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變電站安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究論文
摘要：隨著電網(wǎng)的規(guī)模變大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜，變電站是否能安全運(yùn)行對于整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性以及穩(wěn)定具有重要作用。但是變電站的位置通常較為偏僻，于是需要監(jiān)控變電站區(qū)域以內(nèi)的各種設(shè)備、環(huán)境等，以實(shí)現(xiàn)無人值守變電站的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：變電站；安全運(yùn)行；監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)、通信技術(shù)和綜合自動(dòng)化水平等得快速發(fā)展，通過采取構(gòu)建變電站智能化監(jiān)控系統(tǒng)的手段，就可以在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)變電站監(jiān)控功能的基礎(chǔ)上，對變電站設(shè)備及環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣能夠較大程度的提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性。
1.變電站安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求
1.1安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)要具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)的特性。在設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)要區(qū)分主次，子系統(tǒng)要彼此獨(dú)立，不同的子系統(tǒng)要能獨(dú)立的對變電站發(fā)生的故障進(jìn)行分析、處理和恢復(fù)。一旦變電站在運(yùn)行過程中發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)要能及時(shí)將故障數(shù)據(jù)信息傳輸給監(jiān)控中心，并對故障類型以代碼形式進(jìn)行說明。
1.2安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)要具有通信功能，要能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將變電站運(yùn)行過程中的各種數(shù)據(jù)信息及時(shí)傳輸給控制中心。
1.3安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)要具有容易操作的界面，工作人員能夠通過直觀的界面對變電站運(yùn)行狀況進(jìn)行觀察，一旦出現(xiàn)異常情況能及時(shí)進(jìn)行處理。同時(shí)，系統(tǒng)還要具有延伸性和協(xié)調(diào)性，能實(shí)現(xiàn)對不同類型的包容和兼容，確保在不同情況下能夠穩(wěn)定運(yùn)行。
2.變電站安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1視頻監(jiān)控模塊
視頻監(jiān)控模塊主要氛圍視頻采集、傳輸以及處理這三個(gè)部分，三者相互聯(lián)系。其中，視頻采集設(shè)備需要能夠?qū)D像信號直接轉(zhuǎn)化為電信號，并且需要對采集到的原始圖像信號進(jìn)行編碼壓縮，然后利用所鏈接的傳輸設(shè)備來上傳到變電站的監(jiān)控室之中。當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控中心比較近的時(shí)候，則可以直接使用雙絞線來傳輸信號，如果距離超過了100米，或者是監(jiān)控點(diǎn)處于干擾較強(qiáng)的區(qū)域中時(shí)，在傳輸中需要利用好光纖。在當(dāng)前的視頻處理設(shè)備當(dāng)中，主要包含了工作站與站段的視頻處理單元。在變電站站段中，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)上鎖獲取的圖像信息就可以進(jìn)行相應(yīng)的壓縮、整體以及最后的儲備，之后，通過傳輸，就可以達(dá)到監(jiān)控中心。操作人員在利用平臺與工作站之后，就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控本地系統(tǒng)。同時(shí)，變電站斬?cái)噙�可以連接到自動(dòng)化、門禁以及消防等諸多系統(tǒng)，這樣就能夠?qū)⒘己玫幕?dòng)完成。
視頻信號采集。在各個(gè)需要的區(qū)域之中安裝攝像機(jī)，對變電站各個(gè)區(qū)域進(jìn)行有效的監(jiān)視。在本系統(tǒng)中使用的攝像機(jī)擁有預(yù)置位和彩轉(zhuǎn)黑這樣的功能，同時(shí)，也能夠保持與報(bào)警設(shè)備之間的相互聯(lián)動(dòng)，這樣就可以確保攝像機(jī)能夠在第一時(shí)間轉(zhuǎn)移到監(jiān)測點(diǎn)位。
視頻信號的傳輸。在該部分不僅僅需要傳輸視頻信號，還需要對控制信號進(jìn)行傳輸。傳輸系統(tǒng)所采用的傳輸方式需要根據(jù)具體的距離來進(jìn)行選擇。進(jìn)行視頻傳輸是為了模擬現(xiàn)場攝像機(jī)獲取的數(shù)字信號，確保其能夠傳達(dá)到控制室之中，另外，在控制室當(dāng)中所獲取的信號也能夠通過視頻的傳輸，轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場區(qū)域之中。
視頻信號處理。在該階段使用了嵌入式的硬盤錄像機(jī)與設(shè)備，這樣對于傳輸過來的信號進(jìn)行更好的顯示。而嵌入式硬盤錄像機(jī)則能夠?qū)η岸嗡鶄魉瓦^來的信號利用一定的編碼格式進(jìn)行壓縮，然后將壓縮后獲得的數(shù)字信號傳送到監(jiān)控主站上。為了讓系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)資源的占用得以控制，需要將數(shù)據(jù)包在IP通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳送。
2.2報(bào)警模塊設(shè)計(jì)
如變電站是無人值班，監(jiān)測的重點(diǎn)應(yīng)致力于運(yùn)行的環(huán)境和設(shè)備之上。最近幾年，常常出現(xiàn)變電站設(shè)備偷盜破壞的情況。同時(shí)電氣設(shè)備本身對于環(huán)境具有一定的要求。這寫原因綜合在一起需要對變電站之內(nèi)的設(shè)備以及環(huán)境條件進(jìn)行有效的監(jiān)控。
在變電站中，報(bào)警系統(tǒng)主要適用于信息的采集、傳輸以及處理這幾個(gè)主要方面。采集，主要是利用各種傳感器和報(bào)警器，通過電纜，將所采集的報(bào)警信息傳遞到監(jiān)控室。在處理方面，則包含了站段信號處理以及報(bào)警信息接入站端這兩個(gè)核心內(nèi)容。站端的信息處理單元在控制中需要同各個(gè)開關(guān)設(shè)備相互連接，這樣才能實(shí)現(xiàn)相互的聯(lián)動(dòng)，同時(shí)，與網(wǎng)絡(luò)的銜接，就能實(shí)現(xiàn)與門禁、消防以及視頻模塊之間的聯(lián)動(dòng)。
2.3監(jiān)控中心方案
一般來說，變電站監(jiān)控中心建設(shè)于運(yùn)行工區(qū)監(jiān)控室，集中監(jiān)控軟件與服務(wù)器存放于中心機(jī)房之內(nèi)，監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)的任務(wù)是對變電站中的圖像視頻、相關(guān)設(shè)備、動(dòng)力環(huán)境以及安全防護(hù)等信息參數(shù)進(jìn)行綜合性集中的監(jiān)控，同時(shí)還會直接將警報(bào)數(shù)據(jù)的所處位置、報(bào)警設(shè)備和報(bào)警時(shí)間顯示出來，同時(shí)還會對報(bào)警信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)計(jì)查詢，將分析的結(jié)果使用文檔的方式來保存，再集中對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。監(jiān)控中心的監(jiān)控管理功能主要包含了遙信功能、遙測功能、遙控功能、安全管理功能、配置功能、通信管理功能等。另外還會對SUT作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，能夠借助于監(jiān)控單元對其中的各個(gè)模塊提供監(jiān)測與命令，同時(shí)能夠非常直接的體現(xiàn)出監(jiān)控對象的參數(shù)與狀態(tài)，對不同端局的控制單元相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)施分析處理，并能夠非常直觀的顯示告警。
能夠提供Web服務(wù)，對分層權(quán)限的客戶端進(jìn)行分別授權(quán)，利用瀏覽器，按照授權(quán)的監(jiān)控管理功能來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)端維護(hù)以及對轄區(qū)內(nèi)監(jiān)控單元的管理，對系統(tǒng)內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了解。
前置機(jī)一般是采集、儲存、處理和同步監(jiān)控中心及區(qū)域內(nèi)下級監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)信息。前置信息的具體數(shù)量一般能夠按照監(jiān)控模塊的具體數(shù)量來進(jìn)行配置，對50個(gè)級別不相同的SM標(biāo)配選擇1臺前置機(jī)；對50個(gè)級別不同的SM標(biāo)配則選擇多臺或者增加前置機(jī)數(shù)量來進(jìn)行配置。
3.結(jié)語
總之，變電站工作現(xiàn)場安全監(jiān)控系統(tǒng)使用智能監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對變電站工作現(xiàn)場的全自動(dòng)化管控，對人身安全和設(shè)備安全以及對提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全水平都有重要意義。
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