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變電站安全運行監(jiān)控系統(tǒng)設計研究論文
摘要：隨著電網的規(guī)模變大，電網結構逐漸復雜，變電站是否能安全運行對于整個電力系統(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)域以內的各種設備、環(huán)境等，以實現(xiàn)無人值守變電站的目標。
關鍵詞：變電站；安全運行；監(jiān)控系統(tǒng)設計
隨著現(xiàn)代信息技術、通信技術和綜合自動化水平等得快速發(fā)展，通過采取構建變電站智能化監(jiān)控系統(tǒng)的手段，就可以在實現(xiàn)傳統(tǒng)變電站監(jiān)控功能的基礎上，對變電站設備及環(huán)境進行遠程實時監(jiān)控，這樣能夠較大程度的提高變電站運行的穩(wěn)定性、安全性。
1.變電站安全運行監(jiān)控系統(tǒng)設計的基本要求
1.1安全運行監(jiān)控系統(tǒng)要具有高可靠性、抗干擾能力強的特性。在設計監(jiān)控系統(tǒng)時要區(qū)分主次，子系統(tǒng)要彼此獨立，不同的子系統(tǒng)要能獨立的對變電站發(fā)生的故障進行分析、處理和恢復。一旦變電站在運行過程中發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)要能及時將故障數(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行說明。
1.2安全運行監(jiān)控系統(tǒng)要具有通信功能，要能夠充分利用網絡技術將變電站運行過程中的各種數(shù)據(jù)信息及時傳輸給控制中心。
1.3安全運行監(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行狀況進行觀察，一旦出現(xiàn)異常情況能及時進行處理。同時，系統(tǒng)還要具有延伸性和協(xié)調性，能實現(xiàn)對不同類型的包容和兼容，確保在不同情況下能夠穩(wěn)定運行。
2.變電站安全運行監(jiān)控系統(tǒng)設計要點
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部分，三者相互聯(lián)系。其中，視頻采集設備需要能夠將圖像信號直接轉化為電信號，并且需要對采集到的原始圖像信號進行編碼壓縮，然后利用所鏈接的傳輸設備來上傳到變電站的監(jiān)控室之中。當監(jiān)控點和監(jiān)控中心比較近的時候，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)控點處于干擾較強的區(qū)域中時，在傳輸中需要利用好光纖。在當前的視頻處理設備當中，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)字攝像機上鎖獲取的圖像信息就可以進行相應的壓縮、整體以及最后的儲備，之后，通過傳輸，就可以達到監(jiān)控中心。操作人員在利用平臺與工作站之后，就可以實現(xiàn)監(jiān)控本地系統(tǒng)。同時，變電站斬斷還可以連接到自動化、門禁以及消防等諸多系統(tǒng)，這樣就能夠將良好的互動完成。
視頻信號采集。在各個需要的區(qū)域之中安裝攝像機，對變電站各個區(qū)域進行有效的監(jiān)視。在本系統(tǒng)中使用的攝像機擁有預置位和彩轉黑這樣的功能，同時，也能夠保持與報警設備之間的相互聯(lián)動，這樣就可以確保攝像機能夠在第一時間轉移到監(jiān)測點位。
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)具體的距離來進行選擇。進行視頻傳輸是為了模擬現(xiàn)場攝像機獲取的數(shù)字信號，確保其能夠傳達到控制室之中，另外，在控制室當中所獲取的信號也能夠通過視頻的傳輸，轉移到現(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與設備，這樣對于傳輸過來的信號進行更好的顯示。而嵌入式硬盤錄像機則能夠對前段所傳送過來的信號利用一定的編碼格式進行壓縮，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)對網絡資源的占用得以控制，需要將數(shù)據(jù)包在IP通信網絡中進行傳送。
2.2報警模塊設計
如變電站是無人值班，監(jiān)測的重點應致力于運行的環(huán)境和設備之上。最近幾年，常常出現(xiàn)變電站設備偷盜破壞的情況。同時電氣設備本身對于環(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的設備以及環(huán)境條件進行有效的監(jiān)控。
在變電站中，報警系統(tǒng)主要適用于信息的采集、傳輸以及處理這幾個主要方面。采集，主要是利用各種傳感器和報警器，通過電纜，將所采集的報警信息傳遞到監(jiān)控室。在處理方面，則包含了站段信號處理以及報警信息接入站端這兩個核心內容。站端的信息處理單元在控制中需要同各個開關設備相互連接，這樣才能實現(xiàn)相互的聯(lián)動，同時，與網絡的銜接，就能實現(xiàn)與門禁、消防以及視頻模塊之間的聯(lián)動。
2.3監(jiān)控中心方案
一般來說，變電站監(jiān)控中心建設于運行工區(qū)監(jiān)控室，集中監(jiān)控軟件與服務器存放于中心機房之內，監(jiān)控中心主要負責的任務是對變電站中的圖像視頻、相關設備、動力環(huán)境以及安全防護等信息參數(shù)進行綜合性集中的監(jiān)控，同時還會直接將警報數(shù)據(jù)的所處位置、報警設備和報警時間顯示出來，同時還會對報警信息數(shù)據(jù)進行集中統(tǒng)計查詢，將分析的結果使用文檔的方式來保存，再集中對信息數(shù)據(jù)進行處理。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)進行監(jiān)視，能夠借助于監(jiān)控單元對其中的各個模塊提供監(jiān)測與命令，同時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數(shù)據(jù)實施分析處理，并能夠非常直觀的顯示告警。
能夠提供Web服務，對分層權限的客戶端進行分別授權，利用瀏覽器，按照授權的監(jiān)控管理功能來實現(xiàn)遠程控制、遠端維護以及對轄區(qū)內監(jiān)控單元的管理，對系統(tǒng)內部的運行狀態(tài)進行了解。
前置機一般是采集、儲存、處理和同步監(jiān)控中心及區(qū)域內下級監(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)量來進行配置，對50個級別不相同的SM標配選擇1臺前置機；對50個級別不同的SM標配則選擇多臺或者增加前置機數(shù)量來進行配置。
3.結語
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，實現(xiàn)對變電站工作現(xiàn)場的全自動化管控，對人身安全和設備安全以及對提高整個網絡的安全水平都有重要意義。
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