配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)的建設與應用

杜柱煥

（廣東電網(wǎng)公司汕頭供電局，廣東 汕頭 515041）

前言：配電站是改變電壓等級并將電能送到用電設備或用戶的站點，它上連變電站，下連各用電設備；站內一般安裝有中壓設備、變壓器和低壓設備，在配電網(wǎng)中占有重要地位。由于配電站遍布各個角落、部分地處偏遠地區(qū)，站內設備、線纜被盜情況常有發(fā)生。根據(jù)統(tǒng)計，汕頭供電局在2010年就發(fā)生近10起配電站內設備、線纜被盜的情況，嚴重影響電網(wǎng)的正常運行。

鑒于此情況，汕頭供電局經(jīng)過探索，成功建成了配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對配電站的有效管理。

1、配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)

配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)采用先進的數(shù)字電子技術、識別技術、無線通信技術以及網(wǎng)絡技術，把智能識別、計算機網(wǎng)絡管理、數(shù)字監(jiān)控集于一體，實現(xiàn)對配電站的進出管理、防盜管理、巡查管理、環(huán)境監(jiān)控管理，并采用無線通訊方式實時進行監(jiān)控和傳遞報警信息，確保配電站安全穩(wěn)定運行。

1.1 系統(tǒng)總體構架

配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)總體構架如圖1所示。

圖1 配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)通過GSM/GPRS方式進行組網(wǎng)，總體構架由以下三部分組成。

1）監(jiān)控管理中心。主要由后臺處理計算機與短信收發(fā)模塊組成，可與分散在各配電站的前端控制器進行通訊，完成對管轄范圍內的配電站的監(jiān)控，同時提供管理界面，供操作人員進行授權、資料修改、監(jiān)控、統(tǒng)計等。

2）前端控制器。由穩(wěn)定的開關電源、控制板、短信收發(fā)模塊三部分組成；控制板可接讀卡器和各類型的傳感器；短信收發(fā)模塊負責與監(jiān)控管理中心計算機上安裝的無線綜合管理軟件通訊。其采用高性能微處理系統(tǒng)，集嵌入式系統(tǒng)、GSM/GPRS無線通信、身份識別等技術于一體，具備強大的門禁控制、防盜管理、環(huán)境監(jiān)控功能。

3）附屬設備。包括感應卡、讀卡器、電鎖、門磁、開門按鈕及管理手機與報警手機，其中感應卡、讀卡器、電鎖、門磁、開門按鈕可實現(xiàn)門禁功能，管理手機可發(fā)送相關指令直接操作前端控制器，報警手機可以即時接收到前端控制器發(fā)出的報警信息，以便采取應急措施。

1.2 系統(tǒng)功能管理結構模式

配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)是由門禁、防盜、巡檢、環(huán)境監(jiān)控等多種功能結合于一體的智能管理系統(tǒng)，功能管理結構模式如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能管理結構模式

1.3 系統(tǒng)運行特點

1）前端控制器安裝于配電站內合適的位置,通過各傳感器監(jiān)控配電站的情況，包括站門是否正常開啟、站內是否有人員活動、溫度是否超標等；對采集到的數(shù)據(jù)采用無線方式進行發(fā)送。同時能實現(xiàn)市電斷電報警、備用電池自動切換、控制器機箱防撬報警、通訊狀態(tài)自動診斷等自我管理功能。

2）數(shù)據(jù)傳送采用短信方式進行，當監(jiān)測信號發(fā)生改變后即觸發(fā)短信，通過GSM/GPRS通信網(wǎng)絡傳送到手機及監(jiān)控中心。

3）前端控制器定期自動以GPRS方式向監(jiān)控中心報告一次自檢情況，監(jiān)控中心以此來了解各前端控制器是否處于正常工作狀態(tài)。

4）監(jiān)控中心由計算機與短信收發(fā)模塊組成，用于接收安裝在各配電站的前端控制器發(fā)來的短信報告，并完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計、表格處理、告警通知等功能。

5）為了區(qū)分配電站門是否為正常開啟，開門人在現(xiàn)場必須采用通過授權的感應卡開門或通過軟件遠程開門或手機編輯短信開門，除此之外，任何形式的開門即為非正常開門，前端控制器將立即觸發(fā)告警信息。

6）對前端控制器的參數(shù)進行設置可采取三種方式，一是采用管理手機發(fā)送相關指令直接操作；二是通過后臺操作監(jiān)控管理軟件發(fā)送相關指令進行操作；三是在現(xiàn)場通過RS485串口方式進行設置。

2、配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點

1）適應性、安全可靠性高。

基于GSM/GPRS的前端控制器充分考慮了其工作環(huán)境的惡劣性，可保障長時間可靠運行，電子鎖可有效防盜、防水、防潮、防電子干擾，能適應多種環(huán)境。

2）組網(wǎng)靈活，可擴展性強。

系統(tǒng)采用的無線聯(lián)網(wǎng)方式是基于GSM/GPRS移動通訊網(wǎng)絡，有手機信號的地方即可組網(wǎng)并保證通訊穩(wěn)定，可根據(jù)實際情況靈活實現(xiàn)擴展。

3）安裝、維護簡單。

系統(tǒng)產品獨立，開電即可工作，插上就能運行，整個系統(tǒng)的維護是在線式的，不會因為部分設備的維護，而停止所有設備的正常運作。

4）實現(xiàn)了與我局員工胸卡的有機統(tǒng)一

因我局采用射頻卡作為員工胸卡，所以我們將該卡進行授權，作為配電站開門的感應卡，從而實現(xiàn)了胸卡與感應卡的有機統(tǒng)一，也便于對進出配電站人員的統(tǒng)計與分析。

3、配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)的實際應用

3.1 系統(tǒng)的報警流程

配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)應用于汕頭供電局下屬的濠江分局管轄的53座配電站，監(jiān)控中心設置于急修中心，設置服務器及前置機各1套，工作站3臺，其中2臺設置于負責配電站運行管理的班組。

當前端控制器接受到傳感器的信號時，立即將信息傳送到監(jiān)控管理中心，同時通過短信將報警信號發(fā)送到運行人員手機上，在監(jiān)控管理中心的電子屏幕上立即顯示對應配電站的名稱、位置、及具體的報警信號；相關責任人可立即進行處置。

系統(tǒng)報警流程如圖3所示

圖3 系統(tǒng)報警流程

3.2 系統(tǒng)在應用中應注意的問題

1）溫度"誤"報警問題。系統(tǒng)開始試用時常出現(xiàn)溫度報警，后經(jīng)查證，是溫度傳感器安裝位置不合適，剛好檢測到運行中發(fā)熱的電氣設備，使得溫度傳感器越限報警，所以在進行安裝時一方面要合理設置其報警限值，另一方面要選擇好安裝位置。

2）紅外線傳感器的安裝位置要特別考究，應盡可能擴大其感應范圍，特別門、窗、通道等不法分子可能經(jīng)過的地方都要覆蓋到，可根據(jù)需要適當增加紅外線傳感器的數(shù)量。

3）為防止被破壞，讀卡器應安裝在隱蔽的地點，通常情況下可嵌入墻體安裝，并在該處標上暗號。

4）可根據(jù)配電站所處的周邊環(huán)境靈活選擇安裝現(xiàn)場報警燈或警號，當據(jù)配電站所處位置較偏僻時，可同時安裝報警燈級警號，在發(fā)送報警信號時同時觸發(fā)報警燈級警號，當配電站處于住宅小區(qū)時，一般情況下只安裝報警燈，以免對周邊居民造成較大的影響。

5）供電局應加強與當?shù)毓矙C關的聯(lián)系，實現(xiàn)警企聯(lián)動，有條件時可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，當有盜警信號時，公安機關可及時出警，合力處置。

結束語

（1）汕頭供電局根據(jù)實際情況建成了配電站無線安保監(jiān)控系統(tǒng)，對下屬濠江局轄區(qū)內的配電站進行了綜合監(jiān)控，使得運行人員能及時獲得現(xiàn)場的信息，為配電站的安全運行提供了保障。（2）該系統(tǒng)所具有的巡檢功能，為確保運行人員巡視到位提供了有效的監(jiān)督手段。（3）該系統(tǒng)投運一年多來已取得了很好的效果，已有效防范兩起被盜事件的發(fā)生，有力推進了電力設施保護工作，提高了技術防盜水平和運行管理水平。（4）下一步，該系統(tǒng)將在全市范圍內推廣應用。

[1]孫成寶，李廣澤.配電網(wǎng)實用技術[M].北京:中國水利水電出版社，2007.

[2]劉健等.配電自動化系統(tǒng)（第二版）[M].北京:中國水利水電出版社，2003.