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摘要：随着自动化技术的发展，牵引变电监控系统的自动化进程也得到很大提高，但是仍然存在很多需要改进的地方。在寻找牵引变电安全监控系统存在的缺陷和不足的同时，需要对现有牵引变电安全监控系统，依照国家和相关行业的法律法规进行优化设计，重点解决系统在实际运行中急需解决的问题。将火灾报警系统运用到环境监控中，增加监控的安全系数，使安全监控系统在优化后，运行更加灵敏、监控范围更加宽广。
关键词：牵引变电；安全；优化
随着牵引供电技术自动化程度的加强，牵引变电所已经基本实现无人监控状态。无人状态的牵引变电所除了具备传统牵引变电所具备的“四遥”功能外，还必须具备实时对牵引变电所内设备运行状态、外部环境情况等全方位监控的能力。但是，牵引变电安全监控系统在实际运行中和各个子系统之间存在信息共享、资源共用的兼容性问题，会对系统的安全性产生影响。所以需要投入更多的精力去研究如何提高牵引变电系统的安全性和可靠性，为系统的实际运行提供可靠有效的安全保障。
1牵引变电安全监控系统的构成
牵引变电安全监控系统的主要是有：视频监控子系统、入侵报警子系统、周围环境监控子系统、火灾报警子系统这四个系统构成。
2 牵引变电安全监控系统存在的问题
（1）将牵引变电安全监控系统的视频监控子系统归纳到列车安全综合监控总系统中，但是牵引变电安全监控系统的其他子系统例如：环境监控、火灾报警等子系统并未纳入其中，导致总监控系统不能全面的、详细的对牵引变电所实施监控，存在很大的监控盲点。
（2）列车总安全监控系统和牵引变电所的火灾探测系统不能实现有效对接。目前、火灾探测系统自成一个独立系统，其中包括的消防设备的运行状态、报警装置的运行情况并没有纳入到监控体系之内。以上这种情况依照《35-110kv变电站设计规范》和《火灾自动报警设计规范》可视为安全监控总系统不合格。
（3）随着最近几年我国铁路事业的快速发展，很多牵引变电所也受到土地规划、拆迁等因素的干扰，直接导致传统设备不能有效适应当前环境改变的局面。为了能即能满足牵引变电所各项功能的要求，又满足环境变化的新情况，所以一些变压器户内设置、竖井等特殊的布置方式应运而生。一些不能满足火灾预警的点型感温、感烟装置都将被逐步淘汰。
（4）牵引变电安全监控系统在安装过程中往往存在施工不良的问题。入侵报警装置调试不合理，也容易造成不稳定性的报警，室内四角的激光对射设备安装不合理，遇到恶劣天气很容易受到损坏而失去作用。
（5）安全监控系统的设备制造商不能完全满足当前技术的发展。现有的安全监控制造商提供的设备具有火灾报警、环境信息采集、预测、处理等功能，但是制造商开发设备时都是在相互通用的前提下进行的，当火灾或者其他灾害发生时，都是切断电源这一项处理措施，不能充分满足安全监控系统的要求。
3 牵引变电安全监控系统优化
3.1 安全监控系统施工标准
为保障牵引变电安全监控系统的稳定工作，在安装相关设备时必须按照《铁路供电调度系统设计规范》及《火灾报警及消防控制》等国家标准的要求严格执行。
3.2 视频监控设备的选择
视频监控所用的摄像机安装时要严格匹配牵引变电所所具有的照明设备，安装时要充分考虑到摄像机工作的最坏条件，以确保视频监控设备的全天候有效监控。按照《铁路供电调度系统设计规范》的标准规格，摄像机的安装高度室内与室外各不相同，一般室内要求高于2.5米，室外要求高于3.5米。对传统的视频监控设备进行升级：主控制室配备一体化球形摄像机，通过吸顶或者墙面装置安装，数量为1；电容器室内也配备一架球形摄像机，主要用于记录电容器和电抗器的工作状态，安装方式和主监控室内的摄像机一样。为检测电缆夹层中电缆的运行状态，在夹层中也配备一架一体化球形摄像机。另外，在户外配电装置室也需要配备快速一体化球形摄像机，用于监控供电装置的设备运行状态。
3.3 入侵报警系统设备选择
标准的牵引变电所四周的围墙高度必须在2.5米，并且在围墙四周还要配备入侵探测器，为增强牵引变电所的防入侵能力，将传统的入侵探测器改为激光对射式的探测器，这样的探测器能够在恶劣环境下正常工作，适应能力强。围墙内的牵引变电主控制室设有非正常出口的防火窗、防火窗上利用破损探测器被动检测，主控制室门口也要配备探测器，传统所用的入侵探测器便可以满足需要。
3.4 火灾探测器的选择
火灾探测器对于牵引变电所非常重要，及时对发生的火灾进行预警可以直接降低火灾对牵引变电所的威胁，牵引变电所安全稳定也为列出安全提供可靠保证。牵引变电所中不同的系统面临的火灾威胁不同，所用的火灾探测器也是不同的。电缆夹层中使用感温式火灾探测器，而主控制室、电容器室等主要使用感烟式火灾探测器。
3.5 牵引变电安全监控系统和相关系统的联动设计
3.5.1 与视频监控总系统的联动设计
首先牵引变电所的安全监控系统的相应子系统发出报警警告后、安全监控系统定位警报位置、分析警报原因然后上传到视频监控总系统中，总系统的工作人员可以根据牵引变电安全监控系统给出的信息作出相应的处理措施。
3.5.2 消防系统的联动设计
消防联动设计的控制设备和火灾报警器有效的结合在一起，实现火灾的及时报警、进而引发消防设备的及时运用，将火灾损失降到最低。
图2 火灾报警设备和消防联动设备的示意图
3.6 防雷电的设计方案
牵引变电亭内必须有防雷电设计，这样才能满足《建筑物电子信息系统防雷技术规范》国标要求。实际操作时，在不同的电源线、信号线上要安装不同的电涌保护装置，以防范雷击的影响；室内外不同设备间信号的输入、输出接口处也必须添加电涌装置，相应的带有金属外壳的电子电气设备要以尽可能短的长度和等电位连接网络的接地端子连接。
4 结论
本文详细介绍了牵引变电安全监控系统的各个子系统功能以及组成，提出将其中的环境监控系统、火灾报警系统独立设置，将传统牵引变电安全监控系统不能检测的盲点全部覆盖，实现全方位监控。
随着对牵引变电安全监控系统要求的提高，系统所使用的监控设备也需要逐步升级，文中明确指出了升级后设备的优越性，也指出了安全监控系统优化设计的方案，为牵引变电安全监控系统的发展指出了可行之路。
参考文献
[1] 邵成，陈波，张忠杰.牵引变电所安全监控系统的安全可靠性探讨[J].铁道标准设计，2011，（7）.
[2] 黄金海，戴国安，韩明光.牵引变电所综合自动化系统的结构与应用[J].继电器，2007，（S1）.
论文作者:任战华
论文发表刊物:《电力技术》2016年第3期
论文发表时间:2016/7/14
标签：监控系统论文; 变电所论文; 火灾论文; 探测器论文; 子系统论文; 系统论文; 设备论文; 《电力技术》2016年第3期论文;