個系統形成一個完整體，便于系統的信息化管理。開關站的站端系統組成結構如圖1所示：

4設備監測及控制子系統

4.1視頻監控子系統

視頻監控系統主要負責對全站主要電氣設備及站室周邊環境進行全天候的視頻監視，同時能與其它子系統進行報警聯動，滿足生產運行對安全、巡視的要求。除了常規視頻監控外，還可以添加智能視頻分析元素，以此提高系統的實用價值。

根據開關站的建筑平面圖紙，結合現場開關室、主控室、電纜夾層等區域的設備規劃，進行攝像機的點位布置，具體分布如下：

（1）電纜夾層：能夠監視電纜、地面積水情況和現場環境等。

（2）開關室及主控室：能夠監視設備的運行狀況、設備的外觀狀態、人員進出和現場環境等。

4.2門禁控制子系統

門禁系統作為一種新型現代化安全管理系統，集自動識別技術和現代安全管理措施為一體。但是門禁只要有卡就可以自由進出，這就存在著管理漏洞。隨著視頻監控系統的普及，門禁系統與視頻監控系統的整合，可以有效的杜絕管理漏洞。在開關站的主控室、開關室、安全工器具間等所有門安裝門禁設備，通過門禁控制器，直接接入網絡交換機。

4.3環境監測子系統

根據開關站的實際需求，配置溫濕度傳感器、水浸探頭等環境監測設備，在開關站各房間安裝溫濕度傳感器;根據溫濕度傳感器的實際安裝高度，安裝在設備柜后側墻壁上。根據現場環境，在電纜夾層集水坑內或地面低點處安裝水浸探測器，溫濕度傳感器和水浸探測器信號接入環境數據采集服務器，這些環境信息通過環境采集服務器實現數據集中上傳。

4.4智能控制子系統

現場的控制設備分為2大類：智能設備、開關設備。需要通過協議控制的燈光屬于智能設備;風機、抽水泵等屬于開關控制。開關站內的相關輔助控制設備較多，許多設備都只能在前端進行控制，實現無人值守后，需要在某些情況下實現遠程的控制功能，如遠程打開現場燈光、風機、水泵等，通過遠程控制系統將開關站輔助控制設備集中、整合，能夠遠程手動、聯動控制。

4.5巡檢機器人子系統

巡檢機器人子系統可以實現配電站房電氣運行特性和運行環境自動監測，通過多種傳感器完成對開關柜柜體局放檢測、環境溫濕度測量、儀器儀表識別、紅外溫度測量、噪音拾取與分析等功能，并通過集中監測平臺對巡檢數據進行對比和趨勢分析，及時發現開關柜運行的事故隱患和故障先兆。

結語

本文以智能輔助監控系統在某開關站應用為例，介紹了站端設備的構成，以及各子系統在站內設計時應考慮的問題。智能輔助監控系統不局限于以上方面，諸如消防子系統、蓄電池及后備電源子系統、SF6氣體監測系統、設備在線監測等，均可接入智能輔助監控系統。隨著智能輔助監控系統不斷在智能配電站房的推廣應用，利用采集到的大量信息對相應的潛在危險進行預判和處理，可以解決配電網目前存在的問題，對配電網的可靠性的提升具有重要意義。

參考文獻

[1]白利軍，燕伯峰，郭東東，王小燕，張天軍.室內電力巡檢機器人在智能配電站的應用[J].內蒙古電力技術，2020，38（03）：67-69.

[2]施金曉，邰能靈，徐新星，朱漢曦，羅磊，唐躍中，陸昱，黃維華.變配電站遠程機器人巡視系統研究[J].電力科學與技術學報，2017，32（01）：23-28.