浅议变电站施工现场安全智能监控系统

【摘要】安全智能监控系统为电力现场作业人员提供可靠的人身安全监控与防护手段，能够及时有效的预防和减少电力系统对人身造成的意外事故。本文主要介绍安全智能监控系统的设计目标及原则，并介绍了智能化变电站的功能特征。对于变电站施工现场安全监控系统的作业流程进行了一定程度上的介绍。

【关键词】智能化变电站 监控系统 安全 设计目标

中图分类号： TM411 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

2012年5月22日，由中国电科院和福建电力公司承担的国家电网公司科技项目“变电站现场作业安全智能监控系统”顺利通过验收。专家对该项目的实施给予了高度的赞赏与肯定，一致认定该项目在电力系统的安全监控方面取得了国内的先进水平。国家电网公司在2010年成立了一项“变电站现场作业安全智能监控系统”的科技项目。该项目是由定位子系统、智能视频分析子系统等组成的现场作业人员安全智能监控防护系统，该项目在福州的500kV变电站中得到应用。安全智能监控系统能够对操作人员中没有规范使用或未使用安全帽，以及检修人员未经允许跨过安全围栏高空垂直交叉作业等违章行为自动进行实时提示、告警。

二、智能化变电站的功能特征

为了满足我国智能电网建设及其发展的要求，需要结合智能电网的背景，很好的设计与建设智能化变电站。保证我国智能电网的信息化、数字化、自动化及互动化。智能化变电站应该表现出以下几点功能特征。

1、紧密联结全网

为了加强全国电网体系的紧密型，需要让智能化变电站很好的发挥其作用。智能化变电站能够在很大程度上预防并紧急控制作业中发生的事故，保证在不同层次上进行统一协调控制。智能化变电站的“全网”意识更强，作为电网的一个重要环节和部分，其在电网整体中的功能和作用更加明显和突出。

2、支撑智能电网

由于智能化变电站表现出的自动化、智能化，能够在很大程度上与智能电网的设计及运行水平保持一致。能够有效的实现智能电网中的安全、可靠、经济、高效、清洁、环保、透明、开放等运行性能的要求。以及在硬件装置上，可以保证高程度的集成化和优化，并与软件功能进行相应程度上的配合。

3、高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求。我国智能电网的骨干输电网架是特高压输电线路，要挑战大容量、高电压所带来的技术问题。对于设备绝缘、断路开关等方面的内容，特高压变电站要采取可靠的措施进行解决。

4、中低压智能化变电站允许分布式电源的接入。在未来的智能电网中，会接入大量的风能、太阳能。智能化变电站要对分布式电网并网进行充分考虑，能够从技术到管理、从硬件到软件的内容上进行相应的考虑。与常规变电站相比，智能化变电站从继电保护到运行管理都应做出调整和改变，以满足更高水平的安全稳定运行需要。

5、远程可视化

在对智能化变电站进行状态监测及操作运行时，可以充分利用多媒体技术，进行远程可视化与自动化。能够真正实现变电站的无人值班，对变电站的安全水平进行一定程度上的提高。

三、安全智能监控系统的设计目标及设计原则

1、设计目标

为了提高工作人员的工作效率，并在最大限度上提高变电站的安防能力，需要适时完善智能监控系统。因此要充分考虑智能化监控系统的方案设计的整体规划。要将应用需求存在的特点与实际情况相结合，合理优化设计方案。对于未来的应用需求以及技术发展也要进行相应的考虑。为了保证电站内的工作环境是安全可靠的，需要对突发事件的发生进行科学的规划与指挥。

2、设计原则

为了深入规划和设计变电站的安全监控系统，需要遵守一定的设计原则。一是要具有可行性及适用性。在设计安全监控系统的过程中，要保证高安防等级的前提下让投资方得到受益，同时应满足近期使用和远期发展的需要。以现有成熟的技术和产品为对象进行设计，同时考虑到周边信息、通信环境的现状和发展趋势，并兼顾管理部门的要求，使系统设计方案可行；二是要保证先进性与可靠性。当系统出现故障时，为了保证数据的准确性及完整性，需要让系统拥有迅速恢复额的功能；三是要具有一定的开放性及标准性；四是要拥有一定程度上的可扩展性及易维护性。

四、变电站安全智能监控系统的基本原理

在实现变电站安全智能监控的过程中，首先要对项目的任务、设备进行确定，并辨识危险点，以及要清楚确定作业的范围；工作负责人如果要进入变电站，需要与变电站大门进行磁性码核对，核对正确后启动智能化项目，然后对现场工作进行安排。在进行现场作业时，如果作业人员对带电设备进行近距离靠近时，或未对非工作单元设备进行磁性码核对，则地面铺设的感应系统会自动启动，发出报警信号。当结束完作业后，要再次进行设备及安全设施磁性码的核对，然后对安全措施进行撤除处理，工作结束。

对于设备、安全设施安装磁性码时，工作人员身上要安装相应的感应条，并对地面铺设的感应线进行一定程度上的使用。对于变电站的智能管理终端要有集成处理，能够实现一定的项目功能。项目功能由工作单元、工作设备、感应线范围划分、危险点、一定的安全措施、工作负责人、条形码等组成。其基本框图如图一所示。

五、智能化监控系统的结构

对于智能化监控系统可以划分出三种类型的工作站。一是无人值守变电站工作站点。二是有人值守工作中心站点。三是市级监控中心。

1、无人值守变电站工作站点

该站点包括的系统是火灾自动报警及气体灭火子系统，图像监视子系统，安防监控子系统及联动系统，现场温湿度及空调闭环控制管理系统等部分。图像监控系统在本站设有硬盘录像机，仅在有报警（火情或盗情）时才向上一级管理机构发送图像，以避免大量的数据传输，造成网络堵塞，这也有利于提高图像质量。图像传输需要大于2M的带宽，而其他报警及控制指令对带宽的要求则较低甚至可采用ADSL及或无线GPRS网络。

2、有人值守工作中心站点

该站点所实现的功能是对接收的消息进行可靠性的判断，并使用远程图像监控的方式进行现场情况的审核。在必要的情况下，对下属站点发送控制信号，并对执行指令的情况进行相应的监视。可人为或根据时间表，设置其优先权。例如：日常工作时其接受及控制功能的优先权低于市级站点，但在节假日时则高于市级站点。

六、结语

变电站在电力传输控制中占据着主导地位。变电站的供电范围越大，电压等级越高，则其地位就越重要。一旦变电站发生了任何的意外，都会在很大程度上对国家电网产生一定的影响。因此关注变电站的安全防范方面的内容是尤为重要的。智能化安全监控系统的设计可以在最大限度上提高变电站的安全等级。在监控系统的诊断、识别及其技术应用中，要充分考虑其可行性、操作性、及前瞻性。这样才能在很大程度上对未来的变电站智能化管理提供必要的经验积累。

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