陳海昆　房泰宇　楊辰飆

（上海市電力公司松江供電公司，上海 201600）

配電站綜合監(jiān)控報(bào)警裝置研發(fā)

陳海昆房泰宇楊辰飆

（上海市電力公司松江供電公司，上海 201600）

配電站綜合監(jiān)控報(bào)警裝置是對(duì)目前配電站的運(yùn)維情況了解分析，電站數(shù)量眾多，運(yùn)維人員配置不夠，電力偷盜嚴(yán)重，為解決上述問題，做出針對(duì)性設(shè)計(jì)開發(fā)，主要研究SF6氣體泄露檢測報(bào)警、防盜報(bào)警、水位報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、變壓器超溫報(bào)警等，并使用3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式，解決傳輸?shù)耐ㄓ崋栴}。設(shè)計(jì)綜合和集成了許多相關(guān)技術(shù)而成，它的核心技術(shù)和特點(diǎn)就是信息采集和信息傳輸技術(shù)。信息采集是系統(tǒng)最基本的功能。

防盜 視頻監(jiān)控 3G無線通信

1　引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平日益提高，城市中居民小區(qū)的數(shù)量越來越多，每個(gè)小區(qū)都有若干小區(qū)配電站，其分布廣、位置分散，運(yùn)行管理的難度非常大。另外小區(qū)配電站均是無人值守，也多次發(fā)生小偷破門（窗）而入的現(xiàn)象，這給安全運(yùn)行構(gòu)成重大威脅。

針對(duì)以上情況，迫使我們對(duì)小區(qū)配電站安全生產(chǎn)、管理和決策提出了更新更高的要求。為了適應(yīng)小區(qū)配電站發(fā)展及保障安全生產(chǎn)，根據(jù)現(xiàn)階段電力規(guī)程的一些要求和特點(diǎn)設(shè)計(jì)小區(qū)配電站防盜監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)的強(qiáng)大功能，集防盜報(bào)警、視頻監(jiān)控等功能為一體。系統(tǒng)符合了當(dāng)今小區(qū)配電站管理領(lǐng)域中數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化兩大趨勢，具有高可靠性、高集成度的鮮明特點(diǎn)，是小區(qū)配電站實(shí)現(xiàn)無人值守的理想選擇。本系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視小區(qū)配電站生產(chǎn)和安全狀況，使其情況一目了然。系統(tǒng)隨時(shí)把現(xiàn)場的防盜報(bào)警、視頻圖像等信息傳送至監(jiān)控中心處理，監(jiān)控中心也可對(duì)小區(qū)配電所內(nèi)部環(huán)境狀態(tài)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測和控制。

目前，國內(nèi)沒有專門針對(duì)配電站電所進(jìn)行有效遠(yuǎn)程監(jiān)控的成熟產(chǎn)品，本產(chǎn)品各項(xiàng)功能、技術(shù)參數(shù)等均達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)配電站工作環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升配電站的運(yùn)行條件，保證電站的安全、可靠運(yùn)行。

2　配電站綜合監(jiān)控報(bào)警裝置的組成、結(jié)構(gòu)

配電站綜合監(jiān)控報(bào)警裝置主要由中央處理模塊、防盜探測模塊、視頻監(jiān)控模塊、綜合防盜模塊，3G無線通信模塊等組成。

3　裝置功能

3.1無線遠(yuǎn)程通信功能

我們利用3G無線專用網(wǎng)去實(shí)現(xiàn)遙控、遙信功能。我們提供了一個(gè)簡潔、便捷的通信平臺(tái)。很多監(jiān)測數(shù)據(jù)和控制指令可通過這個(gè)平臺(tái)去傳輸。有效的解決了配電站眾多，站點(diǎn)分散距離遠(yuǎn)有線網(wǎng)絡(luò)無法到達(dá)的問題。

3.2現(xiàn)場主機(jī)功能

（1）防盜監(jiān)控功能。本系統(tǒng)安裝防盜傳感器，采用遠(yuǎn)紅外熱釋電傳感器和多譜勒效應(yīng)的微波相結(jié)合技術(shù)，大大降低了系統(tǒng)的誤報(bào)率。本探測器持續(xù)不斷測量它所處條件下的主要物理量和環(huán)境狀態(tài)，并將測量的量數(shù)和數(shù)據(jù)送到自身信號(hào)處理器，在整量值有偏差的情況下，處理器就相應(yīng)計(jì)算出它的最佳整定值，最后再傳給報(bào)警主機(jī)（數(shù)字信號(hào)），降低了本探測器對(duì)主機(jī)的依賴。

當(dāng)有人非法闖入小區(qū)配電站并進(jìn)入防盜傳感器探測區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)主機(jī)播放警告音:“高壓危險(xiǎn)、請趕快離開！”門外警燈和室內(nèi)主機(jī)光字標(biāo)牌紅燈和藍(lán)燈交替閃亮，同時(shí)通過3G專線網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)端監(jiān)控中心發(fā)出報(bào)警信號(hào)“XXX配電站有人闖入”，監(jiān)控中心軟件彈出警告并自動(dòng)開啟錄像功能，記錄現(xiàn)場發(fā)生的情況。人員離開后，系統(tǒng)延時(shí)一段時(shí)間（可設(shè)置）即停止錄像。這一功能大大減少了錄像數(shù)據(jù)量，使存儲(chǔ)器有更多的空間存儲(chǔ)有用數(shù)據(jù)。

如果是工作人員正常進(jìn)入小區(qū)變電站工作，由于系統(tǒng)主機(jī)是延時(shí)一段時(shí)間（可設(shè)置）報(bào)警，工作人員可利用這個(gè)時(shí)間差用系統(tǒng)密碼關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)，也可監(jiān)控中心遠(yuǎn)程關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)工作人員離開時(shí)，可用系統(tǒng)密碼再次開啟報(bào)警系統(tǒng)，監(jiān)控中心也可遠(yuǎn)程開啟。假設(shè)工作人員離開時(shí)忘記開啟報(bào)警系統(tǒng)，系統(tǒng)延時(shí)一段時(shí)間（可設(shè)置）后，將自動(dòng)開啟報(bào)警系統(tǒng)。

（2）視頻監(jiān)控功能。本系統(tǒng)安裝數(shù)字高清攝像頭，能隨光線亮度變化自動(dòng)調(diào)整光圈，在光線較暗的情況下將自動(dòng)補(bǔ)光，保證畫面清晰，并把圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式發(fā)送給系統(tǒng)主機(jī)處理。

本系統(tǒng)采用3G專線數(shù)據(jù)傳輸，視頻信號(hào)較耗流量，故只有當(dāng)防盜系統(tǒng)報(bào)警時(shí)，裝置主機(jī)才會(huì)上傳視頻信號(hào)至監(jiān)控中心。監(jiān)控中心也可要求系統(tǒng)主機(jī)上傳視頻信號(hào)，以供監(jiān)控中心工作之需。

3.3監(jiān)控中心軟件功能

（1）遠(yuǎn)程布防解警?？梢栽谲浖蠈?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開啟或關(guān)閉報(bào)警系統(tǒng)。

（2）遠(yuǎn)程智能錄像。當(dāng)某個(gè)小區(qū)變電站發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，軟件將自動(dòng)接收遠(yuǎn)程圖像信號(hào)，并存入硬盤備查。

（3）遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)錄像?？梢栽谲浖鲜謩?dòng)控制開啟或關(guān)閉錄像功本系統(tǒng)可以對(duì)重要部門和設(shè)防的特殊部位進(jìn)行長時(shí)間錄像。

能。（4）歷史錄像查詢?？梢酝ㄟ^時(shí)間、名稱、報(bào)警原因等條件進(jìn)行歷史錄像查閱、刪除等操作。（5）防盜報(bào)警信息管理?？梢酝ㄟ^時(shí)間、名稱、報(bào)警原因等條件進(jìn)行報(bào)警記錄查詢、刪除等操作。（6）操作日志信息管理。所有操作均被系統(tǒng)記錄在案，以便日后查詢。（7）視頻圖像處理功能。對(duì)現(xiàn)場重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行視頻監(jiān)控，同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置參數(shù)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行錄像?？梢攒浖缑嫔戏?、4、9、25界面及上下翻頁查看現(xiàn)場的實(shí)時(shí)錄像。

本系統(tǒng)可以與保衛(wèi)科綜合監(jiān)視系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，通過標(biāo)準(zhǔn)接口，接入保衛(wèi)科綜合監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)二次監(jiān)視。

本系統(tǒng)接入變電站的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，通過變電站已有的網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通信，在集控中心安裝一套軟件可以監(jiān)測其所轄的所有變電站。

4　裝置的主要技術(shù)指標(biāo)

工作電源:AC220V，50Hz；SF6氣體含量報(bào)警閥值:1000ppm；SF6氣體含量報(bào)警誤差:設(shè)定值±5%；缺氧報(bào)警閥值:18%；缺氧報(bào)警誤差:±0.5%；火災(zāi)感應(yīng)傳感器類型:紅外光電管；人體感應(yīng)傳感器類型:微波和紅外復(fù)合探測器；報(bào)警方式:聲光、圖片、視頻和短信；整機(jī)功耗:60W。

5　裝置運(yùn)行效果

項(xiàng)目安裝于某配電站并經(jīng)調(diào)試驗(yàn)收完成后，可以通過調(diào)取后臺(tái)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，遠(yuǎn)程監(jiān)控電站內(nèi)的視頻、各類探測器的運(yùn)行工況（見圖1、2），實(shí)現(xiàn)了足不出戶就能全面掌控電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，有效解決了電站防盜、災(zāi)害性天氣特巡等緊急情況，大大提高了電站的運(yùn)維水平及效率。

6 結(jié)語

本文通過對(duì)配電站的分布情況和運(yùn)維人員目前的工作現(xiàn)況，充分的了解和分析，集成目前多種成熟的技術(shù)，設(shè)計(jì)出配電站綜合監(jiān)控報(bào)警裝置，從實(shí)際上提高了配電站的運(yùn)維效率，瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)水平，把自主研究開發(fā)與引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)較高水平上的技術(shù)跨越。該產(chǎn)品的研制成功，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，其功能豐富性，整體技術(shù)水平達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。配電站綜合監(jiān)控報(bào)警裝置的開發(fā)對(duì)于推動(dòng)我國配電控制裝置的技術(shù)進(jìn)步、節(jié)約社會(huì)資源、保護(hù)生存環(huán)境和構(gòu)建和諧社會(huì)都有著重大意義。

陳海昆（1973—），碩士研究生，高級(jí)工程師，長期從事高電壓、電力開關(guān)、電網(wǎng)運(yùn)行研究及生產(chǎn)工作；房泰宇（1990—），大學(xué)本科生，助理工程師，從事電網(wǎng)運(yùn)行生產(chǎn)工作；楊辰飆（1988—），大學(xué)本科生，助理工程師，從事電網(wǎng)運(yùn)行生產(chǎn)工作。