寧夏清水河330kV變電站智能巡視系統

　　根據《國家電網(wǎng)公司變電站管理規范》、《無(wú)人值守變電站管理規范(試行)》的意見(jiàn)和要求，各網(wǎng)省公司制定了運維站巡視管理規定，但是無(wú)人值班變電站的人工巡檢及時(shí)性、可靠性差，花費人工較多，存在較大的交通風(fēng)險和巡視過(guò)程風(fēng)險，巡視效率低下。

　　在此背景下，結合變電站生產(chǎn)運維特性，部分網(wǎng)省公司開(kāi)始研究建設“變電站智能巡檢管理系統”，實(shí)現了變電站遠程巡視報表自動(dòng)生成、表計智能分析預警、刀閘狀態(tài)識別預警、在線(xiàn)測溫、安全運行和視頻質(zhì)量診斷分析等功能。該系統建成后能在提高變電站巡檢頻率的同時(shí)，極大減少運行人員現場(chǎng)巡視次數，有效降低運行人員巡視工作量，實(shí)現對變電站全程覆蓋式遠程巡視，能夠對站內設備生命周期進(jìn)行有效管理，從而有效提高生產(chǎn)、運維和檢修的效率，降低變電站運行風(fēng)險。

　　一、 系統概述

　　寧夏電力公司作為最早開(kāi)展“變電站智能巡檢管理系統”研究建設的網(wǎng)省公司，在其330kV及以上電壓等級變電站內已開(kāi)始大范圍推廣。2014年，?？低?/a>也開(kāi)始參與到此類(lèi)項目中，提供了整體解決方案。以清水河330kV變電站為例，?？低曉谧冸娬緝韧ㄟ^(guò)安裝視頻監控、紅外測溫、環(huán)境監測、智能控制、門(mén)禁管理、安全警衛、火災報警等系統，建立變電站智能巡檢管理平臺，將設備運行的狀態(tài)信息、視頻圖像信息進(jìn)行整合和集成，實(shí)現變電站巡視工作的可視化、智能化，從而達到延長(cháng)巡檢周期或取代人工巡檢的目的。

　　智能巡檢系統可以根據變電站巡檢路線(xiàn)設置巡檢預案，系統通過(guò)預案，可以實(shí)現對系統內的所有監控點(diǎn)(場(chǎng)地、設備)進(jìn)行圖像自動(dòng)巡檢，參與巡檢的對象可以任意設定，包括變電站的不同攝像機、同一攝像機的不同預置位等，巡檢間隔時(shí)間可設置。并將巡檢拍到的圖片、錄像、參數記錄到數據庫日志中，也可以手動(dòng)、自動(dòng)巡檢已設定的任務(wù)，并記錄巡檢結果到日志中。

　　巡檢內容主要包括變壓器、開(kāi)關(guān)、刀閘、臨時(shí)接地線(xiàn)等在內的運行設備外觀(guān)及儀表參數。系統在巡檢時(shí)，電子地圖即時(shí)閃爍顯示當前巡視點(diǎn)，并在光線(xiàn)不足時(shí)系統自動(dòng)打開(kāi)巡視點(diǎn)處燈光，在巡視點(diǎn)轉移到下一個(gè)巡視點(diǎn)后，能自動(dòng)關(guān)閉已巡視點(diǎn)的燈光等。支持暫停功能，當發(fā)現某個(gè)點(diǎn)異常時(shí)，可以停留圖像放大仔細察看，確認無(wú)誤后可以繼續巡檢其他監控點(diǎn)。

　　常規巡視預案后臺自動(dòng)執行，巡視報表隨即生成并可自動(dòng)通過(guò)彩信、郵件通知到相關(guān)運維崗位，報表內容圖文并茂符合現有巡視匯報格式習慣;也可以臨時(shí)執行巡視任務(wù)，節約巡視運維人員工作量 90%以上。

　　2) SCADA聯(lián)動(dòng)單元

　　系統采用 RANSAC 數據模型算法，針對刀閘等設備狀態(tài)進(jìn)行智能圖像分析，通過(guò)刀閘等設備關(guān)鍵特征點(diǎn)比對，從而完成對現場(chǎng)刀閘等監視對象的開(kāi)合狀態(tài)結果的輸出，如果發(fā)生刀閘異位等情況，系統會(huì )自動(dòng)報警，同時(shí)聯(lián)動(dòng)攝像機抓拍，錄像，做到了事前預警，事中跟蹤，事后查詢(xún)。

　　3) 軌道機單元

　　本系統設計時(shí)根據《智能變電站輔助系統綜合監控平臺技術(shù)規范》并結合現場(chǎng)實(shí)際監控需求，選擇全高清網(wǎng)絡(luò )視頻監控設備，保障視頻監控的效果。同時(shí)在變電站某些特殊區域，由于監控角度較小、空間狹小或者環(huán)境危險等各種原因，不適合安裝多臺攝像機的位置安裝了軌道式攝像機和相關(guān)控制軟件，可以實(shí)時(shí)獲取每個(gè)控制(保護、高壓)柜上的所有監控信息，實(shí)時(shí)上傳中心主站。

　　軌道機部署圖及成像效果圖

　　1) 車(chē)輛管理單元

　　人員車(chē)輛黑白名單管理，白名單人員車(chē)輛自動(dòng)開(kāi)門(mén)放行，發(fā)現黑名單人員車(chē)輛入站立刻報警，同時(shí)可與公安 110 進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在節省變電站無(wú)人值守的最后一道門(mén)崗人員的同時(shí)也徹底杜絕了人為因素對變電站安全管理的影響。

　　2) 人員管理單元

　　全站視頻智能化：采用?？低曌钚碌?nbsp;Smart 系列高清攝像機，基本傳統攝像機不具備的區域入侵等智能功能，在變電站內可進(jìn)行誤跑間隔等擴展應用。

　　2、紅外測溫系統

　　變電站早期設備紅外監測方式，基本采用便攜式紅外測溫儀由運行人員，以人工巡檢方式進(jìn)行，使用中存在不便和精度等問(wèn)題;隨后由便攜式紅外測，溫儀替換成便攜式紅外熱像儀，雖然解決了精度問(wèn)題，但便攜性和實(shí)時(shí)性問(wèn)題依然存在;隨著(zhù)在線(xiàn)紅外熱像儀的出現，以上問(wèn)題都迎刃而解。

　　由于紅外熱像儀是反映物體表面溫度而成像的設備，除了夜間可以作為現場(chǎng)監控使用外，還可以作為有效防火報警設備，變電站內的火災往往是設備長(cháng)期發(fā)熱運行引發(fā)的。使用環(huán)境監測系統，很難發(fā)現這種火災苗頭。采用變電站在線(xiàn)紅外熱像儀后，可以實(shí)時(shí)自動(dòng)巡檢運行設備的溫度情況并按預先設定的預警值發(fā)出聲音報警信號，及時(shí)把報警信號上傳至運維中心，從而使運維人員“早發(fā)現、早處理”，用減少負荷或改變系統運行方式等手段，確保設備運行的安全，提高運行人員對設備缺陷的識別能力和預見(jiàn)性。

　　紅外測溫圖像與可見(jiàn)光圖像

　　3、環(huán)境監測系統

　　應根據變電站的實(shí)際需求，配置溫濕度傳感器、無(wú)線(xiàn)溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、水浸傳感器等環(huán)境監測設備，這些環(huán)境信息通過(guò)環(huán)境數據處理單元實(shí)現數據集中上傳。

　　4、智能控制系統

　　遠程燈光控制主機用于系統的燈光控制，系統執行夜巡視時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)遠程燈光控制系統，當系統巡檢到某個(gè)區域時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)該區域燈光，為攝像機提供足夠的光源，保證圖像的清晰準確。并在夜巡檢結束后及時(shí)關(guān)閉燈光。

　　5、 門(mén)禁管理系統

　　傳統的出入口管制，都是通過(guò)人防(保安)、物防(鑰匙)的方式進(jìn)行管理，不但權限無(wú)法區分(有鑰匙就可開(kāi)門(mén))，而且存在不確定的人為因素(監守自盜)。門(mén)禁系統作為一種新型現代化安全管理系統，集自動(dòng)識別技術(shù)和現代安全管理措施為一體。門(mén)禁系統的統一管理大大提高無(wú)人場(chǎng)所的實(shí)時(shí)監控能力和出入權限的管理能力、數據的自動(dòng)存儲、問(wèn)題的分析的水平，提高運行維護的效率和大大降低成本。同時(shí)門(mén)禁系統與視頻監控系統的整合，可以有效的杜絕管理漏洞。

　　6、 安全警衛系統

　　由電子圍欄、紅外對射、振動(dòng)探測器、紅外雙鑒等設備組成的安全警衛設備，通過(guò)報警線(xiàn)纜直接與動(dòng)環(huán)監控報警主機連接，當發(fā)生報警時(shí)，報警信息能夠及時(shí)上傳給動(dòng)環(huán)監控報警主機，并且能聯(lián)動(dòng)相關(guān)設備，如啟動(dòng)照明燈光、聲光報警器等。通過(guò)對變電站內的安全警衛系統統一管理，徹底消除了這種現象，避免了財產(chǎn)遭破壞和成人身意外傷害。

　　7、火災報警系統

　　消防報警系統具有不同的防區，當檢測到火災時(shí)，報警主機發(fā)送相應防區報警信息到動(dòng)環(huán)監控報警主機。動(dòng)環(huán)監控報警主機可根據預置規則聯(lián)動(dòng)相應功能：報警信息上傳中心，保安人員可以迅速來(lái)到事發(fā)地點(diǎn);聯(lián)動(dòng)相應的燈光照明，調用預置位，以便前端及監控中心能及時(shí)了解現場(chǎng)火勢。消防報警系統的開(kāi)關(guān)量能實(shí)現各種聯(lián)動(dòng)：開(kāi)啟門(mén)禁，使火災區域的人員能夠逃生;實(shí)現與電源控制開(kāi)關(guān)的聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)切斷重要設備的電源。