高速公路電力監控系統維護實踐與探討

貴陽電氣控制設備有限公司 楊林松

高速公路在運營過程中所需的電力監控系統較為復雜，目前在貴州的高速公路上主要用于隧道里面的供配電。供配電系統主要是給隧道中的照明、通風和監控供電，通過多功能測控儀表采集高壓綜保、變壓器、發電機、進線柜、雙電源柜、補償柜、EPS 、UPS、照明回路、風機保護控制器等數據參數，并通過每個變電所的通信管理機將數據上傳到中心[1]。

為保障高速公路沿線電力監控系統的正常運行，工作人員在建設過程中也要考慮高速公路沿線存在多項供配電設施，其中包括變電所、箱式或地埋式變電站等供配電系統，這樣才能保障監控系統的正常運轉。若是能夠借助計算機技術網絡通信技術，以及現代數字技術對高速公路電力監控系統進行維護，不僅能對電力監控系統進行自動化的監測與控制，還能借助計算機系統與網絡系統對其進行數字化的集中控制，以保障高速公路沿線電力系統的可靠、安全、穩定運營。

1 高速公路電力監控系統的組成

1.1 監控管理層

由于高速公路電力系統的獨特性，各供配電系統在排布上主要呈線形排布，為了更好地對高速公路電力系統完成監控，一般在設置監控單元時，也是以沿線的變電所變電站為基本單元設置子監控單元。監控管理層主要是由多項軟件和硬件設備組成，其中主要包括LED顯示屏、電力監控工作站、計算機相關技術的硬件、電力監控應用軟件、相關監管軟件平臺、數據儲存服務器及設備、電源系統和打印機。監控管理層的運行主要依托于計算機技術及相關軟件開始運行，能夠對數據進行實時的統計、控制與分析，達到對電力監控系統的運作目的。

1.2 通信傳輸層

通信傳輸層主要實現對各單元之間的數據進行傳輸，目的是將監控子站的數據值及時地傳輸給監控中心，將監控中心的指令傳輸給監控單元。監控單元和監控中心之間的傳輸系統主要通過高速光纖和以太網實現，為了實現監控單元的數據交換，在監控子站建設的過程中通常要安裝以太網交換機，通過光纜在監控全線實現光纖通道，將電力監控的數據與信息實時傳輸到監控中心，實現快速的監控與控制的目的。在監控單元設計采集終端裝置，終端會在運作的過程中將數據信息經過初步處理，并將其進行協議轉換為便于傳輸的數據，在對數據進行轉發和上傳之后，通過通信傳輸層及時地將數據傳輸給監控中心。通信傳輸層的配置主要以以太網交換機、光纜、通信管理機和電源系統組成，目的是實現監控單元和監控中心之間的數據傳輸，實現對監控單元的電力系統進行監控和控制。

1.3 終端設備層

按照高速公路沿線供配電設施的排布，一般會在相應的區域內設置運營管理中心或是主變電站，工作人員可以將電力監控中心設置到此處，將分散的監控單元及時地傳輸到監控中心。終端設備層是監控單元的基本組成單位，主要配置包含測控裝置、保護裝置、智能開關裝置，目的是完成對終端設備各變壓器和電路進行監視和控制工作，并在運行的過程中收集相關的數據。終端設備需要及時地對相關數據進行采集，并按照一定的程序對于數據完成轉換，通過通信傳輸層將數據傳輸給監控中心。為了實現對于終端的數據采集，一般采用模塊化或單元式的結構對終端設備層進行配置，通過以太網對其進行串聯。以此來對終端設備進行數據采集并實現智能化的及時控制，根據監控中心傳輸過來的指令完成工作。

2 高速公路電力監控系統的重要性

高速公路電力系統呈線性排布所涉及的范圍相對較廣，而且相關單位管理起來較為麻煩，同時對維修工作的展開造成一定的影響。電力監控系統一旦發生故障，很容易導致一定區域內的高速公路面臨癱瘓，無法對機動車運行情況進行監控，更無法提供照明和服務工作。尤其是在較長的橋梁段和隧道段中，一旦無法提供照明服務，很容易導致車禍等安全事故的發生。由于檢修工作本身具有一定的客觀限制，導致電力監控系統的維護工作無法縮短其周期，這在一定程度上增加了高速公路所發生的安全隱患，而采用電力監控系統則能夠更好地對高速公路的電力系統進行監控，并及時地了解高速公路當前電路系統的運行情況[2]。

3 高速公路電力監控系統維護方法

3.1 建立完善的制度

為了更好地維護電力監控系統，使電力監控系統在日常運營過程中能夠發揮效用，促進電力系統的安全穩定運行，工作人員一般要制定完善的維護制度，盡可能維護電力監控系統。首先，工作人員應當對維護崗位上的制度進行明確的規定，要對各崗位進行定員定崗制度，按照制度要求安排值班人員，保障電力監控系統的維護工作能夠持續穩定地進行。其次，日常工作和值班工作需要生成相關日志，無論是值班工作還是維護工作，都盡可能地記錄詳細完整，以便于日后維護工作和電力監控系統的正常運行。最后，在對電力監控系統的硬件和軟件進行維護工作之前，需要對設備內的數據進行備份，避免在維護工作中由于一系列操作失誤，導致數據丟失的情況出現。

除了對電力監控系統日常維護工作的相關制度之外，工作人員還應當加強電力監控系統的安全管理。由于電力監控系統是以計算機及網絡通信技術為基礎所展開的，因此在日常運行的過程中也面臨一定的安全防護隱患，工作人員應當定期地檢查計算機網絡主機系統、數據庫系統的實際運行情況。然后對各項系統進行風險評估和安全狀況的檢查，了解各系統可能存在的安全隱患，并運用先進的技術或者是其他方式來對安全隱患進行排查，使電力監控系統能夠長期處于穩定的運行環境中。

3.2 定期維護監控主站和監控單元

在做好相關制度和一系列管理規定之后，工作人員需要按照制度完成對監控中心和監控單元的設備維護工作。在對監控中心進行維護時，要對監控中心的硬件設備進行維護，首先工作人員需要對各項硬件設備進行檢查，保證服務器、打印機等設備能夠正常運行，在檢查設備的功能時要記錄相關工作日志，將各項設備的功能以及保養記錄能夠不斷地晚完善。其次，在維護過程中應當做好各線路接口的檢查工作，確保接口無松動現象，然后清理各設備上的灰塵雜物等，保證設備運行環境足夠干凈整潔。最后，工作人員在檢查過程中，應當了解各個電氣設備的電路保護裝置，接地保護是否落實到位，檢查各設備的使用年限和更新年限是否到期，要及時根據使用壽命對設備進行更新或更換[3]。

當然在對硬件設備進行維護和檢查工作之前，需要對設備中所儲存的各項數據進行安全備份，以避免操作所帶來的數據丟失。首先在維護工作進行的時候，需要及時地對軟件的程序進行檢查，安裝軟件的各項補丁程序，做好軟件系統和殺毒系統的升級工作。工作人員也要對操作系統和各項軟件的運行狀態進行分析，并根據日志判定運行軟件的實際運行情況，定期對監控主站與監控單元進行維護。其次需要按照軟件的使用需要說明，對軟件的功能特性進行分別測試并記錄在冊，然后發送一系列控制指令和回執，檢查運行軟件是否能夠正常運行。最后在軟件維護工作完成之后，需要對軟件的各運行狀態進行核對，了解軟件在實際工作中所獲取的各項參數和數據是否與現場的實際數據一致，核對軟件所顯示的設備工作狀態是否與設備的實際工作狀態一致。

3.3 保障維護工作的正常運行

在日常維護工作中，工作人員還需要對監控單元的設備進行各項維護工作，要做好常規保養工作，了解終端設備的通信管理機和一系列設備的具體運行情況，并按照規定完成對相關記錄和日志的填寫。在維護工作中，相關工作人員要在監控中心觀察子站設備的運行情況，如果發現異常要進行相應的處理工作，無異常時要與監控安全的工作人員進行交流，了解設備的運行情況是否與監控畫面上所顯示的一致。同時，在監控中心需要按照維護的制度下發一系列控制命令，觀察監控單元是否有正確的指令返回，如果存在異常需要在現場進行一系列的處理工作。在對監控單元的設備進行檢查時，還應當將接地保護裝置進行檢查，工作人員若要了解監控單元各設備的老化情況，如監控單元的設備存在老化情況，需要根據要求對其進行報廢、更換和維修。

在完成對于監控中心和監控單元的維護工作之后，工作人員需要對通信系統進行檢查和維護，了解通信系統的各設備與接口是否存在問題，對路由器網絡交換機等基礎設備進行常規保養，檢查設備的運行情況并填寫相關的記錄與日志。尤其要檢查路由器網絡交換機等設備的接口連接情況，各基礎設備的散熱器必須安全穩定運行，以保障電力系統基礎設備的散熱工作。最后工作人員需要采用相關設備對通信網絡的數據傳輸情況進行測定，一方面要測試通信網絡的數據傳輸速度，另一方面要測試通信數據的傳輸錯誤碼率，測試結果要低于相關評價標準，以此來保障維護工作的正常運行。

4 高速公路電力監控系統維護工作的改進建議

4.1 強化制度管理

目前，在高速公路電路監控系統的維護工作中，往往會忽略對制度的進一步完善，事實上制度是提高維護工作質量的重要途徑，但是有很多工作單位對于制度的重視程度不夠。一方面一些工作單位長期沿用傳統的工作制度，這使得相關設備和軟件在更新之后無法得以適應，另一方面有部分工作單位的制度足夠完善，但是在具體落實的過程中有所欠缺。為此，相關工作單位需要定期的對電力監控系統的實際情況進一步完善工作制度，并嚴格地按照工作制度落實維護工作，通過績效和懲罰制度，使得工作人員能夠嚴格地遵循相關制度，完成維護工作并建立完善的維護記錄和工作日志。

4.2 引入智能監控

一般來講，電力系統主要是運用信息技術或是計算機技術對電力監控系統進行處理，通過對信息進行自動處理、檢測等方式來進行工作，最大限度降低了高速公路上因為人工而造成工作上的失誤，從而減少了人力資源的使用，為電力系統節約一定的發展成本。隨著智能化技術的不斷發展，該項系統也可以運用在電力監控系統中，其能夠更加準確地了解到各設備的運行情況，以減輕人力物力的投入。

監控中心通常需要計算機作為處理系統，然后將相關軟件以計算機為載體進行數據處理，通過光纖網絡、計算機網絡接口、以太網以及一系列處理軟件作為智能通信的傳輸工具，計算機實時對所傳回的數據進行智能的監控與分析，了解各供配電系統的運行情況。而智能監控系統在運用的過程中，不僅可以提高監控系統工作的準確性，還能在一定程度上去較少因人力施工而造成的錯誤與問題，提高電力監控系統運行的效率。該項設備與技術還可以應用在電力監控系統中，對電力系統的監控工作進行進一步的完善，以實現智能化的管理與控制，提高高速公路電力系統的安全穩定運行。

5 結語

總的來說，為了保障高速公路的電力系統能夠正常運行，必須建立完善的高速公路電力監控系統，電力監控系統在日常運營的過程中也需要一系列的維護工作，以保障其能夠正常的監測高速公路電力系統的各項數據，并完成對監控單元的控制。為此，相關工作單位需要建立相關的工作制度，并針對監控中心、監控單元和通信網絡進行一系列的維護工作。根據目前的高速公路電力監控系統實際運行情況，相關工作單位還需要進一步加強對相關制度的完善和落實，并引入更加先進的智能化監控系統，以完善電力監控系統及其維護工作。