鐵路智能變電所輔助監控系統調試技術探究

辛曉龍

（中鐵電氣化局集團有限公司，北京 100071）

針對當前鐵路牽引變電所無人值守/值班的運行需求，通過多媒體和網絡通信技術的應用，將計算機、攝像機、各類探測相融合，通過綜合聯網實現鐵路智能變電所的統一監控和統一管理，通過系統無縫級聯實現分級控制、分域使用。不間斷的全方位和全天候的監視，使控制中心的值班人員有身臨其境的感覺，從而實現遠程巡視和突發事件應急指揮，極大地降低了維護人員的工作量，鐵路智能變電所輔助監控系統的安全、可靠、高質量與高效率運行是提高運維管理的前提，從而產生良好的經濟效益和社會效益。

為此，有必要針對輔助監控系統調試技術展開探析，從而確保該系統的可靠運行。

1 輔助監控系統分析

鐵路智能變電所輔助監控系統包括：視頻智能巡檢、安全防范、人臉識別及門禁、環境監測、照明及空調和動力控制等各類子系統。輔助監控系統可以對變電所安裝的各類子系統進行綜合管理和配置，設置各子系統之間的報警聯動關系，同時將各個子系統的遙信（報警信號、狀態信號等）、遙測、遙視和遙控等實時信息上傳監控中心。

同時，輔助監控系統也可擴展集成所內一次設備在線監測，采用標準的數據接口，實現智能一次設備在線監測數據的統一采集、統一展示和統一上送。輔助監控系統對在線監測數據進行初步的分析和處理，并采用圖形、圖表等方式的統一可視化展示，深入地分析處理集中上送。其次，輔助監控系統和牽引綜合自動化系統能夠深度交互，結合綜自三遙數據，實現對綜自相關設備運行狀態的視頻巡檢、狀態復核和視頻聯動等功能。

2 鐵路智能變電所輔助監控系統調試技術的應用要點

2.1 本地單體調試前的準備

調試前，應全面收集智能變電站設計圖、設備圖等相關資料，還應收集設備的說明書等，之后核對各采集設備的安裝位置是否符合設計及產品性能特點的要求，檢查實際安裝位置和三維立體主界面是否一致。檢查輔助監控系統頁面的操作、查詢和告警等主要功能設置的是否合理。點表是否錄入，網絡設備地址分配是否完成。建立一個專業的調試組，由專業工程師、設備廠家和施工人員組成，結合現場調試工作量及進展情況合理進行組員人數的確定。

2.2 嚴格開展子系統本地單體調試

2.2.1 調試準備

逐一檢查各子系統探測器安裝是否牢固，探測器編號是否已安裝，線纜連接是否可靠。打開監控盤內各子系統裝置電源，檢查監控盤顯示器、主機、逆變電源和路由器工作是否正常。試驗主機播放、錄像功能正常；逆變交、直流兩路電源切換正常，后臺檢查采集裝置是否在線，網絡有無告警，子系統運行燈是否正常。

2.2.2 各子系統調試

（1）視頻監控及巡檢系統調試（固定攝像機）

巡檢機器人調試主要從通信網絡調試、智能監控調試和自動巡檢等方面進行調試。

通信網絡調試：打開攝像機電源，檢查交換機中攝像機接入網口燈是否正常閃爍。PING 相應攝像機IP，檢查網絡是否通暢。

智能監控調試：連接攝像機，按圖紙內容檢查攝像機的名稱及安裝位置是否正確。操作監控盤主機或后臺，云臺工作正常，圖像清晰，變焦、旋轉操作正常。利用云臺操作攝像機，轉動攝像機到合適的監控位置，調整好攝像機的焦距，全面清晰地看到監控的設備或場景后，輸入預置位名稱，設定預置位。

自動巡檢：在系統后臺中維護硬盤錄像機連接信息，維護攝像頭連接信息，維護每臺攝像機的預置位信息，編制巡檢路線及巡檢點信息。信息維護完畢后，打開輔助監控系統平臺，檢查視頻監控操作，執行配置的巡檢路線，巡檢周期，檢查巡檢結果報表。

（2）巡檢機器人調試

巡檢機器人調試主要在圖像知識庫錄入、通信網絡調試、充電房環境監測、智能監控調試、紅外測溫、自動巡檢、自主充電和自我防護等方面。

圖像知識庫錄入：對各種設備儀表圖像采集并錄入、開關的分合閘狀況采集錄入、各設備高壓接線口采集錄入并設置報警溫度。

通信網絡調試：巡檢機器人采用的無線網絡方案為2.4G 局域網，采用私有協議進行控制，供機器人傳輸信息。機器人可在牽引所室外布置1 套AP 箱，若需要進入室內巡檢，則需要在室內每個房間多布置1 套。網絡配置完畢后，確認視頻信息正確展示。

充電房環境監測調試：監控后臺系統能夠正確展示充電房內監控視頻信息、環境溫濕度信息。

智能監控調試：在監控盤主機或后臺控制機器人前進、后退和停止，控制云臺的水平、俯仰旋轉正常。攝像頭動作、圖像清晰，變焦、旋轉操作正常。按照巡檢任務規劃，逐一調整巡檢點位圖像采集角度、圖像清晰度后輸入預置位名稱，設定預置位。逐一核對圖像比對判別是否正確。

紅外測溫：檢查紅外傳感器采集的熱敷設信號顯示是否正常，三維實景溫度分布可見圖像顯示是否正確、過熱故障判斷是否正確。

自動巡檢：在系統后臺中維護硬盤錄像機連接信息，維護攝像頭連接信息，維護每臺攝像機的預置位信息，編制巡檢路線及巡檢點信息。信息維護完畢后，打開輔助監控系統平臺，檢查視頻監控操作，執行配置的巡檢路線、巡檢周期，檢查巡檢結果及報表。

自主充電：巡檢機器人電池電量低時拒絕人工操作巡檢，自動巡檢結束后自主充電。

自我防護：巡檢機器人對周圍障礙物探測準確，遇到障礙物停障并報警。

（3）安全防范調試

紅外雙鑒調試：調試人員在雙鑒監測區域內通過，觸發雙鑒探測器報警，觀察紅外雙鑒傳感器報警燈是否亮起，后臺報文是否正確顯示，查看輔助監控平臺狀態顯示是否正常，有無視頻彈窗聯動報警。

玻璃碎窗調試：調試人員利用工具觸發玻璃破碎探測器調試按鈕，觀察碎窗探測器報警燈是否亮起，后臺報文是否顯示正確，查看輔助監控平臺狀態顯示是否正常，有無視頻彈窗聯動報警。

防入侵系統調試：遮擋激光對射裝置的激光，觀察探測器報警燈是否亮起，后臺報文是否正確顯示，查看輔助監控平臺狀態顯示是否正常，有無視頻彈窗聯動報警。

（4）門禁系統調試

普通門禁系統：人工外側刷卡開門、密碼開門和內側按鍵開門，檢查門是否正常開啟，后臺報文顯示是否正常，后臺開門指示是否正常，關門后檢查鎖具是否到位。

可視智能門禁系統：人工外側刷卡開門、密碼開門、內側按鍵開門、人臉識別開門和指紋識別開門，檢查門是否正常開啟，后臺報文顯示是否正常，后臺開門指示是否正常，關門后檢查鎖具是否到位。同時驗證戶外呼叫，戶內遠程開門功能是否正常。

（5）環境監視調試

溫濕度傳感器：調試人員在溫度傳感器周圍適當加熱，后臺報文是否正確顯示，查看輔助監控平臺顯示數據是否正確。

煙感探測器：調試人員在煙感探測器周圍釋放煙霧，模擬火災，觸發煙感探測器報警，觀察煙感探測器報警燈是否亮起，后臺報文是否顯示正確，查看輔助監控平臺狀態顯示是否正常，有無視頻彈窗聯動報警。

水浸探測器：在水浸探測器周圍倒入水，使探測器侵入水中，觀察探測器報警燈是否亮起，后臺報文是否顯示正確，查看輔助監控平臺狀態顯示是否正常。

SF6 監測：在監控裝置附近人工釋放SF6 氣體，模擬SF6 氣體泄漏，檢查后臺報警是否正常，聯動風機是否啟動、觀察報警燈是否亮起。調試人員在外掛機區域活動，檢查外掛主機是否能夠啟動，提醒進入人員并報告室內環境狀況。輔助監控系統后臺檢查是否正確顯示SF6 監測數據信息。

（6）動力照明控制調試

燈光控制：人工開關燈檢查后臺信息顯示是否正確，在后臺控制每一路燈光開關狀態是否正確，定時開關燈光是否正常。

空調控制：人工控制空調的開關、溫度等狀態，后臺檢查每臺空調開關狀態是否正確，后臺控制空調開關、調整空調狀態檢查空調運行是否正常。

風機控制：人工控制風機的開關等狀態，后臺檢查每臺風機開關狀態是否正確。在后臺操作風機，檢查風機是否啟動正常。

水泵控制：人工觸發水位報警，后臺顯示水泵開關狀態，后臺操作水泵開關，檢查水泵運行是否正常。

（7）各子系統智能聯動功能調試

與SCADA 系統聯動：分合室外隔離開關，開關周圍攝像機對分合狀態進行監測并能正確抓取圖像進行狀態判別形成報告。

與安全防范系統聯動：人工觸發防范探測器報警，探測器周圍攝像機自動調整角度對探測器區域進行視頻錄像并彈窗顯示，檢查報文是否正確。

與門禁系統聯動：人工觸發門禁系統并報警，門禁周圍攝像機自動調整角度對門禁區域進行視頻錄像并彈窗顯示，檢查報文是否正確。

與動力照明控制系統聯動：人工分合照明開關、空調、風機等系統并報警，開關周圍攝像機自動調整角度對開關區域進行視頻錄像并彈窗顯示，檢查報文是否正確。

2.3 輔助監控系統主站與子站系統功能聯調前準備

圖紙核對：按照子站調試完成后的各采集裝置點位圖紙復核主站主界面顯示圖。

主站點表錄入：按照主站點表格式要求調整點表，確保主站和子站功能表述、顯示名稱與報警裝置等信息一致。

測試通道：利用PING 逐一測試主站與子站主備通道，有無丟包。同時利用單一熱拔方式測試主備切換功能。

視頻監控、智能巡檢方案審核：視頻巡視路線、巡視時間等相關資料經運管單位審核。

2.4 輔助監控系統主站與子站系統功能聯調驗收

2.4.1 遙信

遙信調試：調試方式與單體調試相同。調試人員在子站模擬各種事故觸發探測器報警信號，按次序唱票確認的方式逐項對子站上傳的探測器信號進行確認，同時核對調度主站后臺報文及顯示信號是否與子站一致。

2.4.2 遙測

遙測調試：調試人員模擬溫度，核對子站紅外攝像機監測溫度與主站顯示是否一致。

2.4.3 遙控

遙控調試：調度主站遠方對視頻監控、門禁、空調、風機和燈光等設備進行操作，子站現場人員確認狀態，同時子站與主站核對報文顯示是否一致。

2.4.4 視頻巡檢

主站下達自動巡檢、手動巡檢任務，主站驗收人員通過圖像、預制位置等確認狀態是否正常，核對顯示報文。

3 結束語

輔助監控系統調試的準確性、及時性，能確保巡檢人員在現場看到的、聽到的、聞到的和測到的所有信息，都能在系統主站實時監控、記錄和顯示，為無人值守鐵路智能變電所提供技術支持。雖然變電所輔助監控應用具有較高的價值，但在調試方面有著更高的調試要求，調試人員應加強調試控制，通過調試技術的科學與合理應用，保證技術實施過程的嚴謹性，從而保障變電所輔助監控系統的穩定運行。