光纖區域防范智能預警系統在變電站安全防護上的應用

摘 要:變電站在現代電網輸配電中起著舉足輕重的作用，其安全運行問題尤為重要。隨著信息化、智能化在變電站的應用，變電站實行少人值守或無人值守后，必須解決變電站設備運行的可靠性、變電站安全管理及遠程監視問題。基于光纖傳感技術的變電站安全技術防范系統是利用激光、光纖傳感和光通信等高科技技術構建的警戒網絡或者安全報警系統，是一種對威脅公眾安全的突發事件進行監控和警報的現代防御體系，具有天然的抗電磁干擾的功能，可以有效的解決這一問題。

關鍵詞:光纖區域防范 智能預警系統 安全防護 應用

中圖分類號:TM7文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)06(c)-0142-01

光纖區域防范變電站智能預警系統用高科技手段加強防護變電站周界安全防護，系統設計采用先進的全光纖周界防入侵系統替代傳統電子周界安防手段。確保安防建設無疏漏，管理工作穩定高效。當變電站周界出現警情時，周界安防一體化監控系統須做到警情自動探測、準確定位、實時記錄以及快速預案處理。

1 光纖區域防范變電站智能預警系統的基本原理

使用光纖作為傳感器，實時探測周界環境振動信號，從而實現對布防區域入侵、破壞活動進行探測、告警的新型安全防范系統。系統同時提供對視頻監控等安防設備的接口集成功能。當敷設在如變電站鐵柵欄、圍墻或圍墻附近土壤下光纖傳感器的某個位置受到振動、壓力或溫度變化時，光纖傳感器內激光信號的相位會發生改變，反饋給變電站預警系統控制主機，激光信號在放大、濾波、數字化等處理后，再通過智能軟件進行數據建模分析，從而實現振動信號識別報警。

2 光纖區域防范變電站智能預警系統的主要構成

變電站光纖區域防范智能預警系統由入侵報警主機、光終端機、光分區盒和光纜組成。入侵報警主機不需要PC機即可工作，當然也可通過管理口和PC機互聯實現網管。

2.1 光纖周界入侵報警主機

入侵報警主機是系統的核心，采用標準1U機箱設計。主機帶有液晶顯示面板，可方便進行功能操作。每臺主機支持30個防區，單個防區最遠距離可達1km。每個防區靈敏度都可單獨設定，并有對應開關量輸出端子(常開常閉可設)連接其它警笛、照明燈、視頻聯動等裝置。主機采用220V供電，帶有TCP/IP網絡管理接口。

2.2 光終端機

光終端機配合報警主機使用，共同安裝于控制室內，通過專用連接線相聯。該機采用標準1U機箱設計。內部包含光模塊和光纜終端盒兩部分，完成光電轉換，光纜接熔匯固定等功能。該機能支持4條光纜融匯，能適應一纜式、分布式、組合式等復雜組網布防需要。

2.3 光分區盒

光分區盒由外殼和光柵器、光接口組成，用于防區區分、光纜接續。光分區盒外殼采用工程塑料，安于室外能適應各種惡劣的自然環境，并具有防水密封性能。

2.4 光纜

該系統使用12芯以下普通室外通訊光纜。由于使用了光纜作為傳感器，外界的強電磁場、雷電等因素不會對系統產生影響，而且光纜具有重量輕、抗老化、廉價、可適用于不規則周界等特點，非常適合大范圍、長距離、環境條件惡劣的周界環境。

2.5 PC機管理報警軟件

管理報警軟件隨系統提供。用戶可以通過軟件實現對系統功能設置、布防撤防、報警狀態信息記錄、值班人員信息記錄等功能。軟件支持WIN2000/XP/WIN7等操作系統。安裝軟件的PC計算機客戶可自行選配，只要通過網口和入侵報警主機聯接即可。城市作為智能配電系統應用的重要載體，它的成功應用能為城市節能減排和降耗工作帶來巨大效益。

3 光纖區域防范智能預警系統在變電站防護上的主要應用

(1)建立和實現變電站內安全監控系統各設備運行環境狀態信息的實時網絡自動化監測管理。

(2)可以改進傳統的管理方式，真正實現“數據集成、業務協同、管理集中、資源共享”的管理要求。推動智能化變電站設備運行環境信息平臺的建立，實現信息的集中采集、集中傳輸、集中分析、集中應用管理等，實現與其他系統的交互應用，從根本上消除了產生“信息孤島”的局面。

(3)提高變電站安全管理效率與質量，變人工例行的巡檢為系統在線實時監測，對系統監測到設備及運行環境的突發故障實施及時、針對性的有效處置。實現變電站設備及運行環境信息的集中管理，科學地對設備運行環境狀態進行綜合診斷，更及時、準確、靈敏地反映設備及運行環境的當前狀態，避免增加人力物力不必要的浪費及巡檢不到位且實時性不好等問題。通過系統的實施，為各級人員提供了一個能夠隨時隨地獲取變電站設備運行環境狀態和即時管理的強大工具。從而提高變電站運行管理集約化水平，一定程度上解決變電運行人員相對電網發展而言日益短缺的發展矛盾，推進變電運行集約化管理。

(4)通過本系統的實施，可提高變電站設備的安全運行的可靠性，有效預防各類事故的發生。形成智能化變電站運行環境風險控制和自動檢修模式。形成監控中心與操作站相互結合實現“調控一體”模式。

(5)通過本系統的實施，提高工作效率，降低維護成本，減輕運行維護人員的勞動強度，實現科學、高效監控，確保變電站設備的安全運行及可靠供電。避免突發事件造成用戶供電中斷所帶來的不利影響，體現良好的經濟效益和社會效益。

4 結語

光纖區域防范變電站智能預警系統將極大的改善變電站常規巡視實時性差、勞動強度大、費用高、不能及時發現現場隱患的缺點，將使變電站周邊的環境處于實時監控之中，節省了人員巡視的成本，提高了變電站的現代化管理水平，對變電站非法人員入侵及破壞的發生起到有效的預警作用，具有極高的社會經濟效益。