摘要：為了加強對變電站設備區(qū)內(nèi)門型設施的監(jiān)管，及時發(fā)現(xiàn)長時間處于打開狀態(tài)的門型設施，研制了一種新型的變電站設備區(qū)門狀態(tài)在線監(jiān)測告警系統(tǒng)，實現(xiàn)一臺主機同時對多個門的開合狀態(tài)進行在線監(jiān)測。當被監(jiān)測的門超過設定時限仍沒有關閉時，遠程主機系統(tǒng)彈出告警并發(fā)出聲光提醒;而當某設備區(qū)檢修、門需長時間打開時，可在遠程系統(tǒng)更改延時告警時間或撤銷防護，避免短時重復告警。

關鍵詞：門型設施;開合狀態(tài);在線監(jiān)測;告警系統(tǒng);無線通信

0? ? 引言

變電站設備區(qū)內(nèi)門型設施眾多，其中一部分需經(jīng)五防鎖才能打開操作，另一部分則是僅依靠自身門鎖自由開合操作，后者主要包括端子箱、檢修電源箱、高壓室等設備室門?，F(xiàn)今大部分變電站采用無人值班方式，加之運行值班人員有限，無法時刻跟蹤可自由開合的門型設施的開合狀態(tài)，時常出現(xiàn)因到站施工人員工作間斷或結束后未關、漏關，或遇到惡劣天氣門型設施被大風吹開的情況。當這些門型設施長時間處于打開狀態(tài)下，容易造成大量小動物進入、雨水侵入，使內(nèi)部二次設備受到損害、受潮，造成設備短路及接地，嚴重影響設備的健康及正常運行。

針對上述狀況，為了加強對變電站設備區(qū)內(nèi)門型設施的監(jiān)管，及時發(fā)現(xiàn)長時間處于打開狀態(tài)的門型設施，現(xiàn)研制一種新型的變電站設備區(qū)門狀態(tài)在線監(jiān)測告警系統(tǒng)，實現(xiàn)一臺主機同時對多個門的開合狀態(tài)進行在線監(jiān)測。當被監(jiān)測的門超過設定時限仍沒有關閉時，遠程主機系統(tǒng)彈出告警并發(fā)出聲光提醒;而當某設備區(qū)檢修、門需長時間打開時，可在遠程系統(tǒng)更改延時告警時間或撤銷防護，避免短時重復告警。

1? ? 應用前景

基于變電站設備區(qū)門型設施由于人為或外力原因而長時間打開的情況，研制了一種新型的變電站設備區(qū)門狀態(tài)在線監(jiān)測告警系統(tǒng)，可推廣至我局各變電站進行使用，可將遠程主機設置在安保值班室，在日常施工及天氣突變情況下及時反饋設備區(qū)門的情況，實現(xiàn)異常情況的快速處理。

2? ? 技術創(chuàng)新點及關鍵點

（1）門上直接加裝輔助開關及傳感器，無需更改原有設計，適用性廣;

（2）采用無線通信技術，傳輸距離遠，避免了使用電纜，節(jié)省了成本;

（3）遠程主機能同時對多個設備區(qū)門實現(xiàn)集中管理、實時監(jiān)測、智能告警;

（4）系統(tǒng)可設置延時告警、即時定時啟動或撤銷警報功能，有效避免了在設備檢修需打開門時的重復告警;

（5）變電站內(nèi)設備區(qū)門多、范圍廣，利用該系統(tǒng)即可實現(xiàn)長時間處于打開狀態(tài)的門型設施的快速、精準定位，大大縮短了反應時間，有效提高了工作效率。

3? ? 原理和結構

本在線監(jiān)測告警系統(tǒng)的核心是PLC編程及無線傳輸技術。

PLC編程是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。它采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作，即在PLC運行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。

目前，電力通信專網(wǎng)大量使用了光纖這種方式組網(wǎng)，一旦出現(xiàn)自然災害，將對光纜的正常運行造成嚴重的威脅，很可能出現(xiàn)光纜大面積中斷的情況，而光纜的搶修又要在條件滿足的情況下進行，需要的時間比較長，這將對電網(wǎng)的安全運行造成嚴重影響。本裝置應用的是模擬微波無線傳輸技術，即把信號直接調制在微波的信道上，通過天線發(fā)射出去，監(jiān)控中心通過天線接收微波信號，然后再通過微波接收機解調出原來的信號。這種傳輸方式具有造價便宜、施工安裝調試簡單的優(yōu)點。

如圖1所示，本在線監(jiān)測告警系統(tǒng)整體主要可以分為3個部分，包括：（1）遠端行程開關，感知門的狀態(tài)后把信號傳輸給無線發(fā)射模塊;（2）無線接收模塊，接收三個發(fā)射器發(fā)出的信號，再將信號傳給PLC處理;（3）PLC、觸摸屏模塊，PLC將處理過的信號反饋給觸摸屏，在觸摸屏上編好程序，不同編號的門打開時，它能在屏幕上正確提示，同時報警燈會亮，蜂鳴器發(fā)出聲音。

（1）首先每個門上需安裝行程開關或檢測光電，同時把信號接入遠程IO模塊，遠程IO模塊附帶IO輸入點，通過無線信號反饋至監(jiān)控中心的控制箱內(nèi)的遠程模塊，控制箱內(nèi)的模塊接收到信號，從而判斷當前檢測門的開合狀態(tài)。

（2）每個門配置一個行程開關（檢測光電）和一個遠程IO模塊，并給每個遠程模塊提供電源插座供電。

（3）控制電箱內(nèi)裝有一個總斷路器2P C16A、一個分斷路器1P C2A、一個100 W開關電源，電源供電給觸摸屏、中繼、指示燈。面板開孔放置一個急停按鈕、一個電源選擇開關、一個電源指示燈、一個蜂鳴器（報警器）。

（4）觸摸屏顯示監(jiān)控頁面，監(jiān)控當前門狀態(tài)，設置延時報警、定時啟動和關閉的程序，建立報警記錄表，設置進入等級權限，防止誤操作清零數(shù)據(jù)。

通過以上原理，檢測開關就被檢測的門是否打開，通過遠程無線信號反饋給主機，主機判斷分析，發(fā)出聲光警報，顯示報警位置;PLC正確記錄數(shù)據(jù)，并在觸摸屏顯示讀寫狀態(tài)，無需人工前往被檢測門前查看，從而實現(xiàn)了監(jiān)控及遠程查看和操作的功能。

4? ? 結語

變電站設備區(qū)門型設施內(nèi)設備的安全運行及使用壽命，與小動物侵害及周圍環(huán)境影響有密切的關系，而每一道門作為與外界隔離的第一道關卡，確保在無人工作的情況下保持關閉狀態(tài)尤為重要。一種新型的變電站設備區(qū)門狀態(tài)在線監(jiān)測告警系統(tǒng)正是為實時監(jiān)測各道門的狀態(tài)而研制，它使運行人員能以最短的時間收集各道門的狀態(tài)信息，有效快速地處理好門型設施的非正常關閉狀態(tài)，為內(nèi)部設備提供良好的運行環(huán)境。

[參考文獻]

[1] 王懿.無線通信技術及在電力通信專網(wǎng)中的應用[J].通訊世界，2016（6）：41-42.

收稿日期：2019-11-26

作者簡介：黎同浪（1990—），男，廣東云浮人，變電站值班員，助理工程師，研究方向：變電運行。