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根据《国家电网公司变电站管理规X》、《无人值守变电站管理规X(试行)》的意见和要求,各网省公司制定了运维站巡视管理规定,但是无人值班变电站的人工巡检及时性、可靠性差,花费人工较多,存在较大的交通风险和巡视过程风险,巡视效率低下。
在此背景下,结合变电站生产运维特性,部分网省公司开始研究建设“变电站智能巡检管理系统”,实现了变电站远程巡视报表自动生成、表计智能分析预警、刀闸状态识别预警、在线测温、安全运行和视频质量诊断分析等功能。该系统建成后能在提高变电站巡检频率的同时,极大减少运行人员现场巡视次数,有效降低运行人员巡视工作量,实现对变电站全程覆盖式远程巡视,能够对站内设备生命周期进行有效管理,从而有效提高生产、运维和检修的效率,降低变电站运行风险。
一、系统概述
XX电力公司作为最早开展“变电站智能巡检管理系统”研究建设的网省公司,在其330kV及以上电压等级变电站内已开始大X围推广。以清水河330kV变电站为例,在变电站内通过安装视频监控、红外测温、环境监测、智能控制、门禁管理、安全警卫、火灾报警等系统,建立变电站智能巡检管理平台,将设备运行的状态信息、视频图像信息进行整合和集成,实现变电站巡视工作的可视化、智能化,从而达到延长巡检周期或取代人工巡检的目的。 系统传输上传标准主要分为视频的传输上传和数据的传输上传,其中视频部分基于的标准主要有:Q/GDW517.1-2010《电网视频监控系统及接口第1部分:技术要求》、Q/GDW517.2-2010《电网视频监控系统及接口第2部分:测试方法》。
而数据部分的传输,主要是站内的数据通讯以及上传主站系统,采用的标准为:DL/T860《变电站通信网络和系统》、DL/T634.5104-2009《远动设备及系统第5-104部分:传输规约采用标准传输规约集的IEC60870-5-101网络访问》。
二、系统组成
变电站远程智能巡视系统具备多个模块单元,对变电站设备和运行环境等多种子系统模块进行管理监测,还可与站内综自等系统进行通讯,并预留远端主站上传接口,实现站端本地及
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主站远程的全方位监控巡检。
1、视频监控系统
1)智能巡检单元
智能巡检系统可以根据变电站巡检路线设置巡检预案,系统通过预案,可以实现对系统内的所有监控点(场地、设备)进行图像自动巡检,参与巡检的对象可以任意设定,包括变电站的不同摄像机、同一摄像机的不同预置位等,巡检间隔时间可设置。并将巡检拍到的图片、录像、参数记录到数据库日志中,也可以手动、自动巡检已设定的任务,并记录巡检结果到日志中。
巡检内容主要包括变压器、开关、刀闸、临时接地线等在内的运行设备外观及仪表参数。系统在巡检时,电子地图即时闪烁显示当前巡视点,并在光线不足时系统自动打开巡视点处灯光,在巡视点转移到下一个巡视点后,能自动关闭已巡视点的灯光等。支持暂停功能,当发现某个点异常时,可以停留图像放大仔细察看,确认无误后可以继续巡检其他监控点。 常规巡视预案后台自动执行,巡视报表随即生成并可自动通过彩信、通知到相关运维岗位,
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报表内容图文并茂符合现有巡视汇报格式习惯;也可以临时执行巡视任务,节约巡视运维人员工作量90%以上。
2)SCADA联动单元
系统采用RANSAC数据模型算法,针对刀闸等设备状态进行智能图像分析,通过刀闸等设备关键特征点比对,从而完成对现场刀闸等监视对象的开合状态结果的输出,如果发生刀闸异位等情况,系统会自动报警,同时联动摄像机抓拍,录像,做到了事前预警,事中跟踪,事后查询。
3)轨道机单元
本系统设计时根据《智能变电站辅助系统综合监控平台技术规X》并结合现场实际监控需求,选择全高清网络视频监控设备,保障视频监控的效果。同时在变电站某些特殊区域,由于监控角度较小、空间狭小或者环境危险等各种原因,不适合安装多台摄像机的位置安装了轨道式摄像机和相关控制软件,可以实时获取每个控制(保护、高压)柜上的所有监控信息,实时上传中心主站。
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4)车辆管理单元
人员车辆黑白管理,白人员车辆自动开门放行,发现黑人员车辆入站立刻报警,同时可与公安110进行联动,在节省变电站无人值守的最后一道门岗人员的同时也彻底杜绝了人为因素对变电站安全管理的影响。
5)人员管理单元
全站视频智能化:采用海康威视最新的Smart系列高清摄像机,基本传统摄像机不具备的区域入侵等智能功能,在变电站内可进行误跑间隔等扩展应用。
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2、红外测温系统
变电站早期设备红外监测方式,基本采用便携式红外测温仪由运行人员,以人工巡检方式进行,使用中存在不便和精度等问题;随后由便携式红外测,温仪替换成便携式红外热像仪,虽然解决了精度问题,但便携性和实时性问题依然存在;随着在线红外热像仪的出现,以上问题都迎刃而解。
由于红外热像仪是反映物体表面温度而成像的设备,除了夜间可以作为现场监控使用外,还可以作为有效防火报警设备,变电站内的火灾往往是设备长期发热运行引发的。使用环境监测系统,很难发现这种火灾苗头。采用变电站在线红外热像仪后,可以实时自动巡检运行设备的温度情况并按预先设定的预警值发出声音报警信号,及时把报警信号上传至运维中心,从而使运维人员“早发现、早处理”,用减少负荷或改变系统运行方式等手段,确保设备运行的安全,提高运行人员对设备缺陷的识别能力和预见性。
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