摘要：人们的生活和企业的发展都离不开电力能源的支持。提供持续不断的电力供应服务和降低运营成本是一对相互矛盾的问题。随着我国电网现代化改造的推进和变电站调度综合自动化的实现，许多变电站已成为无人值守站或仅有一名守门人员，变电站配变电设备的调度管理全部集中到调度中心。
关键词：变电站辅助设施；在线监测；控制
引言
变电站内主设备的正常运行，对其运行环境都有一定的要求，运行环境主要依靠站内各类辅助设施维持。所谓辅助设施，是指变电站中除了用于输送电力的主设备之外的空调、通风、消防、照明、门禁、报警以及各类设备的箱体、装设空间等，这些辅助设施虽然并不参与主设备的工作，但是对于保护变电站的安全、以及为主设备保持一个理想的工作环境，都是非常重要的。因此，在变电站的工作过程中，也需要对这些辅助设施进行实时的监控，确保他们始终正常工作。
1变电站辅助设施系统的功能
1.1报警功能
变电站辅助设施系统将每个子系统的报警信号分为三级进行处理:第一级为无人值守区域外围报警信号，如有人进入围墙外的1～1．5米范围内，以及发现有物品被扔进防区内等;第二级为无人值守区域内的报警信号，如有人进入站内，或者系统设备异常工作等;第三级为生产区的报警信号，生产区有人进入，或者系统内某个子系统报警(如发生火灾)。
1.2电子地图检索功能
传统的通过文字访问的方式，在使用中即不直观也不方便，但是在加入电子地图的功能后，用户可以在电子地图上任意拖拉、选中、提取等操作。各个变电站的平面图和摄像头的位置在图上一目了然。各种报警信息可以在电子地图上实时显示出来。通过实体三维电子地图和线路图结合的检索功能，可以实现设备视频的准确监控，实现在正确的时间，迅速定位准确的现场图像，并及时做出正确的处理。
1.3图像分析功能
变电站辅助设施智能化后，站内的图像分析功能可以在图像之间建立良好的映射关系，对其进行数字图象处理和分析来理解图像中的内容。可以做到全天候的视频监控，彻底改变了以往由值班人员对监控图像进行监测和分析的模式，也可以对图像进行不间断分析。在进行图像分析时，高级的智能算法使用户可以更加精确的定义威胁的特征，有效降低误报和漏报现象，减少无用视频数据。提高了报警系统的精度。
1.4温度和湿度监测和控制功能
站内的温度和湿度的监测主要集中在需要温度和湿度调节的重要场合，此时需配置温度和湿度传感器和一些网络远程传输和控制模块，实时地监测现场的温度和湿度调节设备的运行状态。
2变电站辅助设施的在线监测与控制模块
2.1状态采集模块
状态采集模块，主要是对辅助设施的运行工况进行实时监测，可以包括多个用于在变电站现场实时测量变电站辅助设施的状态参数的传感器，例如用于测量通风设备(如风机)、照明设备、空调设备等需要使用电力的辅助设施的工作电压和工作电流的电压传感器和电流传感器、用于测量照明设备所处环境亮度的亮度传感器、用于测量变电站内特定位置(例如主设备的工作室内)的温度和湿度的温度传感器和湿度传感器、用于测量消防管网压力的压力传感器、用于测量变电站内特定位置(例如主设备的工作室内)的特定气体(如六氟化硫)浓度的气体传感器、用于空调故障灯监视的红外传感器等。这些传感器安装在由他们测量相关状态参数的变电站辅助设施的内部或近旁，以便获取真实的在线信息。
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2.2现场监控模块
现场监控模块，包括设置在变电站现场的微控制单元(Micro controller Unit，以下简称MCU)。现场监控模块可以包括多个MCU，这些MCU都设置在变电站现场，分别安装在上述多种辅助设施的内部或近旁，根据实际需要而连接多个传感器或控制器。例如，与变电站的空调设备对应的MCU与用于测试空调设备的工作电压的电压传感器、用于测试空调设备的电流的电流传感器、以及用于监测空调设备故障灯的红外传感器、用于控制空调的红外控制器都建立电性连接。每个用于实时测量该辅助设施的状态参数的传感器都将自身测得的该辅助设施的状态参数以电子信号的形式传输到与该辅助设施对应的MCU，与该辅助设施对应的MCU将接收到的该辅助设施的状态参数转换成数字编码信号，通过MCU内的无线通信单元与厂站端平台建立数据传输。
2.3厂站端服务器
厂站端服务器，通过有线连接方式与无线基站单元建立电性连接和通信连接。厂站端服务器具有厂站端操作界面，通过该厂站端操作界面，授权用户可以查看从每个MCU通过无线通信单元和无线基站单元传输过来的数据，也可以通过无线基站单元和无线通信单元向每个MCU发出控制命令。厂站端服务器可通过设置灵活增添或删除可控制的MCU。
2.4厂站端平台模块
厂站端平台模块，设置在预定的变电站厂站端位置，包括无线基站单元和厂站端服务器。无线基站单元可以包括现有的无线通信装置，例如WI－FI通信装置、lora通信装置、蓝牙通信装置等，其种类与MCU的无线通信单元对应，可以与MCU建立无线通信。
2.5主站服务器模块
主站服务器一般部署在可以与多个变电站建立有效通信并方便管理的所在地。其通过有线连接方式与上述各个厂站端服务器建立电性连接和通信连接，并通过专用通信通道与厂站端服务器相互传输数据。主站服务器模块具有主站操作界面，通过该界面，授权用户也可以查看从每个MCU通过厂站端平台模块传输过来的数据，也可以通过厂站端平台模块向每个MCU发出控制命令。另外，主站服务器模块还包括存储模块，存储模块可用于存储每个MCU通过厂站端平台模块传输过来的数据。
2.6用户终端模块
用户终端模块，可以是便于用户携带及随时使用的网络终端，例如笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。每个用户终端都可以通过现有的有线或无线通信网络与主站服务器模块建立通信，接收数据，也可以向主站服务器模块发送命令。用户终端模块是用户使用的主要场景。
3监控与控制系统工作流程
监控系统通过上述组成模块之间的网络连接、数据传输与处理，形成完整的辅助设置监测与控制功能。主要流程分为:使用状态采集模块测量变电站辅助设施的状态参数;使用现场监控模块MCU在变电站现场从数据收集模块接收变电站辅助设施的状态参数，将变电站辅助设施的状态参数转换成数字编码信号;使用厂站端平台模块接收数字编码信号，将其转换为辅助设施的状态数据;使用主站服务器模块接收变电站辅助设施的状态数据;使用用户终端模块，在用户所在的位置从服务器模块接收状态数据，并将其向用户显示。系统中的控制功能命令，通过用户终端模块发出，通过主站服务器、厂站服务器、MUC、控制器，送达受控的辅助设施。
结语
变电站辅助设施的正常工作，是对站内主设备运行环境的重要保障，故对辅助设置的状态监测与控制，是十分必要的，由于辅助设施种类众多，长期以来，一直缺乏将全站辅助设施整合监控的统一平台或系统，本文提出一种系统，可对辅助设施进行集中的监控，帮助维护人员及时了解设备运行情况，并对故障或异常进行快速的响应与调节。通过在线监控系统的运行，可有效的提高变电站运行和监控效率，更加确保主设备的安全稳定运行。
参考文献：
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论文作者:王明辉1,端木永光2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签：变电站论文; 模块论文; 设施论文; 服务器论文; 状态论文; 主设备论文; 站内论文; 《基层建设》2019年第2期论文;