摘 要：探討了小區(qū)變電所運(yùn)行管理難題，介紹了基于無線公網(wǎng)的新型小區(qū)變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理、主要功能、實(shí)際應(yīng)用狀況和效果
關(guān)鍵詞：小區(qū)變電所 無線公網(wǎng) 監(jiān)控系統(tǒng)
小區(qū)變電所（簡稱小區(qū)變）是居民住宅非常重要的供電配套設(shè)施，小區(qū)變的安全穩(wěn)定運(yùn)行是用戶可靠用電的基本保障。隨著高層住宅的大量出現(xiàn)和居民生活水平的提高，對(duì)電力系統(tǒng)安全可靠供電的要求也越來越高。由于小區(qū)變分布廣、數(shù)量大，供電企業(yè)往往難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)小區(qū)變運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，造成設(shè)備損壞，故障或事故發(fā)生，用戶停電。本文系統(tǒng)地闡述了一種基于無線公網(wǎng)的新型小區(qū)變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)安保、消防、監(jiān)控等多項(xiàng)功能，解決了長期以來困擾電力系統(tǒng)的小區(qū)變電所難以有效管理的難題，并已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。
1 小區(qū)變運(yùn)行管理的主要難題
�、拍壳半娏ο到y(tǒng)對(duì)小區(qū)變采取的是無人值守、定期巡視的管理方式，經(jīng)常會(huì)發(fā)生小偷破門（窗）闖入盜竊以及外來人員誤入的現(xiàn)象，對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行以及人身安全都構(gòu)成了重大威脅。
�、埔话阈^(qū)變沒有停電后的備用電源，至使其部分防誤聯(lián)鎖功能不能實(shí)現(xiàn)，給安全操作埋下了重大隱患。例如小區(qū)變電源進(jìn)線檢修，需要合進(jìn)線接地刀閘或掛接地線時(shí)就沒有任何防止帶電合地刀閘（掛接地線）的防誤裝置。
�、遣糠中^(qū)變使用了SF6開關(guān)，但沒有檢測SF6氣體含量是否超標(biāo)的報(bào)警裝置。
�、刃^(qū)變變壓器負(fù)荷狀況不能及時(shí)掌握，冷卻風(fēng)機(jī)無法及時(shí)開停。
�、尚^(qū)變無遠(yuǎn)程通信通道，無法將檢測到的數(shù)據(jù)上傳實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測。
2系統(tǒng)的組成和工作原理
2.1系統(tǒng)的組成
小區(qū)變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場傳感器檢測單元、現(xiàn)場監(jiān)控工作站單元、通訊工作站單元以及管理終端單元等幾部分組成，如圖1所示。
⑴現(xiàn)場傳感器檢測單元由煙霧傳感器、人體感應(yīng)傳感器、SF6氣體傳感器、氧氣傳感器等組成，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場各項(xiàng)檢測信號(hào)。
�、片F(xiàn)場監(jiān)控工作站單元由信號(hào)處理器、高速中央處理器（CPU）、自存儲(chǔ)器等多個(gè)部分組成，分別負(fù)責(zé)對(duì)采集到的現(xiàn)場檢測信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大、參數(shù)補(bǔ)償、分析運(yùn)算以及暫存等處理。
⑶通訊工作站單元由無線公網(wǎng)（GSM、GPRS）通訊模塊、抗干擾模塊等組成，負(fù)責(zé)將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)或?qū)崟r(shí)的報(bào)警信號(hào)通過無線公網(wǎng)上傳。
�、裙芾斫K端單元主要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)和監(jiān)控管理軟件組成，一臺(tái)管理終端單元可對(duì)數(shù)十個(gè)小區(qū)變電所進(jìn)行集中監(jiān)控，可對(duì)各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分類管理，并可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的遙測、遙信和遙控功能。
圖1 小區(qū)變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.2工作原理
根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控的需要，可分別設(shè)置多種類型的檢測傳感器，在日常的監(jiān)控管理中，傳感器能實(shí)時(shí)采集到相應(yīng)的檢測信號(hào)，傳感器能定時(shí)采集到相應(yīng)的信號(hào)，通過通訊總線傳送至現(xiàn)場監(jiān)控工作站單元，信號(hào)經(jīng)過處理、運(yùn)算、分析后，傳送至通訊工作站單元，并通過無線公網(wǎng)向管理終端單元上傳各項(xiàng)數(shù)據(jù)。當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生報(bào)警狀況時(shí)，如發(fā)生火災(zāi)、人員闖入、SF6氣體泄漏超標(biāo)、氧氣含量偏低等，報(bào)警信號(hào)將同步向預(yù)先設(shè)置的維護(hù)人員
手機(jī)和管理終端單元發(fā)送報(bào)警短信。
2.3系統(tǒng)可行性保障
�。�1）GSM和GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)在我國已有多年發(fā)展時(shí)間，其技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，且整個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域也十分普遍，系統(tǒng)利用該平臺(tái)作為
信息傳遞的主要途徑。
（2）采用國外最新的紅外感應(yīng)和微波感應(yīng)技術(shù)，在防盜功能中將兩者完美的進(jìn)行結(jié)合，同步感應(yīng)確保檢測的準(zhǔn)確性。
（3）由于系統(tǒng)是在變電所強(qiáng)電磁場干擾的環(huán)境中工作，因此，對(duì)抗干擾的要求很高，在設(shè)計(jì)中充分利用硬件屏蔽與軟件
智能補(bǔ)償?shù)姆绞接行У慕鉀Q了這一問題。
3 系統(tǒng)的主要功能
小區(qū)變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在綜合了電力系統(tǒng)日常管理要求的基礎(chǔ)上，具備下列功能：
（1）火災(zāi)報(bào)警
（2）防盜報(bào)警
（3）SF6氣體泄漏超標(biāo)報(bào)警
（4）缺氧超標(biāo)報(bào)警
（5）布防、解警、啟停風(fēng)機(jī)（現(xiàn)場人工操作和遠(yuǎn)程遙控操作）
（6）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)上傳及報(bào)警
（7）自動(dòng)巡檢（自檢）
（8）
信息管理（定向
手機(jī)號(hào)碼設(shè)置、小區(qū)變電所命名、報(bào)警記錄管理、上傳歷史數(shù)據(jù)管理等）
4 系統(tǒng)的主要特點(diǎn)及解決的問題
（1）解決了小區(qū)變無遠(yuǎn)程通信通道的問題
由于現(xiàn)有的小區(qū)變與監(jiān)控中心之間沒有相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)存在，采用GSM手機(jī)模塊，利用成熟的GSM公共網(wǎng)絡(luò)的
手機(jī)短信方式去實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙測、遙信、遙控功能。
�。�2）完善了防誤聯(lián)鎖的問題
在所用電停止時(shí)，為高壓帶電顯示閉鎖裝置提供不停電
電源，可以確保其防誤聯(lián)鎖功能仍能可靠實(shí)現(xiàn)。
（3）將安保和消防等功能融為一體
針對(duì)當(dāng)前小區(qū)變無人值守的狀況，通過增加防盜報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、SF6氣體泄漏報(bào)警、缺氧報(bào)警等功能，及時(shí)將小區(qū)變異常的情況告訴運(yùn)行維護(hù)人員，消除事故隱患，提高運(yùn)行管理水平。
根據(jù)實(shí)際情況，還可增加對(duì)開關(guān)量的遙信、斷路器的遙控、相關(guān)電氣參數(shù)及變壓器超溫的遙測功能，使運(yùn)行維護(hù)人員及時(shí)掌握各小區(qū)變?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)行遠(yuǎn)程操作，提高了配網(wǎng)
自動(dòng)化水平。
（5）解決了電力系統(tǒng)對(duì)小區(qū)變難以集中管理的難題
實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)小區(qū)變無線組網(wǎng)，用一臺(tái)終端監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)所有的小區(qū)變，對(duì)所轄小區(qū)變集中遙信、遙測和遙控。
5 系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用及前景
小區(qū)變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)于2007年起在常州、鎮(zhèn)江等地區(qū)得到了部分應(yīng)用，目前在數(shù)十個(gè)站內(nèi)運(yùn)行，由管理終端進(jìn)行集中管理。投運(yùn)至今，數(shù)據(jù)上傳準(zhǔn)確，報(bào)警及時(shí)，盜竊、誤入等事件的發(fā)生比率明顯下降。維護(hù)人員能夠在不到現(xiàn)場的情況下，對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行可靠的實(shí)時(shí)監(jiān)控，節(jié)約了大量的人力、物力和財(cái)力，提高了小區(qū)變電所整體的安全運(yùn)行管理水平。應(yīng)用實(shí)例證明小區(qū)變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效解決小區(qū)變安全運(yùn)行管理難題，為大面積推廣打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，具有較為廣闊的發(fā)展前景。
6 系統(tǒng)發(fā)展的方向
目前的小區(qū)變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要通過GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，但該網(wǎng)絡(luò)屬于第二代無線通訊網(wǎng)絡(luò)，具有傳輸數(shù)據(jù)量小，傳輸速度緩慢等痼疾。筆者考慮，可利用現(xiàn)有已經(jīng)成熟的GPRS網(wǎng)絡(luò)和即將投入運(yùn)行的3G網(wǎng)絡(luò)解決上述難題。同時(shí)，還可增加GPS電子地圖功能，系統(tǒng)可最終實(shí)現(xiàn)故障地點(diǎn)的精確定位。
7 結(jié)語
小區(qū)變電所遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，構(gòu)筑了小區(qū)變電所的安全防線，對(duì)保障供電系統(tǒng)的安全可靠供電，提高安全生產(chǎn)管理水平具有十分重要的意義。
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