0引言

由地鐵運營中，由設備因素引起的安全問題居首，地鐵運營安全，需從“人機環(huán)管"系統(tǒng)性進行安全設計。在智能化時代，軌道交通供電設備具有先進性、智能化、環(huán)保性、集成性、可控性、有用性和安全性等優(yōu)勢，其組合元素是各種智能化設備，這些智能設備緊密組合,從而能夠輔助加強供電設備信息數(shù)字化管理和安全建設，構建本站網(wǎng)絡通信平臺，實現(xiàn)變電運維信息共享。簡而言之，加強變電運維安全管理，做好設備維護工作，首先要多面優(yōu)化變電智能輔助控制系統(tǒng)功能，可以有用完成變網(wǎng)絡息自動化采集工作，準確測量重要參數(shù)，確保供電系統(tǒng)變電設備的安全運行。與此同時，要建立智能巡視平臺，做好各種設備保護工作和變電遠程監(jiān)控工作，提升電網(wǎng)自動控制水平。

1優(yōu)化變電智能輔助控制系統(tǒng)功能

從基本功能來看，供電相關內(nèi)部變電輔助控制系統(tǒng)對監(jiān)視與智能控制進行了統(tǒng)一，充分借助先進的技術對供電相關內(nèi)部變電設備的運行實施有用管控。優(yōu)化變電智能輔助控制系統(tǒng)功能，多面監(jiān)控變壓器和一次設備的運行情況，收集和監(jiān)測環(huán)境信息，加強安防控制，優(yōu)化消防安全功能，通過SVG設備或者雙向變流器實現(xiàn)智能無功補償，對照明系統(tǒng)實施自動控制，做好采暖通風、音影頻與門禁系統(tǒng)的集中管控工作。在供電系統(tǒng)，變電所輔助監(jiān)控方法通過服務器、客戶端以及終端智能輔助控制主機和各種傳感設備來實現(xiàn)。安置智能輔助控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對變電所內(nèi)的環(huán)境和設備運行狀況智能感知、智能分析、智能控制以及監(jiān)控。

2健全供電公司變電設備維修管理機制

在供電公司設備運行過程中，應注意規(guī)范使用，避免違規(guī)操作造成設備損傷，著重健全設備維修管理機制，定期對設備進行檢修以便于及時發(fā)現(xiàn)問題、修理故障。在維護和保養(yǎng)設備的過程中，需要對電氣設備運行狀態(tài)進行科學劃分，結合不同運行狀態(tài)，采取相應的保養(yǎng)措施。

其次，如果設備在運行過程中發(fā)生了故障，就要立刻實施多面檢查，分析故障誘因，準確判斷設備故障的等級，然后，根據(jù)故障類型與誘因采取科學、有成效的維修措施，必要時刻，要對設備參數(shù)實施相應調(diào)整，在維修工作中，應注意確保設備零部件的精度，初步完成維修工作中，應通過試驗來檢查設備運行效率與性能是否正常。再次，應針對設備的維修管理工作，制定科學、合理、統(tǒng)一的標準，明確設備維修工作人員的職責，完善供電公司設備安全運行管理規(guī)章制度，細化制度條文，確保制度的可行性，例如制定一套具有實效性的設備檢查制度，對供電公司設備維修保養(yǎng)時間制度予以規(guī)范，以便于多面監(jiān)督設備的制動運行狀態(tài)，及時防止故障與事故。

另外，在設備維護管理工作中，應更加注重時間和效率。當設備運行中出現(xiàn)異常信息時，監(jiān)控值班人員在通知變電運維人員的同時通知運維檢修部負責人，由單點作業(yè)變成多點作業(yè)，而監(jiān)控、調(diào)度就是這個點，將運維、檢修、保護有成效地結合起來，由他根據(jù)信息情況安排相關檢修、保護相關人員前往現(xiàn)場，與變電運維人員一起進行檢查、分析、判斷和處理，這樣做，不僅可以簡化工作流程，大大縮短了設備檢查、處理時間，提高了工作效率，進一步保證設備運行安全。

3打造設備運維班組

運維班組對供電公司設備運維質(zhì)量和風力發(fā)電效益的影響至關重要，做好設備運行管理工作，需要發(fā)揮班組的作用。當設備未出現(xiàn)故障時，作為工作人員，要認真監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)。當系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，工作人員要在一時間制定科學的應急處理方案，及時排除風險。在當代供電公司內(nèi)部，相關技術班組的重要地位是不可忽視的，因此為保證穩(wěn)定供電，需要注重打造良好的運維班組，提高班組成員的整體素養(yǎng)，多面做好班組安全教育工作和職業(yè)技能培訓工作。

4搭建變電智能巡視平臺

從基本構架來看，變電智能巡視平臺主要分為主站平臺和站內(nèi)信息整體化平臺。當前，各變電所在設置主站平臺和站內(nèi)信息整體化平臺的同時還設置了視頻監(jiān)控單元、智能巡視單元、影頻分析單元、環(huán)境監(jiān)測單元、智能門禁單元、智能控制單元、門禁管理單元、安全警衛(wèi)單元、紅外測溫單元、火災警示單元和SCADA單元。其中，影頻監(jiān)控單元由影頻監(jiān)控設備組成，能夠確保變電設備運維影頻監(jiān)控效果。智能巡視單元構成了智能巡檢系統(tǒng)，為變電設備體系設置了完善的巡檢路線和科學的巡檢預案，能夠做好整個變電所各監(jiān)控點(設備、場地、不同攝影機以及同一攝影機的不同位置)的自動巡檢工作，獲取準確的巡檢圖像。巡檢內(nèi)容以變壓器、刀閘、開關、臨時接地設備儀表參數(shù)和外觀。影頻分析單元有助于實現(xiàn)全站影頻智能化，能做好變配電場所區(qū)域入侵偵測工作、越界偵測工作、停車偵測工作、物品存留偵測工作、徘徊偵測工作等。環(huán)境監(jiān)測單元配置了各種傳感器，能夠?qū)囟取穸?、風速和水浸進行監(jiān)測與處理。智能控制單元主要是運用遠程燈光的控制主機對變電所所內(nèi)部燈光予以控制，在夜巡視工作中，會自動啟用遠程燈光控制系統(tǒng)，巡檢機器人進入某區(qū)域后，該區(qū)域的燈光會自動開啟。門禁管理系統(tǒng)兼具自動化識別功能與現(xiàn)代安全管理功能，設置了出入權限，同時與影頻監(jiān)控系統(tǒng)相結合，具備實時監(jiān)控能力，可以對數(shù)據(jù)進行存儲。安全警衛(wèi)單元是由紅外對射、紅外雙鑒、電子圍欄、振動探測器共同組成的安全警衛(wèi)系統(tǒng)，該系統(tǒng)和監(jiān)控警示主機相連接，一旦發(fā)現(xiàn)異常就會自動警示，以免造成更大損失。紅外測溫單元是運用紅外熱像儀對變電設備的溫度予以測試，如果發(fā)現(xiàn)溫度異常，就會將預警值傳送給警示信號系統(tǒng)，然后，再上傳至后臺綜合監(jiān)控系統(tǒng)，便于及時做好維護管理工作?；馂木締卧饕糜诒O(jiān)測火災，警示主機會將警示信息及時傳送給動環(huán)監(jiān)控主機，然后發(fā)揮預制規(guī)則聯(lián)動功能，將警示信息傳送給安全管理機制，準確定位火災位置，多面了解火勢，及時做好消防安全滅火工作。同時，聯(lián)動電源控制開關，自動切斷變電設備電源。SCADA單元主要是對刀閘設備運行狀況展開智能圖像分析，如果發(fā)現(xiàn)刀閘存在異位現(xiàn)象，就會自動警示，聯(lián)動影頻監(jiān)控系統(tǒng)進行錄像和抓拍，實現(xiàn)事前預警、事中監(jiān)控與事后追蹤[2]。

5完善變電智能監(jiān)控系統(tǒng)

完善供電系統(tǒng)變電智能監(jiān)控系統(tǒng)，首先要根據(jù)變電所的具體情況做好監(jiān)控點的分布工作。在整個輸變電網(wǎng)中，變電所處于樞紐地位，不僅要安裝大量的一次設備，而且要做好二次設備、通信設備、計算機設備的安裝工作，這些設備均影響著變電設備體系的運行安全，與此同時，所處環(huán)境對變電設備的影響也不容忽視。因而，在分布監(jiān)控點的過程中，需要根據(jù)變電所的不同電壓等級，科學配置監(jiān)控點，安置數(shù)量充足的攝影機。舉例而言，在某地110kV的主變電所中，設置了40個攝影機，監(jiān)控點分別位于變電所大門、圍墻、全景、主變設備地、110kV場地、110kVGIS場地、35kV場地、高壓室、室內(nèi)重要區(qū)域等地方。在變電所大門，監(jiān)控設備主要是對進出變電站的車輛和人員進行監(jiān)控，該區(qū)域的監(jiān)控點和智能門禁相匹配，會進行持卡或者刷臉和ID驗證。在變電所的圍墻區(qū)域，監(jiān)控設備主要用于監(jiān)視變電所的周邊環(huán)境，防止入侵，監(jiān)控設備通常與安防設備、警示系統(tǒng)緊密相連。在變電所全景區(qū)域，監(jiān)控設備用于多面監(jiān)控變電站現(xiàn)場狀況，包括變電所建筑物、進出車輛和人員、變電所內(nèi)部設備運行狀況、環(huán)境狀況等。在變電所主變場地，監(jiān)控設備主要用于監(jiān)視變電站主變外觀、瓷瓶、套管、檔位、油位、風扇狀態(tài)和是否存在漏油問題。在110kV場地，監(jiān)控設備主要用于監(jiān)控該場地的隔離開關、斷路器、并聯(lián)電抗、分/合狀態(tài)、接地刀閘外觀狀態(tài)、PT、CT、瓷瓶外觀狀態(tài)和避雷器。在35kV場地，監(jiān)控設備主要用于監(jiān)控隔離開關、斷路器、并聯(lián)電抗、分/合狀態(tài)、接地刀閘外觀狀態(tài)、PT、CT、瓷瓶外觀狀態(tài)和避雷器。在高壓室，監(jiān)控設備用于監(jiān)控高壓室的環(huán)境狀況和設備運行狀況以及外觀狀況。在室內(nèi)重要區(qū)域，監(jiān)控設備會對主控室、通信室、主控樓繼保室、蓄電池室、就地繼保室等室內(nèi)設備和進出人員實施監(jiān)控。

其次，要科學選用攝影機的型號。在選型過程中，應根據(jù)變電站各監(jiān)控分布點的范圍和實際工作需要，選用監(jiān)控范圍相符、影頻采集質(zhì)量清晰的攝影機。一般情況下，在變電站圍墻區(qū)域，需要選用變焦鏡頭為一體的攝影機，當越界警示聯(lián)動平臺有影頻彈出窗口后，變電站圍墻區(qū)域范圍廣，工作人員可以通過變焦操作查看清晰的監(jiān)控影頻。在變電站大門外，通常會選用固定的紅外槍機，這樣能夠發(fā)揮夜視功能，實現(xiàn)全天24小時清晰監(jiān)控。對于全景監(jiān)控工作，需要在主控樓頂安裝高速球機，這樣能夠大范圍區(qū)域?qū)嵤┍O(jiān)控，通常，要選用高清球機和智能化移動球。在變電站場地和高壓室區(qū)域，需要安裝高速球機，不僅能夠監(jiān)控大范圍區(qū)域，而且可以對油溫和油位實施監(jiān)控。在蓄電池室和通信室，需要安裝固定槍機。在主控室和繼保室，需要安裝中速球機。一般來講，在選用模擬攝像機的過程中，需要確保其清晰度高達540線以上，網(wǎng)絡的標清像素需要符合752*582的標準，高清像素需要達到720p以上。從攝影機的型號來看，圍墻的攝像機型號為DS-2CZ282P；大門有兩種攝影機型號，分別是DS-2CC172P-IR1,DS-2CD892P-IR1；全景區(qū)域的監(jiān)控攝影機包括網(wǎng)絡高速智能球(型號DS-2DF1-518)、網(wǎng)絡高清智能球(型號DS-2DF1-672)和網(wǎng)絡自動移動智能球(型號iDS-2DF1-515-B)；場地和高壓室監(jiān)控攝像機包括網(wǎng)絡高速智能球(型號DS-2DF1-518)和網(wǎng)絡高清智能球(型號DS-2DF1-672)；在蓄電池室和通信室，網(wǎng)絡攝影機型號是DS-2CD892PF；在主控室和繼保室，網(wǎng)絡中速球機的型號DS-2DM1-516。

再次，應做好監(jiān)控點的部署工作。在具體部署過程中，需要依次做好監(jiān)控支架和補光燈的安裝工作。在安裝支架時，工作人員應堅持四項基本原則：一，在變電站內(nèi)有大量的高壓電器，在安裝過程中，需要兼顧所有高壓設備之間的安全距離。二，在安裝攝像機支架的過程中，需要滿足荷重與防腐防銹的要求。第三，安裝需要牢固，不能傾斜。第四，對于部分特殊位置，做好攝影機安裝工作。在安裝補光燈的過程中，需要根據(jù)監(jiān)控點的具體情況進行設置，如果光線暗或者夜晚照明度低，就可以自動啟用補光燈。

另外，應有成效分析智能影頻。做好智能影頻分析工作，需要結合智能影頻分析技術，即IVS技術，該技術會啟用檢測算法對影頻進行分析和檢測，及時發(fā)出預警。舉例而言，如果影頻監(jiān)控發(fā)現(xiàn)變電站門外有非法停車或者可疑人員，智能影頻分析技術會立刻將影頻信息發(fā)送到iDS-6002HF(/B)，發(fā)出警示信號。

6加強變電設備安全系統(tǒng)建設

加強變電設備安全防范管理對于供電公司變電運維工作來講，加強變電設備安全防范管理，需要設計好以下三大系統(tǒng)：

一，設計安全防范子系統(tǒng)。在變電設備安全防范系統(tǒng)中，智能機器人屬于重要設備系統(tǒng)，該系統(tǒng)會采用遙控或者自動化方式來巡檢室外高壓設備，及時發(fā)現(xiàn)設備故障問題和磨損缺失，及時修理故障，控制存在安全隱患的設備，避免已有故障繼續(xù)擴大。在整個智能機器人巡檢系統(tǒng)配置中，智能機器人被安裝了高精度測試儀和各種先進的傳感器，啟用智能機器人巡檢系統(tǒng)，可以準確識別變電設備儀表參數(shù)，做好設備紅外測溫工作，及時將巡檢數(shù)據(jù)信息傳輸給后臺軟件，然后，系統(tǒng)軟件會多面分析所收到的數(shù)據(jù)，結合分析結果迅速判斷是否存在異常，并及時警示。其次，智能機器人巡檢系統(tǒng)自帶準確的導航定位系統(tǒng)，能夠?qū)ψ兣潆妶鏊鶅?nèi)的路徑進行合理規(guī)劃，在巡視過程中收集準確的圖像和數(shù)據(jù)信息，并提交給后臺軟件，為運維管理人員提供準確的參考。再次，智能機器人巡檢系統(tǒng)的核心是機器人，其組合配置了集成了各種先進的傳感器(包括紅外線熱成像器、超聲傳感儀和定點可見光攝影儀)，同時，設置了定位系統(tǒng)、激光雷達設備、人工智能系統(tǒng)、雨刷和夜間照明設備，能夠適應各種天氣，實施準確定位，自主完成巡視作業(yè)，實現(xiàn)多方位巡檢。即使出現(xiàn)了導航失效問題，運維工作人員也可以采用遙控技術實施準確的操控。另外，安全防范子系統(tǒng)包括紅外對射、紅外雙鑒、電子圍欄與聲光提醒，能夠連接警示電纜和RPU，發(fā)出警示信號后，RPU可以及時收到警示信息，迅速啟動聯(lián)動設備，維護變電設備安全。

二，設計火災警示系統(tǒng)。在變電所內(nèi)部，一旦發(fā)生火災，必然會造成巨大損失，很容易引起人員傷亡事故，因此，需要設計完善的火災警示系統(tǒng)，加強變電設備消防安全管理。目前，變電所內(nèi)部的火災報警系統(tǒng)具有自主性，可以在每個防火區(qū)設置相應的火災探測器、滅火設備、煙霧監(jiān)測器等，這樣可以及時發(fā)現(xiàn)火災風險，迅速進行滅火。在火災警示系統(tǒng)組合中能夠經(jīng)過火災警示主機系統(tǒng)和開關量警示電纜做好通訊工作，對火災警示信息予以及時相應。

第三，智能門禁系統(tǒng)。供電企業(yè)變配電場所的智能門禁系統(tǒng)組合包括門禁操控器、門磁、電控鎖、讀卡器、電鎖電源，該系統(tǒng)通常安置在變配電場所出入口和各機房的通道口，這樣可以對進出變電所內(nèi)部以及各機房進行控制。一般情況下，變電所各機房配置的門禁系統(tǒng)可以對人員進出進行自動化感應，進行啟動或停止操作。通常，只會在機房內(nèi)部必要的工作的過程中打開或者關閉，不得隨意開關，同時，禁止非工作人員進入。門禁操控器是變電站智能門禁系統(tǒng)的核心，負責整個門禁系統(tǒng)的輸入與輸出信息存儲、整合與處理工作，經(jīng)過RS-485接口和RPU綜合監(jiān)控系統(tǒng)相連接。在變配電場所內(nèi)部，門禁操控器需要使用能夠支持廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的門禁安保操控器，同時，要采取加密技術，這樣才能確保數(shù)據(jù)的安全性。

7、概述

7.1 AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境影頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個機制，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警示，并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作[5]。

7.2 應用場所

適用于網(wǎng)絡、金融、交通、能源、醫(yī)用衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

7.3系統(tǒng)結構

系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝影頭、開關量采集裝置等。除攝影頭外，其它設備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)絡RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)絡和交換機等設備。智能網(wǎng)絡主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至的服務器端口，網(wǎng)絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

應用層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，若變電所數(shù)量小于30個則應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)絡主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。[6]

7.4系統(tǒng)功能

7.4.1用能月報

用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設置為月。

7.4.2站點監(jiān)測

站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

7.4.3變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

7.4.4運維

運維展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。

7.4.5配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配網(wǎng)絡息，配電圖顯示各回路的開關狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數(shù)查詢。

7.4.6影頻監(jiān)控

影頻監(jiān)控展示了當前實時畫面（影頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配站內(nèi)影頻信息。

7.4.7電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

7.4.8警示信息

對平臺所有警示信息進行分析。

7.4.9任務管理

任務管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。  

7.4.10用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警示事件等進行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺失及處理情況。

7.4.11APP監(jiān)測

電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"、“缺失記錄"、“文檔管理"和“用戶報告"七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、影頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件警示查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

7.5 系統(tǒng)硬件配置

8、結束語

綜上所述，加強供電系統(tǒng)運維安全管理，做好供電設備維護工作，需要搭建自動化巡檢平臺，建立智能化監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)揮智能診斷技術的作用，可以提高城軌交通的運營效率和安全管控水平，同時可以確保設備和人員安全及降低運維成本。