变电站监视系统的设计与实现

张娜

摘要：变电站在实际运行过程中，有各种各样的安全需求，如：对工作环境，操作室的监控，对出入人员的监视等；也可能会遇到各种各样的问题，如：设备工作状态异常，变电站的周边安全问题等。传统的变电站管理办法更多的是采用人工的方式来对变电站进行管理。随着变电站的发展，以及变电站运行环境的日益复杂，在计算机以及网络技术的快速发展的基础上，变电站自动化管理的方案被提出来。变电站自动化管理，就是利用计算机通信技术，结合各种硬件设备，对变电站中的情况进行实时监控。

关键词：变电站；监视系统；设计与实现

1技术控制优势

（1）正常运行的可靠性高。通过利用软件实时监测技术、在线故障诊断技术等，能够对变电站的故障进行分析和诊断，提高安全运行效率。同时将相关软件、硬件相结合，还能阻止外界对自动控制系统的干扰破坏，使变电站的运行可靠性比常规变电站要高。

（2）故障诊断、事故处理快。利用计算机高效的数据处理能力，变电站自动控制系统能对收集到的变电站运行状态数据进行快速处理，并将处理结果反馈给工作人员，以便及时的发现问题、处理问题。

（3）智能化、自动化水平高。变电站实现自动化后，对变电站的监测、控制等操作都由计算机系统实现，这不仅提高了运行数据的精度，同时还可消除人为控制引起的误差。变电站实现智能化、自动化后，可以将变电站管理水平大大提升。

2系统的设计

2.1变电监视系统的功能

（1）数据采集与处理功能。变电站监视系统中的核心基础部分是数据采集与处理，此功能主要是对变电站设备的运行数据进行采集，然后对这些数据进行处理。数据采集的方法一般有两种：第一种是通过测量装置来获取数据，并将处理后的数据发送到实时数据库；另一种是通过通信接口来获取数据，也就是通过其它智能采集设备直接获取计算机中的数据，对这些数据进行处理后送到数据库存储。

（2）控制操作功能。具体来讲，控制操作可分为自动控制和手动控制两种方式。手动控制可分为主控室控制和就地控制两种，此外还具有两种控制方式之间的切换功能。就控制级别来说，就地控制比站内主控制控制级别高，在同一时刻只能允许进行一种控制，即两种控方式之间是相互闭锁的。而自动控制则由顺序控和调节控制组成。自动控制则包括调节控制与顺序控制。顺序控制的操作步骤是按特定的顺序进行的，而调节控制是在设定好控制目标值后，由系统根据目标值来进行调节控制。

（3）报警及处理功能。在变电站监视系统运行过程中，一旦检测到变电站设备发生故障，应即刻启动相应的报警装置以便及时对故障进行处理，防止故障的扩大带来的更多的损失。在实际应用中，根据报警信息的来源及其迫切性，可将报警内容分为设备运行异常、监测值越界、监视系统软硬件自诊断、通信异常及网络故障等。

在输出显示报警信息时，结果的显示应当醒目直观、具有光色和声音效果，同时报警用语还应符合电力系统行业用语，报警信息处理格式应满足计算机控制中心要求。一般情况下，报警信息在特定区域进行显示，并且其声音警报功能会持续进行，直到操作人员对此进行响应为止。

2.2接头温度检测系统

在系统运行之前，由专业的工作人员将云台摄像机安装到特定的位置，在该位置上，变电站设备的红外成像达到最佳效果，这些位置称为预置点。系统投入运行后，仅在预置点停留。系统根据要监视的设备或者区域情况，设置多个预置点。预置点是云台自动巡检的基础，当云台巡检到某一预置点时，按照设置的时间作短暂停留，红外线摄像头对设备的场景进行图像采集，通过通信系统发送到监控中心进行分析处理，完成对变电站设备接头的温度监测功能。

2.3防火防盗系统

变电站防火防盗系统是作为变电站视频监控子功能来实现的，主要包括三个方面功能：第一，防盗报警功能，该功能的实现是依靠变电站周边围墙上的脉冲电网和红外探头来实现的，当有物体触碰到脉冲电网上时，就会触发报警。变电站一般修建在远离市区的地方，在光线不强的时候，还可以通过红外探头对变电站的周边環境进行监控；第二，消防管理功能，在变电站室内设备区，装有烟雾探测器，如果设备发生火灾，可以在火灾出现的早期进行报警并采取相应的手段。在室外变压器的周边，安装有淋水喷头，实现灭火的功能；第三，远程喊话功能，该功能与视频监控功能相结合，如果在监控区内发现可疑人员，则使用该功能提醒可疑人员出示身份证明，并采取进一步的措施。

3监视系统的实现

在变电站中，视频监控的目的主要有两类：一类是对电气设备的状态的监控，如变压器的工作环境、断路器的位置等；另一类是实现安全防范工作，如变电站周围是否有可疑人员出现、在变电站的工作室内是否有违法的现象发生等。如果单纯考虑以变电站的设备为中心设计变电站视频监控系统，变电站的安全将会受到威胁；如果以摄像头来控制显示某个电气设备的内容，没有电气设备安装的地方将会成为盲区。因此，将设备位置以及视频监控功能相结合，会使得变电站视频监控系统的功能更加灵活，管理更加方便，实现起来更加容易。由于视频摄像头安装的更有针对性，因此，也降低了变电站的运行成本。

4结语

综上所述，变电站是输配电系统中的重要环节，变电站的自动化管理是变电站日常管理的最终趋势。变电站的自动化管理是利用计算机技术、网络通信技术、自动化控制技术等相关技术，实现变电站设备自动控制、数据测量、信号处理、继电保护、远动等功能。为了达到自动化管理的目的，论文针对传统人工方式管理的变电站中在巡检、防火、防盗等方面的问题，设计实现了基于计算机网络技术和传感、视频采集和处理技术的变电站监视系统。