基于物聯網技術的變電站安全管控技術分析

王華

摘要：變電站的安全管控能力直接影響供電質量，特別是隨著電氣化時代的發(fā)展，用電量不斷的提升，對電力供應的要求也更高，因此電力企業(yè)一直在對變電站的安全管控技術進行研究和突破。本文主要對基于物聯網技術的變電站安全管控技術進行具體的分析。

關鍵詞：物聯網技術；變電站；安全；管控技術

經濟的快速發(fā)展以及科技化、智能化設備的廣泛應用，對電力輸電的質量要求更高。而電力輸送設備直接影響輸電質量，因此各大電力公司也都在電力設備的維護以及巡檢方面投入大量的人力、財力。但是由于技術不足，導致電力巡檢中很多問題容易被忽視，電力管理中存在很多的問題。而且在傳統(tǒng)的電力監(jiān)測記錄中主要采用手工記錄的方式，記錄容易損毀、丟失或者由于筆誤等導致記錄不完善，進行限制對電力的安全運行產生一定的限制。而變電站是保證電力傳輸的重要設備，因此對變電站的巡檢尤為重要。變電站安全管控系統(tǒng)具有精度高、速度快的特點，能夠通過網絡、計算機等技術實現在線監(jiān)測，通過安全定位以及報警等裝置的設置，提升變電站建設效率。

一、基于物聯網技術變電站安全管控技術構成

（一）巡視系統(tǒng)

變電站的巡視方式指的是巡視人員在規(guī)定的時間間隔，根據電力線路巡視的具體情況，采用填寫表格的方式對巡檢的信息進行記錄。在記錄的過程中也容易產生誤看或者筆誤等情況，從而導致漏檢或者錯檢[1]。特別是電力設備大部分都在露天的環(huán)境中，一旦遇到惡劣的天氣無法進行巡檢和記錄。而基于物聯網技術變電站安全管控系統(tǒng)中采用RFID射頻識別技術，能夠對需要巡檢的設備進行編號，通過手持巡檢設備對讀入設備的編號進行比對分析，并通過無線電波對讀取的數據進行保存，即時現場環(huán)境惡劣，也可以通過有線傳輸方式進行疏松，保證數據傳送的準確性和及時性。

（二）定位系統(tǒng)

巡檢定位系統(tǒng)會先設置安全區(qū)域，并利用隔離裝置對檢修人員的安全區(qū)域邊界進行警示，而檢修人員在檢修的過程中需要佩戴定位裝置在安全范圍內進行工作，如果檢修人員離開安全范圍或者出現意外等系統(tǒng)會即時讀取消息，并向管理系統(tǒng)進行上傳。同時通過高清攝像頭對現場作業(yè)情況進行監(jiān)控[2]。

二、三維GIS系統(tǒng)的應用

三維GIS系統(tǒng)是利用數據采集、數據庫技術以及監(jiān)控技術對生產設備的運行狀態(tài)數據進行采集，向傳輸到虛擬電站系統(tǒng)，然后通過三維虛擬場景對設備數據進行查詢管控。

（一）三維場景設置應用

三維GIS技術的應用可以實現在三維場景中對圖形窗口的操作，并根據具體的操作情況對信息進行反應。通過導航操作方式以及鼠標、鍵盤等針對不同的位置進行交互，并實現塔上、塔下不同步驟的操作，能夠對整個工作場景進行全景觀察和分析，同時根據不同的路線進行瀏覽（如圖2）。對設備的安裝高度、接地情況、間隔距離以及具體的運行等進行觀察和分析，進而對電力運行情況進行整體的掌握。

（二）信息跟蹤應用

電力設備巡檢過程中，巡檢人員攜帶手持設備在設定的區(qū)域出入時，系統(tǒng)會顯示相應的信息，并發(fā)出警報，同時施工現場的監(jiān)控也會對具體的情況進行跟蹤監(jiān)視。在對巡視設備的數據采集中，可以將信息向控制室進行反饋，保證控制室與監(jiān)管部門以及巡檢人員間的聯系，并對具體的操作情況進行指揮。此外，可以根據具體的反饋信號對巡視路線進行顯示，并對所有的工作情況進行記錄和回放，用于后期的檢查和審核[3]。

（三）巡檢人員安全管理應用

在巡檢工作開展中首先對檢修的工作信息進行設置，并根據具體的檢修計劃合理設置檢修人員和安全區(qū)域，并對區(qū)域的臨界報警值進行設定。同時對于一些特殊的情況也可以臨時安排和設定檢修人員和范圍。同時還可以通過系統(tǒng)對檢修的信息進行預先讀取。如果檢修人員攜帶定位終端離開設定的區(qū)域，達到臨界報警范圍時，移動設備終端會發(fā)出報警信號，并通過無線網絡向控制室進行傳輸，控制室可以通過攝像頭對終端設備進行定位和跟蹤。巡檢現場施工錄制的視頻也會自動傳輸到控制室并在系統(tǒng)中進行保存，為以后的查閱提供材料。

（四）信息查詢應用

通過三維GIS技術的應用，可以對設備的信息邏輯和空間等進行系統(tǒng)、直觀的查詢、統(tǒng)計和檢索，并根據用戶的實際需求對設備的屬性信息以及信息等進行查詢。比如設備、周圍道路情況、線路規(guī)劃等，同時可以根據具體的條件進行查詢。

三、基于物聯網技術的變電站安全管控技術的特點

首先，利用系統(tǒng)管理軟件對巡視的線路圖進行合理的規(guī)劃，并利用RFID標簽對變電站中的設備進行標識。巡視人員可以通過手持無線設備對設備的實際運行情況進行輸入，實現對巡視路線、設備以及人員的動態(tài)監(jiān)視；其次，在進行設備檢修的過程中，需要先利用管理軟件對檢修的區(qū)域進行設置，檢修人員需要攜帶射頻標簽，通過電子圍欄對安全區(qū)域的范圍進行確定[4]。并利用高清攝像頭對人員活動情況進行監(jiān)測，防止誤出安全界限。最后，通過三維GIS系統(tǒng)的應用，能夠對巡檢現場進行虛擬化，通過無線網絡對信息進行傳輸和展示，利用直觀的方式對設備進行查詢和管理。

結語：

綜上所述，物聯網的發(fā)展使得當前各個行業(yè)的發(fā)展都更加智能化，物聯網在變電站安全管控技術中的應用，使得管控更加高效，電力管控作業(yè)更加規(guī)范，同時保障巡檢人員的安全，因此還需要加強對物聯網與變電站安全管控的結合研究，提升電力輸送質量。

參考文獻

[1]王政國. 基于物聯網技術的變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 山東大學，2013.

[2]劉化君. 基于物聯網技術的智能變電站應用方案[J]. 物聯網技術，2015（6）.

[3]李雪梅，謝江宏，楊新愛. 基于物聯網技術的變電站安全管控技術的研究與應用[J]. 華東電力，2013，41（12）：2541-2544.

[4]葉武. 基于物聯網技術的智能傳感集中管理系統(tǒng)在變電站中的應用[J]. 浙江電力，2012，31（7）：54-57.

（作者單位：國網四川省電力公司廣元供電公司）