變電站的供電質(zhì)量以及供電安全是兩礦兩廠正常生產(chǎn)的基礎(chǔ),隨著生產(chǎn)一線機電設(shè)備數(shù)量、功率提升,載荷快速增加,對變電站提出更高要求。為了確保廠區(qū)、礦區(qū)生產(chǎn)質(zhì)量,保證變電站運行效率,一些變電站采取人工值守方式監(jiān)控變電站運行,但是也存在值守不及時,耗費大量人力;一些變電站采取集中監(jiān)控、無人值守方式,但是也面臨變電設(shè)備被盜竊或者損壞問題。因此,需要采取一種技術(shù)手段,對變電站監(jiān)控,實現(xiàn)無人值守的安全、智能化管控。

1 智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成及功能

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)由環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控、智能門禁以及安全防衛(wèi)系統(tǒng)等構(gòu)成,通過對這些構(gòu)成系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,并采用監(jiān)控、控制、預(yù)警等措施,為該公司變電站安全、平穩(wěn)運行提供可靠支撐。

1.2 系統(tǒng)具備的功能輔助監(jiān)控系統(tǒng)功能為:

(1)監(jiān)控、自動巡視。監(jiān)控系統(tǒng)對周邊環(huán)境、設(shè)備運行進(jìn)行監(jiān)控,同時具備遠(yuǎn)程巡視功能,對變電站內(nèi)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行拍攝,及時掌握設(shè)備運行狀態(tài)。

(3)安防功能。對變電站進(jìn)行全方位監(jiān)控,避免出現(xiàn)監(jiān)控盲區(qū),并對變電站出現(xiàn)的非法入侵情況進(jìn)行報警。在變電站四周布置安防攝像頭,在進(jìn)行預(yù)警安防同時對監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行記錄。

(4)燈光控制。通過布置的燈光控制箱對變電站內(nèi)的光線進(jìn)行控制,提升高清攝像清晰度。

(5)溫度控制。通過空調(diào)控制器對空調(diào)進(jìn)行控制,當(dāng)溫度傳感器監(jiān)控到溫度過高時,可以遠(yuǎn)程對空調(diào)溫度進(jìn)行調(diào)整,同時還具備斷電自動啟動功能。除去上述功能外,監(jiān)控系統(tǒng)還具備門禁控制以及消防警報功能。

2 監(jiān)控系統(tǒng)平臺

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)

具體包括視頻監(jiān)控服務(wù)系統(tǒng)以及監(jiān)控子站組成。監(jiān)控子站由后臺計算機、控制機、傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備以及各類輔助子系統(tǒng)構(gòu)成。子站內(nèi)的各類輔助子系統(tǒng)可以自我運行,形成各自的循環(huán)控制回路,后臺計算機通過IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)與子系統(tǒng)進(jìn)行信息通信,通過子系統(tǒng)對變電站內(nèi)部的現(xiàn)場視頻畫面、設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、控制。

視頻服務(wù)系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)、模擬攝像機與視頻服務(wù)器聯(lián)通,且能夠?qū)�攝像機工作狀態(tài)進(jìn)行管理、控制。通過攝像機對變電站內(nèi)的設(shè)備運行情況進(jìn)行錄像、監(jiān)控,并將數(shù)據(jù)存儲于DVR、NVR內(nèi),后上傳至視頻服務(wù)器。視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)σ曨l監(jiān)控整體運行進(jìn)行控制,實現(xiàn)與智能視頻技術(shù)融合,對監(jiān)控畫面進(jìn)行分析,實現(xiàn)對油壓表、指示燈、壓力表等智能識別,遠(yuǎn)程讀取。

2.2 輔助一體化平臺構(gòu)建與通信

輔助一體化平臺構(gòu)建分兩級進(jìn)行,一級為礦井維護(hù)層級,一級為集團(tuán)公司監(jiān)控層級,在集團(tuán)公司采用一個數(shù)據(jù)庫就可以實現(xiàn)對下屬所有礦井變電站運行情況進(jìn)行掌握,具體如圖2(a)所示。輔助IED連接到變電站AMC,AMC通過相關(guān)通信協(xié)議與礦井運維站輔助一體化平臺進(jìn)行信息交互,并將信息同步傳輸給礦井監(jiān)控中心輔助一體化平臺、集團(tuán)公司輔助一體化平臺。

視頻監(jiān)控信息存儲在NVR(網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機)上,運維站、礦井及集團(tuán)公司輔助一體化平臺通過視頻流/B接口連接視頻服務(wù)器,獲取視頻監(jiān)控畫面。如圖2(b)在集團(tuán)公司通過數(shù)據(jù)總線得以訪問數(shù)據(jù)庫;通過部署CAG用以接收來自于變電站的輔助監(jiān)控數(shù)據(jù);通過B接口實現(xiàn)對視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的獲取。在運維站內(nèi)只部署有B接口以及訪問數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)總線,運維站工作人員可以通過客戶端來查看變電站運行狀況及設(shè)備運行狀態(tài)。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 現(xiàn)場系統(tǒng)組成

該公司變電站結(jié)構(gòu)為半戶外室,其中35 kV 變電設(shè)備位于室外,10 kV變電設(shè)備位于室內(nèi),為了實現(xiàn)對變電站運行全覆蓋監(jiān)控,共布置監(jiān)控攝像機22個,覆蓋率室外為95%,室內(nèi)為;紅外監(jiān)控覆蓋率80%以上,對運行設(shè)備的溫度監(jiān)測覆蓋達(dá)到;由于智能識別系統(tǒng)費用高昂,為降低系統(tǒng)成本,在智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)中僅對表計進(jìn)行監(jiān)控,通過智能算法對表計數(shù)值進(jìn)行識別。變電站構(gòu)建的遠(yuǎn)程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)整體費用在60萬元左右,投入較低。

3.2 應(yīng)用效果

(1)全天候?qū)ψ冸娬具\行進(jìn)行監(jiān)控。遠(yuǎn)程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)視頻覆蓋率室外達(dá)到95%,室內(nèi)達(dá)到,實現(xiàn)了對特殊地點、特殊區(qū)域全覆蓋,避免監(jiān)控盲區(qū),為設(shè)備維護(hù)、檢修等工作提供指導(dǎo)。

(2)運行維護(hù)人員無須到現(xiàn)場,可以通過遠(yuǎn)程控制方式做一些問題許可工作。通過智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)對作業(yè)人員的作業(yè)過程是否規(guī)范、是否存在違章行為進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)問題后采用遠(yuǎn)程電話直接糾正。采用的遠(yuǎn)程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以在一定程度上提升作業(yè)人員的操作水平。

(3)在惡劣天氣(大風(fēng)、大雨等)環(huán)境下,監(jiān)控系統(tǒng)仍可有效工作,若在夜晚可以通過提升照明強度來進(jìn)行夜間巡查,及時發(fā)現(xiàn)變電站故障、提高設(shè)備穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)故障造成礦井生產(chǎn)中斷。綜上分析,遠(yuǎn)程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)具有適用性強、覆蓋面廣、性能可靠等優(yōu)點,通過采用該系統(tǒng)會顯著提升變電站的運行管理水平,提升設(shè)備運行維護(hù)效率。

4 結(jié)語

采用遠(yuǎn)程智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以有效提升變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控能力,提升設(shè)備的運行保證能力,現(xiàn)場應(yīng)用效果顯著。受智能識別系統(tǒng)費用高昂影響,對變電站內(nèi)表計仍是采用截圖方式,由監(jiān)控人員人工識別,給系統(tǒng)的運行帶來一定的不便,因此,強化對智能識別系統(tǒng)的研究,降低設(shè)備費用,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控智能化等仍有較大的改進(jìn)發(fā)展空間。