摘要:為了加強對變電站設(shè)備區(qū)內(nèi)門型設(shè)施的監(jiān)管,及時發(fā)現(xiàn)長時間處于打開狀態(tài)的門型設(shè)施,研制了一種新型的變電站設(shè)備區(qū)門狀態(tài)在線監(jiān)測告警系統(tǒng),實現(xiàn)一臺主機同時對多個門的開合狀態(tài)進行在線監(jiān)測。當被監(jiān)測的門超過設(shè)定時限仍沒有關(guān)閉時,遠程主機系統(tǒng)彈出告警并發(fā)出聲光提醒;而當某設(shè)備區(qū)檢修、門需長時間打開時,可在遠程系統(tǒng)更改延時告警時間或撤銷防護,避免短時重復告警。
關(guān)鍵詞:門型設(shè)施;開合狀態(tài);在線監(jiān)測;告警系統(tǒng);無線通信
0? ? 引言
變電站設(shè)備區(qū)內(nèi)門型設(shè)施眾多,其中一部分需經(jīng)五防鎖才能打開操作,另一部分則是僅依靠自身門鎖自由開合操作,后者主要包括端子箱、檢修電源箱、高壓室等設(shè)備室門?,F(xiàn)今大部分變電站采用無人值班方式,加之運行值班人員有限,無法時刻跟蹤可自由開合的門型設(shè)施的開合狀態(tài),時常出現(xiàn)因到站施工人員工作間斷或結(jié)束后未關(guān)、漏關(guān),或遇到惡劣天氣門型設(shè)施被大風吹開的情況。當這些門型設(shè)施長時間處于打開狀態(tài)下,容易造成大量小動物進入、雨水侵入,使內(nèi)部二次設(shè)備受到損害、受潮,造成設(shè)備短路及接地,嚴重影響設(shè)備的健康及正常運行。
針對上述狀況,為了加強對變電站設(shè)備區(qū)內(nèi)門型設(shè)施的監(jiān)管,及時發(fā)現(xiàn)長時間處于打開狀態(tài)的門型設(shè)施,現(xiàn)研制一種新型的變電站設(shè)備區(qū)門狀態(tài)在線監(jiān)測告警系統(tǒng),實現(xiàn)一臺主機同時對多個門的開合狀態(tài)進行在線監(jiān)測。當被監(jiān)測的門超過設(shè)定時限仍沒有關(guān)閉時,遠程主機系統(tǒng)彈出告警并發(fā)出聲光提醒;而當某設(shè)備區(qū)檢修、門需長時間打開時,可在遠程系統(tǒng)更改延時告警時間或撤銷防護,避免短時重復告警。
1? ? 應用前景
基于變電站設(shè)備區(qū)門型設(shè)施由于人為或外力原因而長時間打開的情況,研制了一種新型的變電站設(shè)備區(qū)門狀態(tài)在線監(jiān)測告警系統(tǒng),可推廣至我局各變電站進行使用,可將遠程主機設(shè)置在安保值班室,在日常施工及天氣突變情況下及時反饋設(shè)備區(qū)門的情況,實現(xiàn)異常情況的快速處理。
2? ? 技術(shù)創(chuàng)新點及關(guān)鍵點
(1)門上直接加裝輔助開關(guān)及傳感器,無需更改原有設(shè)計,適用性廣;
(2)采用無線通信技術(shù),傳輸距離遠,避免了使用電纜,節(jié)省了成本;
(3)遠程主機能同時對多個設(shè)備區(qū)門實現(xiàn)集中管理、實時監(jiān)測、智能告警;
(4)系統(tǒng)可設(shè)置延時告警、即時定時啟動或撤銷警報功能,有效避免了在設(shè)備檢修需打開門時的重復告警;
(5)變電站內(nèi)設(shè)備區(qū)門多、范圍廣,利用該系統(tǒng)即可實現(xiàn)長時間處于打開狀態(tài)的門型設(shè)施的快速、精準定位,大大縮短了反應時間,有效提高了工作效率。
3? ? 原理和結(jié)構(gòu)
本在線監(jiān)測告警系統(tǒng)的核心是PLC編程及無線傳輸技術(shù)。
PLC編程是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),它采用可編程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。它采用“順序掃描,不斷循環(huán)”的方式進行工作,即在PLC運行時,CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序,按指令步序號(或地址號)作周期性循環(huán)掃描,如無跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序,直至程序結(jié)束,然后重新返回第一條指令,開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中,還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。
目前,電力通信專網(wǎng)大量使用了光纖這種方式組網(wǎng),一旦出現(xiàn)自然災害,將對光纜的正常運行造成嚴重的威脅,很可能出現(xiàn)光纜大面積中斷的情況,而光纜的搶修又要在條件滿足的情況下進行,需要的時間比較長,這將對電網(wǎng)的安全運行造成嚴重影響。本裝置應用的是模擬微波無線傳輸技術(shù),即把信號直接調(diào)制在微波的信道上,通過天線發(fā)射出去,監(jiān)控中心通過天線接收微波信號,然后再通過微波接收機解調(diào)出原來的信號。這種傳輸方式具有造價便宜、施工安裝調(diào)試簡單的優(yōu)點。
如圖1所示,本在線監(jiān)測告警系統(tǒng)整體主要可以分為3個部分,包括:(1)遠端行程開關(guān),感知門的狀態(tài)后把信號傳輸給無線發(fā)射模塊;(2)無線接收模塊,接收三個發(fā)射器發(fā)出的信號,再將信號傳給PLC處理;(3)PLC、觸摸屏模塊,PLC將處理過的信號反饋給觸摸屏,在觸摸屏上編好程序,不同編號的門打開時,它能在屏幕上正確提示,同時報警燈會亮,蜂鳴器發(fā)出聲音。
(1)首先每個門上需安裝行程開關(guān)或檢測光電,同時把信號接入遠程IO模塊,遠程IO模塊附帶IO輸入點,通過無線信號反饋至監(jiān)控中心的控制箱內(nèi)的遠程模塊,控制箱內(nèi)的模塊接收到信號,從而判斷當前檢測門的開合狀態(tài)。
(2)每個門配置一個行程開關(guān)(檢測光電)和一個遠程IO模塊,并給每個遠程模塊提供電源插座供電。
(3)控制電箱內(nèi)裝有一個總斷路器2P C16A、一個分斷路器1P C2A、一個100 W開關(guān)電源,電源供電給觸摸屏、中繼、指示燈。面板開孔放置一個急停按鈕、一個電源選擇開關(guān)、一個電源指示燈、一個蜂鳴器(報警器)。
(4)觸摸屏顯示監(jiān)控頁面,監(jiān)控當前門狀態(tài),設(shè)置延時報警、定時啟動和關(guān)閉的程序,建立報警記錄表,設(shè)置進入等級權(quán)限,防止誤操作清零數(shù)據(jù)。
通過以上原理,檢測開關(guān)就被檢測的門是否打開,通過遠程無線信號反饋給主機,主機判斷分析,發(fā)出聲光警報,顯示報警位置;PLC正確記錄數(shù)據(jù),并在觸摸屏顯示讀寫狀態(tài),無需人工前往被檢測門前查看,從而實現(xiàn)了監(jiān)控及遠程查看和操作的功能。
4? ? 結(jié)語
變電站設(shè)備區(qū)門型設(shè)施內(nèi)設(shè)備的安全運行及使用壽命,與小動物侵害及周圍環(huán)境影響有密切的關(guān)系,而每一道門作為與外界隔離的第一道關(guān)卡,確保在無人工作的情況下保持關(guān)閉狀態(tài)尤為重要。一種新型的變電站設(shè)備區(qū)門狀態(tài)在線監(jiān)測告警系統(tǒng)正是為實時監(jiān)測各道門的狀態(tài)而研制,它使運行人員能以最短的時間收集各道門的狀態(tài)信息,有效快速地處理好門型設(shè)施的非正常關(guān)閉狀態(tài),為內(nèi)部設(shè)備提供良好的運行環(huán)境。
[參考文獻]
[1] 王懿.無線通信技術(shù)及在電力通信專網(wǎng)中的應用[J].通訊世界,2016(6):41-42.
收稿日期:2019-11-26
作者簡介:黎同浪(1990—),男,廣東云浮人,變電站值班員,助理工程師,研究方向:變電運行。