基于GIS地理信息的危控区可视化管理论文_范甬,杨劭炜,叶盛

(国网浙江丽水市莲都供电公司,浙江 丽水 323000)

摘要:配电网作为电力网中起重要分配电能作用的网络,是直接面向电力用户的重要环节,也是国民经济与社会发展的重要公共基础设施。近年来,地震、洪水、台风、冰灾、泥石流等自然灾害频发,给配电网和配电设备的正常运行带来了严峻考验。国网丽水市莲都区供电公司针对辖区内复杂多变的山区地形地貌、气候水文条件等外部环境对配电网线路的影响,建立相应的防汛、树障、燃气、感应电、危化品等各类危控区,是本课题的主要研究内容。

关键词:GIS;地理信息;危控区;可视化管理

一、前言

随着电力系统复杂性的增加,因设备规划、布点限制,部分设备运行环境较差,受到洪涝灾害、冰冻灾害、地形地貌、树线矛盾等外部环境影响,将会导致电力设备直接或者间接受到影响和破坏,甚至造成大面积停电。不仅给居民生产生活带来极大不便,还会造成巨大的经济损失。

为解决此类问题,莲都公司自2015年起开展基于GIS地理信息的危控区可视化管理,主要针对莲都辖区内复杂多变的山区地形地貌、气候水文条件等外部环境对配电网线路的影响,建立相应的防汛、树障、燃气、感应电、危化品等各类危控区,结合实际情况,分析设备运行状态,对危控区内电力设备实施重点监控、差别管理。

二、可视化管理的基本内涵

以信息化手段为支撑,以精益化管理为目标,对影响电力设施正常运行的外部因素进行归类,按照危控区类型进行划分。建立基于GIS地理信息的危控区可视化管理工具,将所有的危控区绘制成“危控一张图”,做到可视化展示。利用内外部信息资源的有效整合,创新各类危控区管控技术手段,加强危控区的实时管控。开展危控区定期更新维护,实现危控区管理和应用的常态化。

三、危控区可视化管理的主要做法

1.危控区建设和管理模式

1)按照危控区类型进行划分,归纳应急预案

针对影响电力设施正常运行的外部因素进行归类,对辖区范围内的电力设备全面摸底,按照危控区类型进行划分。根据每种类型的危控区特点制定合理的应急处置流程,归纳各危控区的应急预案。

2)利用信息化手段,实现危控区可视化展示

依托公司自行研发的配电网应急(灾害)预警指挥平台,建立基于GIS地理信息的危控区可视化管理工具,将所有的危控区绘制成“危控一张图”。抢修指挥人员可以在系统中查看危控区GIS地理图,调取危控区中所有线段的台帐资料、应急预案、现场照片或实时监控画面等相关信息,指导现场抢修人员开展故障排查,提高抢修效率。

3)内外部信息资源有效整合,加强危控区实时监控

针对不同类型危控区特点,创新各类危控区管控技术手段。通过接入危控区内的气象、水利、公安、交通、小区物业等外部公共资源信息,并与设备环境监测、配网网架拓扑、营配贯通数据等电力系统内部信息进行有效整合,从而对危控区内电力设备实时监控,达到精益化管理的目的。

4)制定危控区日常管理制度,定期更新维护

根据危控区日常运维、应急抢修经验,逐步制定危控区的日常管理制度。结合职工查找隐患专项活动,开展危控区定期更新维护,实现危控区管理和应用的常态化。

2.危控区类型划分

目前共划分出5类危控区:防汛危控区、树障危控区、燃气危控区、感应电危控区、危化品危控区。后续可结合实际需要新增危控区类型。

1)防汛危控区

根据历史水文信息、洪涝灾害情况,深入调研莲都辖区各河流流域影响范围内的低洼易受淹电力设备,结合降雨和洪水频率,分析设备运行情况,科学划定防汛危控区11处,主要分布在瓯江等主流域沿岸、城南地势低洼地带。针对每个防汛危控区,编制防汛应急预案,利用气象、水利、公安、小区物业等外部公共资源及环境监测装置的应用,设立78个防汛监测点。一旦发生险情,可及时预警或提前采取科学隔离等措施,减少损失。

2)树障危控区

针对树竹生长茂盛、树线矛盾突出线段,通过摸底梳理,划定树障危控区18处,主要分布在城北白云山、大港头、老竹一带。一旦某一线路故障,抢修指挥人员可以立即在系统中查看该线路经过的树障危控区GIS地理图,调取危控区中所有树线矛盾突出线段台帐资料、应急预案、线路通道实时监控画面等相关信息,指导现场抢修人员查找故障点,提高抢修效率。

3)燃气危控区

借助电力-燃气联动机制,对电力线路和燃气管道交叉区进行联合排查,针对紧挨重要用户或位于居民聚集区内的交叉隐患区域,划分燃气危控区27处,主要分布在主城区内。针对每个燃气危控区,在系统中纳入安全注意事项、联动联系人、现场管网走向图、应急预案等,并与燃气公司在日常运维、隐患排查等方面实现信息共享,互帮互巡。

4)感应电危控区

吸取近年来国网公司系统感应电伤人事故教训,对配网线路感应电高风险区域进行全面摸排,划定感应电危控区14处,主要分布在联城、岩泉一带。在GIS地理系统中对平行、临近、交跨线段进行“红线”标识,建立风险警示台账,包括安全防范措施、现场照片等。下阶段,我们还计划将感应电防范工作纳入安全风险管控系统中,加强此类作业风险的预防。

5)危化品危控区

吸取2015年天津港“8.12”爆炸事故经验教训,针对辖区内的重要危险化学品生产经营存储点进行摸底排查,包括化学药品生产、经营厂家、加油站、煤气站、烟花爆竹店等,划定危化品危控区35处,主要分布在主城区内。针对每个危化品危控区,在系统中纳入安全注意事项、应急联络人、现场照片、应急预案等,并通过公安天网等社会公共监控资源进行实时监控。

3.主要管控手段

1)气象信息的接入与应用

通过与气象部门联动合作,从气象部门接入莲都境内30个气象观测站点的气象实况数据及预报数据,包括温度、湿度、降雨量、风向、风速等,便于抢修指挥人员能够实时准确地掌握莲都辖区各危控区的气象环境数据和发展趋势,实现气象灾害的准确预警。此外,莲都公司自行在微气象区安装了部分小型移动式气象站,作为气象局数据的有效补充。

2)水利信息的接入与应用

通过与水利部门联动合作,从水利部门接入莲都境内重要河流流域的7个水情视频监控信息,使得抢修指挥人员可以远程监控不同流域的河流实时水位信息;结合水利部门山洪灾害预警系统提供的水文数据,掌控不同流域的河流水位发展趋势及对流域内电力设施的影响范围,实现洪涝灾害的准确预警。

3)公安天网信息的接入与应用

通过与公安部门联动合作,从公安部门接入莲都境内874个天网监控视频探头。在平台中按照监控对象进行分类,如防汛监控、防外力破坏监控、大型施工场地监控、危化点监控、重要用户监控等,从而有效提高监控效率,直观掌握现场故障情况。

4)交通信息的接入与应用

通过与交通部门联动合作,从交通部门接入97个主要交通路口监控视频探头,在故障处置过程中,为抢修人员提供最佳路径选择,避开交通拥堵或水淹路段。

5)小区物业信息的接入与应用

通过与小区物业联动合作,从配电站所安装在地下的小区物业接入35个物业监控视频探头,对小区内部电力设备进行24小时监控,同时在水灾发生时,能够实时监控水情,对配电站所受淹情况进行预警。

6)开闭所环境监测

针对防汛危控区内的户内开闭所进行环境监测,通过在开闭所内安装环境监测装置,并将监测信号接入系统,从而实现对开闭所内温湿度、水位、烟感等信息的实时监控。一旦达到预设阀值,系统就会自动告警。同时,可调用开闭所内部视频监控设备查看现场情况,实现了监控可视化。

7)室外重要电力设备防汛监测

在防汛危控区内重要的户外电力设备附近,安装水位监测设备,该设备可以实时监测所处地带的积水情况,一旦监测到的水位超过了系统设置的安全警戒水位,系统就会发出告警信息,提示抢修指挥人员注意告警地点可能存在水位异常情况,需要尽快确认是否会对电力设施造成影响。如果有影响,应当立即启动应急预案,排除影响。

8)线路通道实时监控

针对树障危控区内树线矛盾突出线段,以线路通道为监控对象架设视频监控摄像头,实时监测树竹生长及对线路通道的影响情况,及时发现隐患并消缺。一旦某一线路故障,抢修指挥人员可以立即在系统中查看该线路经过的树障危控区GIS地理图,调取危控区中所有树线矛盾突出线段线路通道实时监控画面,指导现场抢修人员查找故障点,提高抢修效率。

9)危控区应急预案

危控区应急预案是危控区管理基础资料的重要组成部分。当系统中某个危控区发生告警事件时,抢修指挥人员可以第一时间查看该危控区应急预案,根据预案的指导,更快更好的进行电力抢险救灾工作。预案内容主要分为四大部分:

第一部分:抢险救灾的安全提示。电力行业的故障处理工作是一种高危作业,必须时时刻刻谨记“安全第一”的原则。所以预案的第一部分就是关于安全操作的注意事项,工作原则等方面的相关内容。

第二部分:危控区内的台区用户资料的管理,包括小区名称、物业管理公司名称、社区联络人、村庄联络人等信息。掌握这方面的信息,有利于抢修指挥人员在险情发生时,可以及时定位到险情所处地域,并找到该地域的相关联络人,与其取得联系,了解现场情况或者对其进行险情通知。

第三部分:危控区内的电力设备分布资料,尤其是变压器、开关站、临时电源点等的具体分布描述信息。对电力设备分布地址的掌握,有利于抢修人员能够快速的在险情发生时找到故障对应的电力设备,及时采取停电或者切换电源的操作,将故障对用户的影响降到最低。

第四部分:面对险情的具体指导措施,包括危控区的抢修小组的组成部分,主要负责人、参与人员,以及发生险情时,该如何进行险情处理的具体操作步骤等信息。

10)“电-线”联动机制

目前已实现电力-燃气联动、电力-电信联动、电力-电视联动、电力-物业联动、电力-消防联动、危险品处置联动等联动机制,并通过系统实现与相关联动部门的信息共享,确保联动机制运转高效。

工作计划联动:规划层面,提前获得相关部门的路径、设备安置点等信息,为电力线路规划、设计、施工提供有关方面的信息;计划层面,电力部门和联动方定期互通工作计划、设备停服役等信息,为双方工作部署提供信息协助。

设备巡视联动:按照各自的巡视要求,巡视上错开各自的空档期,实现空档期间交叉临近管线的互查帮巡;强化关键用户、危险区域的巡视力量调配,实现重点区域互巡;在“两会”、“双节”、“双考”等时期内进行联巡。

现场处置联动:在重要现场,处置复杂问题时,电力部门与联动方实行“三同步”,即同步制订抢修计划,同步调整施工安排,同步落实管控措施,实现现场处置的高效联动。

11)专家远程诊断机制

为故障处置提供技术支持,破解故障抢修现场技术难题,综合应用天翼对讲装置、3G视频监控等实时音视频交互工具,实现故障处置远程可视化、沟通直观化,从而建立专家远程诊断机制。

四、结论

通过在莲都辖区内一年多的建设与实践,基于GIS地理信息的危控区可视化管理实现了危控区内灾害有效预警、灾情实时掌握、故障快速处置,进一步实现电力防灾减灾作用,加快故障排查处置速度,促进灾后及时恢复供电、灾后自救能力的进一步提升。该体系的运转有力地彰显了责任央企的社会基层形象,实现了人员更精化、效益更大化、服务更优化。

论文作者:范甬,杨劭炜,叶盛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期

论文发表时间:2017/3/9

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