摘要：本文结合智能变电站技术规范对辅助监控系统的要求，进行了智能变电站辅助监控系统一体化功能设计和监控软件设计，定义了各个子系统的框架结构，重点对视频监控子系统、安全警卫子系统、门禁子系统、环境监测子系统、智能灯光控制子系统的设计进行了详细的阐述。
关键词：变电站；智能辅助；监控；控制
1、智能变电站辅助系统综合监控平台特性
1.1建立和实现变电站内安全监控系统各设备运行环境状态信息的实时网络自动化监测管理；
1.2可以改进传统的管理方式，真正实现 “数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求。
1.3提高变电站安全管理效率与质量，变人工例行的巡检为系统在线实时监测，对系统监测到设备及运行环境的突发故障实施及时、针对性的有效处置。
1.4通过本系统的实施，可提高变电站设备的安全运行的可靠性，有效预防各类事故的发生。形成智能化变电站运行环境风险控制和自动检修模式。形成监控中心与操作站相互结合实现“调控一体”模式。
1.5通过本系统的实施，提高工作效率，降低维护成本，减轻运行维护人员的劳动强度，实现科学、高效监控，确保变电站设备的安全运行及可靠供电。
2、变电站监控策略
（1）周边环境防护
进行变电站区域内场景的监控，包括：周界红外对射、电子围栏、视频图像监控、通道出入管理等。
（2）重要室外设备
对变电站内常规敞开式刀闸的合/分状态、变压器、断路器、CT、PT、避雷器和瓷绝缘子等重要运行设备的外观状态进行视频图像监控、高级视频分析。
（3）重要设备房间
对变电站内主要室内（主控室、二次设备室、高压室、电缆层、电容器室、独立通信室 等）场景情况的视频图像监控；对变电站内主要室内（主控室、二次设备室、蓄电池室、独立通信室等）温度、湿度、SF6浓度以及水池、电缆沟等水位情况等环境进行监测；对室内安全布/撤防门禁通道管理；火灾报警；实现对空调、风机、水泵等设备的状态监视与控制。
3、变电站各子系统的功能设计
3.1视频监控子系统
视频监控系统为变电站智能辅助控制系统的核心，能够完整地观看到变电站内主要设备的运行情况。接收其他系统传递过来的报警信号（包括软报文信号、硬接点信号），能够调用相应的摄像机，并能自动将云台或摄像头调至相应预置位，对报警情况进行查看，同时能在系统中弹出相关视频窗口，用以提示值班人员进行查看。视频监控子系统由三部分组成：前端视频采集设备，图像处理及存储设备，视频信息传输通道。
除了能对现场工况的视频信息实时采集以外，视频监控系统还通过标准的通信规约接入到智能辅助控制系统，由智能辅助控制系统统一管理，实现各项视频联动的功能。
3.2 安全警卫子系统
（1）周界报警系统：
周界报警子系统由三个部分组成：围栏主机，围墙上端电子围栏，大门上端可移动装置。围栏主机报警及控制装置安装于警卫室内或围墙前端，以壁挂方式安装。围栏主机将整个围墙划分为4个区域。当有人试图翻越围墙上端的电子围栏时，或是有人剪断围栏线时，都会触发围栏主机报警。围栏主机输出的报警信号可以驱动告警区域的高音警号发出鸣响及报警指示灯开始闪烁，用以对入侵人员起到震慑的作用，同时提示值班人员进行查看。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆周界报警在完成已有的报警、防护功能以外，还需要与视频监控系统进行互相通信，实现联动，做到哪里有报警，摄像头就会跟踪到哪里。在夜间或光线照度不够的情况下，还需与灯光控制系统联动，适时开启报警区域的灯光照明。
（2）防盗报警系统：
在变电站大门或电子围栏涉及不到的区域设置红外对射报警器，在室内各小室出入口设置红外双鉴报警器，当有人员入侵时进行报警并联动摄像头进行录像。
3.3门禁子系统
本工程在变电站大门、各二次设备室、GIS室、控制室、机房、通信室等区域装设门禁系统，并将其接入到智能辅助控制系统当中，实现功能联动。当有人打卡的时候，门禁系统把此信息立即上传，并触发报警，后台可人工或者自动调用相应摄像机进行查看，把视频画面和门禁打卡人的信息发送给运行人员进行对比，防止有人盗用其他卡进行非法进入以及非法操作。当火灾报警系统发生动作时，门禁系统还应联动打开火警相关区域的所有门，以利于运行人员进行火势控制或撤离。
3.4火灾报警及消防设备子系统
火灾报警及消防设备系统除了用于监视室内的明火或烟雾的出现，对变压器等重要设备实现泡沫消防，并发出报警信号以外，还需要通过智能辅助控制系统与视频监控子系统系统进行互相通信，实现联动。当火灾发生时，由智能辅助控制系统确定烟感或者消防设备的地址码，判断发生报警的位置，做出决策。另外，火灾报警及消防系统还应与采暖通风系统、空调控制系统进行联动，当火警发生时，根据预设的联动机制，自动停止或开启通风设施，停止空调运行。
3.5环境监测子系统
变电站环境监测设备，包括温度传感器、湿度传感器，风力传感器、液位探测传感器、SF6浓度等。环境监测设备信息将通过智能辅助控制系统进行采集。智能辅助控制系统能利用环境监测设备上送的信息，自动与视频监控系统、采暖通风设备、水泵控制系统等进行联动。
3.6采暖通风及空调控制子系统
（1）采暖通风设备控制
为了实现节能减排的目的，能将电采暖设备通过通信的方式接入到智能辅助控制系统中，由智能辅助控制系统结合环境监测子系统采集的环境数据，对全站采暖通风设备进行智能化控制， 判断需要启停的采暖设备，并对其发出启停指令。
（2）空调设备控制
变电站将依靠智能辅助控制系统对空调设备实现远程控制。一方面提高自动化水平，另一方面达到节能减排的目的。
智能辅助控制系统根据要求设定空调开启的温度条件，结合环境监测子系统所回传的温湿度信息，判断是否需要开启空调，从而在智能辅助控制系统后台实现变电站内空调设备的自动控制。
3.7水泵控制子系统
当环境监控系统液位探测传感器监测到发生浸水事故时，自动由智能辅助控制系统向排水泵控制箱发出启动指令，远程开启排水泵。而当主水泵出现故障，导致水位上升至某一高度时，智能辅助控制系统后台应实现与视频监控系统联动，自动调用摄像机转到相应预置位，同时并启动备用水泵。
3.8远程灯光控制系统
灯光控制系统需要实现随摄像头追踪开启的功能。在夜间或者光线较暗时，当摄像头根据突发事件（包括非法入侵、火灾告警、变电站事故跳闸等等）进行转动、对焦的时候，系统根据预定的联动机制，开启相应的照明灯，用作摄像光线补偿。当夜间需要进行远程视频巡视时，灯光应根据摄像头巡视路径相应开启和关闭。
另外，在夜间或者光线较暗时，灯光控制系统还应能与门禁系统形成联动，为值班人员的正常工作提供方便。
本文结合现阶段智能变电站监控系统技术规范要求，实现了变电站辅助监控系统的集成化设计，高度整合变电站所有辅助生产子系统，除了强调各个子系统之间的信息共享和信息互动之外，还在多个维度与其他系统进行信息整合，纵向与网省级主站的信息交互，横向与变电站自动化系统（SCADA系统）的信息交互、信息互动，满足智能变电站技术发展对辅助生产系统的设计及运行要求，本软件系统已在河南电网多个智能变电站自动化系统中得到成功应用，有效提升了智能变电站的技术及运维管理水平。
参考文献：
[1] 许伟国，等.110kV大侣智能变电站自动化系统的设计与应用[J].电气技术，2011（12）：32-36.
[2] 梅鲁海，等.基于SIP的新型变电站视频监控系统设计[J].电力系统自动化，2010，34（3）：66-69.
论文作者:王妍,李兆新
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签：变电站论文; 子系统论文; 控制系统论文; 智能论文; 监控系统论文; 设备论文; 围栏论文; 《电力设备》2017年第32期论文;