高寒地区变电站辅助系统监控平台推动变电站向“无人值守”模式

在我国东北等高寒地区，冬季气温可达-40℃，冬季对高压设备运行状态及变电站环境监测尤为重要，并且对监测设备的低温运行也提出了更高的挑战。

对高寒地区部分无人值守变电站的考察，发现存在如下问题：

1. 变电站内的隔离开关、断路器等设备没有实现在线测温，需要巡视人员定期人工测温，数据受人为因素影响较大，漏测情况时有发生,当设备温度出现异常时关键点温度数据不能及时上传，故障无法及时被发现。

2. 变电站室内关键场所（如：计算机房、继电保护小室、开关室、蓄电池间）没有温、湿度信息采集设备及自动调温设备，冬季靠暖气供热，一旦发生暖气临时中断现象，（如蓄电池间）设备在低温环境下运行，性能及寿命将受到严重影响；机房空调与温、湿度监测单元没有形成闭环联动，无法通过集控站干预空调等调温、湿设备的运行。

3. 调度对站内隔离开关及断路器进行远程分合操作时，由于隔离开关电机或断路器储能机构故障，有时会出现分合动作不正常的状况，超过规定时间后，可能出现烧毁电机或断路器分合闸线圈的现象；同时由于隔离开关机械设计的原因，隔离开关动作时可能出现对应辅助节点无反应的问题，结果导致变电站后台监控画面的隔离开关分合显示错误。

无人值守变电站智能安全辅助监控系统，将变电站内安全辅助设备、高压监测设备、消防设备进行集中管理，不但使集控站能及时准确地掌握无人值守变电站各关键点的状态参数，而且能实现自动或值班员手动远程控制变电站安全辅助设备的启停的目标，为无人值守变电站的安全运行保驾护航。

无人值守变电站综合智能安全辅助监控系统

1、安防监控子系统

该子系统通过红外对射探测器、电子围栏、智能门禁等设备实现变电站周界防护与出入口管控。系统实时监测入侵行为及非法闯入事件，通过振动光纤、雷达探测等技术精准定位异常位置。当触发报警时，自动联动视频监控子系统调取对应预置位画面，同步启动声光报警器并通过短信/平台弹窗推送告警信息。

2、视频监控子系统

利用枪式摄像机主要监控刀闸触点状态、变压器有载开关分接头位置等设备信息，球型摄像机监控场站环境状态信息。系统通过摄像机采集的现场图像，经编码器和视频服务器后，视频信号直接变换成数字信号进入网络系统，各监控点的实时图像经光纤或其它网络系统传输到控制中心，在控制中心或利用移动终端实现对现场设备的实时监视与控制，实现视频联动。

3、无线测温子系统

采用无线传感网络实时采集开关柜触头、电缆接头、变压器套管等关键部位温度数据，传感器精度达±1℃且具备自校准功能。系统设置三级温度阈值（预警/告警/紧急），超限时自动触发设备状态看板闪烁警示，联动视频子系统聚焦异常点位并启动风机散热装置。支持温度变化率分析，对24小时内温升超过10℃/h的设备进行趋势预警。数据通过边缘计算网关进行本地缓存与滤波处理，支持断网续传，测温数据与巡检记录、负荷曲线关联分析，生成设备健康度评估报告。

4、环境监测子系统

该子系统能对站内的温度、湿度、风力、水浸、SF6浓度等环境信息进行实时采集、处理和上传；环境信息数据的变化上传智能辅助控制系统，可设置不同级别的环境量告警信息。环境量超限报警联动，当环境量超过报警限值时，根据设置好的联动预案，自动联动相关摄像头的预置点，并进行告警录像。一个环境量支持联动多路视频，即当一个环境量超限报警时，可以同时联动多个摄像机，从不同角度不同方位将现场的信息传到监控中心。越限可以联动声光报警、短信报警、启动相应子系统（温湿度关联取暖系统、水浸关联给排水系统）等预案，同时将数据转发上传至统一信息平台。

5、消防告警子系统

此系统将消防设备提供的通信数据、干接点信号或区域性的有源信号，通过以太网数据采集器传送到消防告警子系统，实时监测每个区域的火灾情况。消防设备一旦发生报警，消防告警子系统立即以声音报警、文字提示、电子地图和弹出实时图像等多种形式报出警情，并向预先设定的固定电话自动播放告警语音、向预先设定的手机发送告警短信，同时把信号上传至智能辅助监控系统。视频监控子系统通过智能辅助控制系统接收到火警信息后，相应采取一系列措施，如调用相应预置位、视频监控子系统中弹出视频窗口、自动巡航相关区域等，并把火警信号转发上传至统一信息平台。消防告警子系统以文字方式显示报警事故的时间、地点和报警状态。警情处理解除后，报警纪录以历史记录的方式存在系统的数据服务器中。同时系统具有报警查询、数据导入导出、权限管理等功能。

6、远程控制子系统

远程控制子系统（照明系统、采暖系统、给排水系统）根据事件（如消防报警、温湿度报警、水浸报警）自动对站内设备进行开启和关闭操作，位于集控站的值班员也可在统一信息平台及智能辅助控制系统中控制设备的开启和关闭。支持本地/远程控制电暖气、排风扇、抽水泵的启动和关闭。

7、机器人智能巡检子系统

搭载双光云台（红外热成像+4K可见光）、局放超声传感器与激光导航模组的巡检机器人，可按预设路线、定时任务或远程指令开展自主巡检。机器人巡检过程通过可见光实时采集现场的数据和图像信息，起到了很好的视频监控作用，可以24 小时动态了解现场状况，机器人通过本地声光报警和后台操作系统提示报警两种方式，将场所内设备异常等问题实时报警反馈。

8、无人值守变电站综合智能安全辅助监控系统平台

此平台安装于集控站，可作为一个功能模块纳入集控站现有中心监控系统，也可单独自成一体并与中心监控系统实现数据共享，该平台具有智能告警及分析决策能力，可根据变电站各监测单元返回的变电站各项数据，运用分析决策机制获得分析结果，并将分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示，值班员可根据分析结果进行人工远程操作，也可授权平台自动完成远程控制动作。