綜合防雷信息管理系統(tǒng)的探討

賈廷波 申磊

[摘要]本文通過對變電站二次系統(tǒng)防雷設(shè)備的特點分析及設(shè)備管理對綜合自動化的要求，提出了一套有針對性的變電站二次系統(tǒng)綜合防雷信息管理系統(tǒng)。

[關(guān)鍵詞]變電站二次系統(tǒng)；防雷設(shè)備；綜合防雷信息管理系統(tǒng)

[中圖分類號]C93[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-6432（2012）49-0045-02

1開發(fā)綜合防雷信息管理系統(tǒng)的意義

（1）綜合防雷信息管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r的對防雷設(shè)備狀態(tài)、雷電環(huán)境、接地電阻、氣象信息進行監(jiān)測，并具備自動短信報警功能，該軟件可極大地減輕防雷系統(tǒng)管理人員負(fù)擔(dān)，提高防雷裝置的可靠性，實現(xiàn)對防雷系統(tǒng)信息化、現(xiàn)代化的科學(xué)管理。

（2）綜合防雷信息管理系統(tǒng)能夠及時監(jiān)測防雷設(shè)備運行狀態(tài)，及早發(fā)現(xiàn)故障，避免電網(wǎng)設(shè)備遭受雷擊損壞造成的城市大面積停電，給社會的安全和諧穩(wěn)定帶來極大的負(fù)面影響。

（3）綜合防雷信息管理系統(tǒng)，除用于變電站二次系統(tǒng)外還可以應(yīng)用于各行業(yè)客戶的防雷系統(tǒng)管理，為客戶提供實時、全面的防雷信息，進而提高客戶的防雷系統(tǒng)的可管理性，提高客戶防雷系統(tǒng)的管理水平。

2綜合防雷信息管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.1前端設(shè)備

包括各防雷設(shè)備、配電設(shè)備、氣象數(shù)據(jù)采集設(shè)備及連接以上設(shè)備的數(shù)據(jù)采集單元。一個數(shù)據(jù)采集單元可以連接多臺底層設(shè)備。

2.2管理中心

其主要組成為一臺管理主機及綜合防雷信息管理軟件。該管理主機與數(shù)據(jù)采集單元連接，其連接通道為RS485和以太網(wǎng)。管理主機收集各數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)，并進行分析處理，同時通過以太網(wǎng)接口接收數(shù)據(jù)采集單元主動上傳的告警消息。也可通過RS485作為客戶端等待上面服務(wù)器的查詢和數(shù)據(jù)讀取。同時，管理中心設(shè)置Web Server服務(wù)器，方便客戶端通過瀏覽器訪問管理中心的數(shù)據(jù)。

2.3遠(yuǎn)程瀏覽

即通過Web瀏覽器，可訪問管理中心的數(shù)據(jù)，獲取被監(jiān)控的各防雷、設(shè)備、雷電環(huán)境的狀況以及氣象數(shù)據(jù)等。

3綜合防雷信息管理系統(tǒng)的技術(shù)分析

3.1防雷設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、防雷模塊劣化狀態(tài)

（1）可實時采集現(xiàn)場各電源防雷模塊的劣化狀態(tài)。采樣頻率≥2次/秒。任一模塊劣化時均能上傳告警信號。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。劣化信號為常閉干接點信號（正常時常開）。可外接24路模塊遙信接口。

（2）可實時采集現(xiàn)場各信號防雷模塊的劣化狀態(tài)。采樣頻率≥2次/秒。任一模塊劣化時均能上傳告警信號。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。劣化信號為常開干接點信號（正常時常閉）。

（3）各防雷模塊狀態(tài)有對應(yīng)的圖形界面，并能根據(jù)實際安裝數(shù)量更改相關(guān)配置、能夠準(zhǔn)確定位圖形和實物的對應(yīng)關(guān)系。

3.2雷電環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測（需外部配備第三方設(shè)備）

（1）雷電預(yù)警功能

擬采用市場現(xiàn)有產(chǎn)品實現(xiàn)。系統(tǒng)配置雷電預(yù)警器（靜電場場強測量設(shè)備），根據(jù)靜電場場強的變化，對雷暴的形成進行預(yù)防性的偵測。靜電場場強監(jiān)測頻率≥20次/秒。GUI具備實時報警事件記錄，可顯示設(shè)備通信狀態(tài)、當(dāng)前時間。可進行報警等級的設(shè)置等功能。異常時，管理中心能夠發(fā)出相應(yīng)的告警。其波形顯示方式可參考獵雷者雷電預(yù)警監(jiān)測界面。

（2）雷擊參數(shù)記錄

①雷擊計數(shù)次數(shù)記錄。數(shù)據(jù)采集單元模塊可采集外置雷擊計數(shù)器記錄的數(shù)據(jù)，采樣頻率≥1次/分鐘。與計數(shù)器的通信協(xié)議為RS232。GUI可顯示雷擊總次數(shù)、設(shè)備通信狀態(tài)、當(dāng)前時間等功能。可通過瀏覽器訪問雷擊次數(shù)數(shù)據(jù)。

②雷電幅值、雷擊時間記錄。數(shù)據(jù)采集單元模塊可采集外置雷電環(huán)境監(jiān)測儀監(jiān)測到的雷電幅值、雷擊時間的數(shù)據(jù)，采樣頻率≥5次/分鐘，雷電環(huán)境監(jiān)測儀的通信協(xié)議為RS232。GUI具備實時報警事件窗口、設(shè)備通信狀態(tài)指示等功能。可通過瀏覽器訪問雷電幅值、雷擊時間數(shù)據(jù)。

3.3接地電阻監(jiān)測（需外部配備第三方設(shè)備）

（1）接地電阻值測試記錄

數(shù)據(jù)采集單元通過與配置接地電阻測試儀通信，獲取測量的接地電阻值，接口協(xié)議為RS232。GUI可顯示歷史每次測量的接地電阻的阻值、測試時間、設(shè)備通信狀態(tài)，可以設(shè)置、顯示、更改報警上限接地阻值。具備實時報警事件記錄。

（2）接地阻值的在線監(jiān)測

數(shù)據(jù)采集單元通過與配置接地電阻測試儀通信，獲取測量的接地電阻值，采樣頻率≥10次/分鐘，具備上限值告警功能。接口協(xié)議為RS232。GUI具備實時報警事件窗口、設(shè)備通信狀態(tài)指示、當(dāng)前時間顯示等功能。可以設(shè)置接地電阻報警上限值，異常時，管理中心能夠發(fā)出相應(yīng)的告警。可參考溫度監(jiān)測GUI，測試結(jié)束后有相應(yīng)的測試記錄。

3.4氣象信息監(jiān)測（需外部配備第三方設(shè)備）

（1）風(fēng)速/風(fēng)向監(jiān)測

系統(tǒng)配置風(fēng)速、風(fēng)向傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)向狀況。檢測頻率≥2次/分鐘。具備上限值告警功能。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。通信接口為RS485。GUI可顯示實時報警事件記錄、實時風(fēng)速、風(fēng)速等級、風(fēng)速報警狀態(tài)、設(shè)備通信狀態(tài)指示、當(dāng)前時間顯示等功能。風(fēng)速超過上限值時，管理中心能夠發(fā)出相應(yīng)的告警。

（2）室內(nèi)溫度、濕度監(jiān)測

系統(tǒng)配置室內(nèi)溫度、濕度傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測室內(nèi)溫/濕度。檢測頻率≥1次/分鐘。可以設(shè)置溫濕度告警上下限值。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。GUI可以顯示實時報警事件記錄、具備低溫、高溫、濕度告警值指示、設(shè)備通信狀態(tài)指示、當(dāng)前時間顯示等功能。異常時，管理中心能夠發(fā)出相應(yīng)的告警。

（3）室外溫度、濕度監(jiān)測

系統(tǒng)配置室外溫度、濕度傳感器，能夠?qū)崟r監(jiān)測室外溫/濕度。檢測頻率≥1次/分鐘。可以設(shè)置溫濕度告警上下限值。告警上傳頻率為1次/秒，直至管理主機接收到告警信號。GUI可以顯示實時報警事件記錄、具備低溫、高溫、濕度告警值指示、設(shè)備通信狀態(tài)指示、當(dāng)前時間顯示等功能。異常時，管理中心能夠發(fā)出相應(yīng)的告警。二次防雷設(shè)備信息管理

3.5設(shè)備信息管理功能

（1）信息管理功能

①防雷設(shè)備的登記時間查詢。②防雷設(shè)備的規(guī)格參數(shù)與安裝地點查詢。③設(shè)備或工程維修周期到期時，能夠主動彈出提示信息。④GUI表框欄目應(yīng)該包括以上內(nèi)容的顯示，可通過瀏覽器訪問查閱相關(guān)數(shù)據(jù)。

（2）資源管理對象

防雷設(shè)備管理對象包括：①直流裝置防雷設(shè)備，包括電源防雷器、信號防雷器相關(guān)信息。②保護裝置防雷設(shè)備，包括電源防雷器、信號防雷器相關(guān)信息。③測控裝置防雷設(shè)備，包括電源防雷器、信號防雷器相關(guān)信息。④遠(yuǎn)東裝置防雷設(shè)備，包括電源防雷器、信號防雷器相關(guān)信息。⑤通信防雷裝置設(shè)備，包括電源防雷器、信號防雷器相關(guān)信息。

（3）基于GIS

系統(tǒng)GIS功能通過圖片地圖形式實現(xiàn)，須提供接口給用戶選擇一個含有地理信息的圖片作為背景，將防雷設(shè)備分布在界面上。在升級版本中再使用GIS系統(tǒng)。

3.6防雷工程信息管理

（1）管理內(nèi)容：①防雷工程檔案查詢。②防雷法律法規(guī)查詢。③防雷基本知識查詢。

（2）數(shù)據(jù)信息查詢：①歷史數(shù)據(jù)查詢（可打印）。②報警記錄查詢（可打印）。③維護記錄查詢（可打印）。④用戶操作記錄查詢。

3.7報警

（1）報警觸發(fā)條件及報警類型

①防雷器件劣化。當(dāng)防雷器件劣化，觸發(fā)防雷模塊的遙信信號時，數(shù)據(jù)采集單元應(yīng)能及時監(jiān)測到該信息，同時管理中心能夠發(fā)出相應(yīng)的告警。②接地電阻異常。接地電阻的狀況的監(jiān)測是由用戶主動發(fā)起的。當(dāng)用戶主動測試接地狀況，結(jié)果接地異常時，管理中心能夠給出相應(yīng)告警以提醒用戶。③室內(nèi)溫濕度。當(dāng)室內(nèi)溫濕度超過設(shè)定上限值時，數(shù)據(jù)采集單元應(yīng)能及時監(jiān)測到該信息，同時管理中心能夠發(fā)出相應(yīng)的告警。④風(fēng)速/風(fēng)向監(jiān)測。當(dāng)室外風(fēng)力超過設(shè)定上限值時，數(shù)據(jù)采集單元應(yīng)能及時監(jiān)測到該信息，同時管理中心能夠發(fā)出相應(yīng)的告警。

（2）報警方式

系統(tǒng)監(jiān)測到異常后，觸發(fā)報警。報警形式包括：

①GUI界面顯示。在管理中心的軟件界面上，彈出提示窗口。②短信告警。通過管理中心主機，發(fā)送短信給維護人員。以上報警方式，根據(jù)報警類型、緊急程度的不同，可以有不同的組合輸出形式。

3.8網(wǎng)絡(luò)功能

①數(shù)據(jù)采集單元與管理中心，具備以太網(wǎng)組網(wǎng)功能。②管理中心提供Web Server，方便遠(yuǎn)程用戶通過瀏覽器訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)與功能。

4結(jié)論

綜合防雷信息管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r地對防雷設(shè)備狀態(tài)、雷電環(huán)境、接地電阻、氣象信息進行監(jiān)測、并具備自動短信報警功能，該軟件可極大地減輕防雷系統(tǒng)管理人員負(fù)擔(dān)、提高防雷裝置的可靠性、實現(xiàn)對防雷系統(tǒng)信息化、現(xiàn)代化的科學(xué)管理。能夠及早發(fā)現(xiàn)故障，避免電網(wǎng)設(shè)備遭受雷擊損壞造成的城市大面積停電，給社會的安全和諧穩(wěn)定帶來極大的負(fù)面影響。并且這套系統(tǒng)推廣應(yīng)用到各行業(yè)客戶的防雷系統(tǒng)管理，為客戶提供實時、全面的防雷信息，進而提高客戶的防雷系統(tǒng)的可管理性，提高客戶防雷系統(tǒng)的管理水平，其應(yīng)用前景很廣闊。