摘 要：探討了小區(qū)變電所運行管理難題，介紹了基于無線公網(wǎng)的新型小區(qū)變電所遠程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理、主要功能、實際應(yīng)用狀況和效果
關(guān)鍵詞：小區(qū)變電所 無線公網(wǎng) 監(jiān)控系統(tǒng)
小區(qū)變電所（簡稱小區(qū)變）是居民住宅非常重要的供電配套設(shè)施，小區(qū)變的安全穩(wěn)定運行是用戶可靠用電的基本保障。隨著高層住宅的大量出現(xiàn)和居民生活水平的提高，對電力系統(tǒng)安全可靠供電的要求也越來越高。由于小區(qū)變分布廣、數(shù)量大，供電企業(yè)往往難以及時發(fā)現(xiàn)小區(qū)變運行中出現(xiàn)的問題，造成設(shè)備損壞，故障或事故發(fā)生，用戶停電。本文系統(tǒng)地闡述了一種基于無線公網(wǎng)的新型小區(qū)變電所遠程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實現(xiàn)安保、消防、監(jiān)控等多項功能，解決了長期以來困擾電力系統(tǒng)的小區(qū)變電所難以有效管理的難題，并已經(jīng)在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。
1 小區(qū)變運行管理的主要難題
⑴目前電力系統(tǒng)對小區(qū)變采取的是無人值守、定期巡視的管理方式，經(jīng)常會發(fā)生小偷破門（窗）闖入盜竊以及外來人員誤入的現(xiàn)象，對設(shè)備的安全運行以及人身安全都構(gòu)成了重大威脅。
⑵一般小區(qū)變沒有停電后的備用電源，至使其部分防誤聯(lián)鎖功能不能實現(xiàn)，給安全操作埋下了重大隱患。例如小區(qū)變電源進線檢修，需要合進線接地刀閘或掛接地線時就沒有任何防止帶電合地刀閘（掛接地線）的防誤裝置。
⑶部分小區(qū)變使用了SF6開關(guān)，但沒有檢測SF6氣體含量是否超標的報警裝置。
⑷小區(qū)變變壓器負荷狀況不能及時掌握，冷卻風(fēng)機無法及時開停。
⑸小區(qū)變無遠程通信通道，無法將檢測到的數(shù)據(jù)上傳實現(xiàn)遠程在線監(jiān)測。
2系統(tǒng)的組成和工作原理
2.1系統(tǒng)的組成
小區(qū)變電所遠程監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場傳感器檢測單元、現(xiàn)場監(jiān)控工作站單元、通訊工作站單元以及管理終端單元等幾部分組成，如圖1所示。
⑴現(xiàn)場傳感器檢測單元由煙霧傳感器、人體感應(yīng)傳感器、SF6氣體傳感器、氧氣傳感器等組成，負責(zé)采集現(xiàn)場各項檢測信號。
⑵現(xiàn)場監(jiān)控工作站單元由信號處理器、高速中央處理器（CPU）、自存儲器等多個部分組成，分別負責(zé)對采集到的現(xiàn)場檢測信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換、信號放大、參數(shù)補償、分析運算以及暫存等處理。
⑶通訊工作站單元由無線公網(wǎng)（GSM、GPRS）通訊模塊、抗干擾模塊等組成，負責(zé)將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)或?qū)崟r的報警信號通過無線公網(wǎng)上傳。
⑷管理終端單元主要由監(jiān)控計算機和監(jiān)控管理軟件組成，一臺管理終端單元可對數(shù)十個小區(qū)變電所進行集中監(jiān)控，可對各種監(jiān)控數(shù)據(jù)進行分類管理，并可實現(xiàn)相應(yīng)的遙測、遙信和遙控功能。
圖1 小區(qū)變電所遠程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.2工作原理
根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控的需要，可分別設(shè)置多種類型的檢測傳感器，在日常的監(jiān)控管理中，傳感器能實時采集到相應(yīng)的檢測信號，傳感器能定時采集到相應(yīng)的信號，通過通訊總線傳送至現(xiàn)場監(jiān)控工作站單元，信號經(jīng)過處理、運算、分析后，傳送至通訊工作站單元，并通過無線公網(wǎng)向管理終端單元上傳各項數(shù)據(jù)。當現(xiàn)場發(fā)生報警狀況時，如發(fā)生火災(zāi)、人員闖入、SF6氣體泄漏超標、氧氣含量偏低等，報警信號將同步向預(yù)先設(shè)置的維護人員
手機和管理終端單元發(fā)送報警短信。
2.3系統(tǒng)可行性保障
（1）GSM和GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)在我國已有多年發(fā)展時間，其技術(shù)已經(jīng)相當成熟，且整個網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域也十分普遍，系統(tǒng)利用該平臺作為
信息傳遞的主要途徑。
（2）采用國外最新的紅外感應(yīng)和微波感應(yīng)技術(shù)，在防盜功能中將兩者完美的進行結(jié)合，同步感應(yīng)確保檢測的準確性。
（3）由于系統(tǒng)是在變電所強電磁場干擾的環(huán)境中工作，因此，對抗干擾的要求很高，在設(shè)計中充分利用硬件屏蔽與軟件
智能補償?shù)姆绞接行У慕鉀Q了這一問題。
3 系統(tǒng)的主要功能
小區(qū)變電所遠程監(jiān)控系統(tǒng)在綜合了電力系統(tǒng)日常管理要求的基礎(chǔ)上，具備下列功能：
（1）火災(zāi)報警
（2）防盜報警
（3）SF6氣體泄漏超標報警
（4）缺氧超標報警
（5）布防、解警、啟停風(fēng)機（現(xiàn)場人工操作和遠程遙控操作）
（6）遠程數(shù)據(jù)上傳及報警
（7）自動巡檢（自檢）
（8）
信息管理（定向
手機號碼設(shè)置、小區(qū)變電所命名、報警記錄管理、上傳歷史數(shù)據(jù)管理等）
4 系統(tǒng)的主要特點及解決的問題
（1）解決了小區(qū)變無遠程通信通道的問題
由于現(xiàn)有的小區(qū)變與監(jiān)控中心之間沒有相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)存在，采用GSM手機模塊，利用成熟的GSM公共網(wǎng)絡(luò)的
手機短信方式去實現(xiàn)遠程遙測、遙信、遙控功能。
（2）完善了防誤聯(lián)鎖的問題
在所用電停止時，為高壓帶電顯示閉鎖裝置提供不停電
電源，可以確保其防誤聯(lián)鎖功能仍能可靠實現(xiàn)。
（3）將安保和消防等功能融為一體
針對當前小區(qū)變無人值守的狀況，通過增加防盜報警、火災(zāi)報警、SF6氣體泄漏報警、缺氧報警等功能，及時將小區(qū)變異常的情況告訴運行維護人員，消除事故隱患，提高運行管理水平。
根據(jù)實際情況，還可增加對開關(guān)量的遙信、斷路器的遙控、相關(guān)電氣參數(shù)及變壓器超溫的遙測功能，使運行維護人員及時掌握各小區(qū)變設(shè)備運行狀態(tài)，實行遠程操作，提高了配網(wǎng)
自動化水平。
（5）解決了電力系統(tǒng)對小區(qū)變難以集中管理的難題
實現(xiàn)對多個小區(qū)變無線組網(wǎng)，用一臺終端監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)所有的小區(qū)變，對所轄小區(qū)變集中遙信、遙測和遙控。
5 系統(tǒng)的實際應(yīng)用及前景
小區(qū)變電所遠程監(jiān)控系統(tǒng)于2007年起在常州、鎮(zhèn)江等地區(qū)得到了部分應(yīng)用，目前在數(shù)十個站內(nèi)運行，由管理終端進行集中管理。投運至今，數(shù)據(jù)上傳準確，報警及時，盜竊、誤入等事件的發(fā)生比率明顯下降。維護人員能夠在不到現(xiàn)場的情況下，對現(xiàn)場進行可靠的實時監(jiān)控，節(jié)約了大量的人力、物力和財力，提高了小區(qū)變電所整體的安全運行管理水平。應(yīng)用實例證明小區(qū)變電所遠程監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效解決小區(qū)變安全運行管理難題，為大面積推廣打下了堅實的基礎(chǔ)，具有較為廣闊的發(fā)展前景。
6 系統(tǒng)發(fā)展的方向
目前的小區(qū)變電所遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要通過GSM網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，但該網(wǎng)絡(luò)屬于第二代無線通訊網(wǎng)絡(luò)，具有傳輸數(shù)據(jù)量小，傳輸速度緩慢等痼疾。筆者考慮，可利用現(xiàn)有已經(jīng)成熟的GPRS網(wǎng)絡(luò)和即將投入運行的3G網(wǎng)絡(luò)解決上述難題。同時，還可增加GPS電子地圖功能，系統(tǒng)可最終實現(xiàn)故障地點的精確定位。
7 結(jié)語
小區(qū)變電所遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，構(gòu)筑了小區(qū)變電所的安全防線，對保障供電系統(tǒng)的安全可靠供電，提高安全生產(chǎn)管理水平具有十分重要的意義。
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