1、系统简介
厦门柔直换流站采用智能辅助监控系统，对全站主要电气设备及周围环境进行全天候状态监视，该智能监控系统包括视频监控子系统、安全警卫子系统、灯光控制子系统、环境监测子系统以及辅助监控平台，通过对各子系统数据的采集和监控实现集中管理和一体化联动，为柔直站的安全稳定运行保驾护航。
2、安全警卫子系统
换流站安全警卫子系统由四周围墙上电子围栏、大门上方的红外对射探测器和声光报警器组成。
2.1电子围栏和红外对射探测器参数及简介
电子围栏是目前最先进的周界报警系统，它由电子围栏主机和前端探测围栏组成。电子围栏主机是产生和接收高压脉冲信号，并在前端探测围栏处于触网、短路、断路状态时能产生报警信号，并把入侵信号通过监控软件发送到主控及警传室监控设备上，以保证运行值班人员及时了解情况。
其阻挡作用首先体现在威慑力上。“止步高压危险”警示牌的悬挂无疑让人一看到，便产生心理压力，且触碰围栏时的触电感，足以令入侵者望而却步；其次电子围栏本身也是有形的屏障，安装适当的高度和角度，很难攀越。如果强行突破，主机会发出报警信号。
红外对射入侵探测器如图2所示，由主动红外发射机和被动红外接收机组成，当发射机与接收机之间的红外光束被完全遮断或按给定百分比遮断时，探测器将产生报警状态。
换流站周界报警分为两个防区，如图 3 辅助监控室外设备图所示，红色围墙为防区一，蓝色围墙为防区二；如果有人强行翻越围墙或者大门时，便会触发声光报警器进行报警并且联动相应球机转到指定预置位进行录像，以供事后查找原因。
2.2应用中常见问题分析与处理措施
作为换流站的保安系统，辅助监控安防子系统的运行很大程度上强化了整个变电站安全保电环境，减少了人员配置的需要，保障了站内设备和人身的安全，尤其对重大保电期间的安全稳定生产功不可没。然而当设备故障，系统异常等情况的出现，也将增大站内值班人员负担。
以下对以往常见问题进行归纳与分析：
2.2.1电子围栏频繁误报告警
据不完全统计，换流站自17年12月至今，电子围栏误报警率达五次之多，且故障并不持续存在，常常在雨天产生，雨后自动复归。
在排除监控主机存在故障的可能性后，结合电子围栏当周界探测围栏处于触网、短路、断路状态时能产生报警信号的工作特征，对周边围栏设备进行全面检查，发现临建房后方防区2电子围栏上悬挂一根棉线，误报由雨天棉线变湿，电子围栏短路造成。移除棉线后，误报消除。
此外，电子围栏合金丝松动致雨天围栏绝缘降低；金属警示牌悬挂不当致雨天易短路等，都是导致电子围栏误报的主要原因，需要重点关注。
2.2.2辅助控制平台无法布防撤防
换流站采用智能辅助监控系统对安全警卫子系统进行集中布防与撤防，一旦平台无法实现对安防设备的有效控制与监视，换流站内大部分安全警卫设备将形同虚设。该类缺陷常由于保安、值班或维护人员不规范操作，导致程序误删缺失、系统配置变动或软件更新不全等原因造成，将系统程序重新进行配置更新后，故障即可消除。
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3、环境监测子系统
换流站辅助监控环境监测子系统由现场配置的温湿度传感器、风速传感器、雨量传感器、水浸探测器、SF6 探测器和辅助监控平台组成，能对站内的各种环境信息进行实时监测，并将收集的信息自动生产相应图表，分类存档一年，方便站内人员随时进行查阅。
3.1 温湿度传感器
根据《国网福建检修公司变电站生产场所空调管理规定》，换流站内每间设备室和保护小室均配置温湿度传感器，对室内温湿度进行实时监控。室内温度报警值设置为 28℃，相对湿度报警值设置为 70%。
3.2风速传感器
换流站各站均配置一个风速传感器，用以监测并记录风速变化，安装于西侧换流变隔声屏障顶部。
3.3雨量传感器
在换流站东侧换流变隔声屏障顶部配置一个雨量传感器，能对降雨量的多少实现有效的监测记录。
3.4水浸探测器
水浸探测器是利用液体导电原理进行检测，正常时两极探头被空气绝缘；在浸水状态下探头导通，传感器输出干接点信号，发出报警。
换流站水浸探测器作用在于监测电缆沟内有无渗漏水，均布置于电缆沟内，其分布：极Ⅰ桥臂电抗器室配置1个、极Ⅱ桥臂电抗器室 配置1个、极Ⅰ阀厅配置2个、极Ⅱ阀厅配置2 个、极Ⅱ直流场 1 个。
3.5 SF6 探测器
SF6 探测器与位于桥臂电抗器室外的 SF6 监控主机一同构成SF6监测报警子系统。系统主要检测环境空气中SF6气体含量和氧气含量，当环境中SF6气体含量超标或缺氧，能实时进行报警，同时自动开启现场SF6排风机进行通风，联动声光报警，提示人员禁止入内，并具有温湿度检测、工作状态提示、远传报警、历史报警数据查询等诸多丰富功能。
换流站两站SF6 探测器配置数量相同，均为极Ⅰ桥臂电抗器室穿墙套管 6 个、极Ⅱ桥臂电抗器室穿墙套管 6 个、极Ⅰ阀厅穿墙套管 7 个、极Ⅱ阀厅穿墙套管 7 个、极Ⅰ直流场穿墙套管 1个、极Ⅰ直流场 0010 开关处 1个、极Ⅱ直流场穿墙套管 1 个、极Ⅱ直流场 0020 开关处 1 个。
4、总结和展望
智能辅助监控系统平台以辅助监视变电站设备安全运行和环境安全为目的而设计，本文着重介绍了安全警卫子系统和环境监测子系统以及其管理平台在换流站生产中的应用，通过对辅助生产系统的有机整合，不仅有效提升了各子系统的性能，实现系统功能的统一管理及广泛联动，同时也提高了值班人员应急处置能力和响应速度，加强对意外灾害和突发事件的预防和管理能力，有利于运维人员对站内状况的全盘掌控，加强运维管理，提高运维效率。
从系统的实用性、安全性、可扩展性、易操作性等几方面出发，厦门柔直辅助监控安防、环境监测等系统仍有较大的改进空间：
1）目前辅助监控系统无法实现安防子系统的自动布撤防，例如换流站大门开启后自动撤防红外对射探测器等功能，如果能进行改造以实现自动联动，将进一步实现安防系统智能化。
2）灯光控制子系统虽无需对换流站控制楼内照明进行控制，但也无法实现联合楼周边、隔声屏障等区域照明灯具的控制，增大了值班人员的工作量，降低系统智能化水平。
3）换流站内空调控制系统、消防控制系统等并未完全融合入智能辅助监控系统内，实现操作控制，只能对现场环境情况进行检测报警，其空调和消防等站内辅助系统仍需独立的控制系统进行控制操作，无法有效实现联动自动调节。
4）辅助监控系统界面过于复杂混乱，功能不可用的部分可将其删减，以方便值班人员操控。
论文作者:林杰
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/8