基于变电站智能预警技术研究与应用
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[摘 要] 变电站智能预警技术适用于信息化高度集成的智能变电站之中，采用先进的交互式开发理念研发，通过建立统一服务平台实现对外部预警设备的联动反应，充分利用自愈式通道转换技术，实现系统全天候、不间断实时监控，主服务系统自动记录异常信息加以分析判断，并将其分发至客户端，从而实现动态在线智能预警监控，从根本上解决变电站安保难题。
[关键词]预警 联动 变电 安全 智能
中图分类号：TM63；TM08 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）18-0394-01
1、变电站安保现状及需求
随着电力系统变电站自动化技术的的发展，无人值守或少人值守变电站越来越多的在电力系统得到应用。目前无人值守或少人值守变电站大多都已实现了“五遥”功能，但仅仅依靠现有“五遥”技术手段，实现变电站的安全可靠是不完善的。变电站是重要的电力生产场所，安全要求非常高，为了保证安全，在变电站设备发生异常或外因破坏，特别是火灾、爆炸、泄露、失窃以及恶意破坏等对安全生产构成极大威胁，变电站监控预警联动平台在此背景下应运而生。它的应用极大的提高了变电站的安全系数，为变电站的安全、可靠运行提供了更丰富的技术手段，实现了从被动防御向智能防御的技术转变。
2、系统工作原理
变电站智能预警设备主要由视频服务器、摄象机（防护罩、摄象机、镜头、支架）、报警器、网桥、网络交换机、数据模块、稳压电源（可选）等主要设备组成。主要完成图像的采集、编码和传输、摄象机的控制和报警数据的输入/输出工作。
在变电站室外场区根据具体情况安装一个到数个室外可控球型摄像机（可控摄像机需要配置相应的云台镜头解码器），室外球型摄像机保护性好，可以有效的防雨除霜，而且可以可带加热器和风扇，自动加热、自动排风，云台可以上下左右的转动，并且镜头可以拉远、拉近，可以大范围地监控场区，并且可以监控主变压器、大门等地。一般安装在房屋的高处或电线杆的适当地方。
在主控室可以采用带变焦的室内可控摄像机，可以大范围的扫描主控室的情况，而且可以对主控室的仪表盘等进行特写，可以比较清楚地看到仪表盘上的读数。
在高压室等其他设备间，可以安装相应个数的固定摄像机，对重点部位进行观察。
对重点部位可以安装相应的报警器，包括在设备间室内安装烟雾探测器、温湿度传感器，在设备间或主控室门口和窗边安装红外双鉴探测器、门磁开关等。
在变电站四周考虑防盗的需要，可以考虑配置相应的红外对射探测器，一旦有人翻越围墙，阻断红外线传输，报警器就报警，同时视频服务器可以自动录像，假如联动摄像机，可以自动转动摄像机对准报警处。
考虑到设备供电的安全性，可以给监控设备配置稳压电源或UPS不间断电源，可以考虑配置相应的视频线控制线防雷器。
前端摄像机的视频信号通过嵌入式网络视频服务器压缩成数字信号，结合其他数据信号统一打成IP数据包，通过视频服务器的RJ-45以太网口直接送到变电站的交换机上，交换机再连接2M以太网桥转换成2M E1专线信号传输到监控中心去。
3、主要应用技术
一是采用集群式线程开发技术，集控编程带来表现力和操作性能好处的同时，死锁、无限延迟以及数据竞争这些不利因素得到最佳解决方案；二是采用自愈式智能通道转换技术，该技术的应用使得通信方式实现智能转化，呈现“自适应操作”；三是采用商务智能数据分析技术，数据分析指标的科学，准确，数据挖掘的能力的到空前提高。四是采用开放式接口扩展技术，该技术的应用实现系统灵活功能扩展，充分吸纳外部设备接入；五是采用多层交互式数据库技术，打破了传统数据操作模式，利用多层数据交互传输，有效降低数据操作延时，提高了数据运行效率。
4、技术改进措施
专业化管理要求的是不断完善管理、实现精益化管理，它随着企业战略、外部环境等因素而调整，目前，我们紧抓省集团公司关于加快信息化建设的有关政策，以全面提升信息通信工作为契机，加大力度改进工作模式，深入专业化管理研究与探索，制定数字化监控预警平台建设规划蓝图，以适应未来电网安全稳定运行的需要。
随着3G网络的发展及应用，未来传输信号的类型增多，网络通道传输速率将会大大提高，这也为未来监控预警平台大大提供了广阔的发展空间，因此监控预警平台将会朝着多系统联动、高清晰画面、高速率网络三方面发展，必将成为电力系统安全保卫工作的“超级武器”。
5、典型案例
利津县供电公司变电站监控预警联动平台是基于图像监控、红外防盗报警、火灾预警、继电保护于一体综合安保系统，实现了自动化、智能化、集成化设计理念，满足了安保工作“快速、联动、预警”要求，真正成为供电枢纽变电设施安全保卫工作的“千里眼”、“保护神”。
案例1：
2008年4月1日，盐窝变电站2号机柜发生一组开关烧毁，引发局部火灾，环境传感器及继电保护联动装置第一时间启动报警提示，并迅速将警示信息上传给监控预警联动平台，联动平台发出联动指令，启动图像监控自动定位跟踪功能模块，锁定火灾点，并将该画面传送到工作前台警示界面，发出警报，操作队员听到警报后，迅速查看平台警示界面，画面显示准确位置，操作队员赶赴火点，迅速控制火情。整个平动反应时间控制在了2分钟内，大大缩短了消除隐患的时间，同时也为公司挽回了因火灾而导致的重大损失，估算资金达15万元。
案例2：
2008年12月6日23：30，犯罪嫌疑人陈某、张某携带盗窃器具试图窜入利城变电站盗割电缆及正由于变电站改造升级的电力设备。两人从变电站北墙翻越，当两人刚从墙上跳下时，触发红外报警系统，联动平台迅速启用警报设备并发出联动指令，监控设备调整角度朝向北墙并开启红外成像功能，并将画面传送到工作台界面。值班人员迅速拨打110报警电话，并通知县公司保卫部门。由于该变电站地处县城旁边，公安人员及公司保卫部门10分钟后到达现场，将两名犯罪嫌疑人控制在北墙电缆沟处并实施抓捕，两人对于犯罪行为供认不讳。通过本次联动处置盗窃事件，避免了重大停电事故，经有关部室测算挽回经济损失估计在8万元左右。
参考文献
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