辛曉龍

（中鐵電氣化局集團有限公司，北京 100071）

針對當前鐵路牽引變電所無人值守/值班的運行需求，通過多媒體和網(wǎng)絡通信技術的應用，將計算機、攝像機、各類探測相融合，通過綜合聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)鐵路智能變電所的統(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)一管理，通過系統(tǒng)無縫級聯(lián)實現(xiàn)分級控制、分域使用。不間斷的全方位和全天候的監(jiān)視，使控制中心的值班人員有身臨其境的感覺，從而實現(xiàn)遠程巡視和突發(fā)事件應急指揮，極大地降低了維護人員的工作量，鐵路智能變電所輔助監(jiān)控系統(tǒng)的安全、可靠、高質(zhì)量與高效率運行是提高運維管理的前提，從而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

為此，有必要針對輔助監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試技術展開探析，從而確保該系統(tǒng)的可靠運行。

1 輔助監(jiān)控系統(tǒng)分析

鐵路智能變電所輔助監(jiān)控系統(tǒng)包括：視頻智能巡檢、安全防范、人臉識別及門禁、環(huán)境監(jiān)測、照明及空調(diào)和動力控制等各類子系統(tǒng)。輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以對變電所安裝的各類子系統(tǒng)進行綜合管理和配置，設置各子系統(tǒng)之間的報警聯(lián)動關系，同時將各個子系統(tǒng)的遙信（報警信號、狀態(tài)信號等）、遙測、遙視和遙控等實時信息上傳監(jiān)控中心。

同時，輔助監(jiān)控系統(tǒng)也可擴展集成所內(nèi)一次設備在線監(jiān)測，采用標準的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)智能一次設備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、統(tǒng)一展示和統(tǒng)一上送。輔助監(jiān)控系統(tǒng)對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進行初步的分析和處理，并采用圖形、圖表等方式的統(tǒng)一可視化展示，深入地分析處理集中上送。其次，輔助監(jiān)控系統(tǒng)和牽引綜合自動化系統(tǒng)能夠深度交互，結合綜自三遙數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對綜自相關設備運行狀態(tài)的視頻巡檢、狀態(tài)復核和視頻聯(lián)動等功能。

2 鐵路智能變電所輔助監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試技術的應用要點

2.1 本地單體調(diào)試前的準備

調(diào)試前，應全面收集智能變電站設計圖、設備圖等相關資料，還應收集設備的說明書等，之后核對各采集設備的安裝位置是否符合設計及產(chǎn)品性能特點的要求，檢查實際安裝位置和三維立體主界面是否一致。檢查輔助監(jiān)控系統(tǒng)頁面的操作、查詢和告警等主要功能設置的是否合理。點表是否錄入，網(wǎng)絡設備地址分配是否完成。建立一個專業(yè)的調(diào)試組，由專業(yè)工程師、設備廠家和施工人員組成，結合現(xiàn)場調(diào)試工作量及進展情況合理進行組員人數(shù)的確定。

2.2 嚴格開展子系統(tǒng)本地單體調(diào)試

2.2.1 調(diào)試準備

逐一檢查各子系統(tǒng)探測器安裝是否牢固，探測器編號是否已安裝，線纜連接是否可靠。打開監(jiān)控盤內(nèi)各子系統(tǒng)裝置電源，檢查監(jiān)控盤顯示器、主機、逆變電源和路由器工作是否正常。試驗主機播放、錄像功能正常；逆變交、直流兩路電源切換正常，后臺檢查采集裝置是否在線，網(wǎng)絡有無告警，子系統(tǒng)運行燈是否正常。

2.2.2 各子系統(tǒng)調(diào)試

（1）視頻監(jiān)控及巡檢系統(tǒng)調(diào)試（固定攝像機）

巡檢機器人調(diào)試主要從通信網(wǎng)絡調(diào)試、智能監(jiān)控調(diào)試和自動巡檢等方面進行調(diào)試。

通信網(wǎng)絡調(diào)試：打開攝像機電源，檢查交換機中攝像機接入網(wǎng)口燈是否正常閃爍。PING 相應攝像機IP，檢查網(wǎng)絡是否通暢。

智能監(jiān)控調(diào)試：連接攝像機，按圖紙內(nèi)容檢查攝像機的名稱及安裝位置是否正確。操作監(jiān)控盤主機或后臺，云臺工作正常，圖像清晰，變焦、旋轉操作正常。利用云臺操作攝像機，轉動攝像機到合適的監(jiān)控位置，調(diào)整好攝像機的焦距，全面清晰地看到監(jiān)控的設備或場景后，輸入預置位名稱，設定預置位。

自動巡檢：在系統(tǒng)后臺中維護硬盤錄像機連接信息，維護攝像頭連接信息，維護每臺攝像機的預置位信息，編制巡檢路線及巡檢點信息。信息維護完畢后，打開輔助監(jiān)控系統(tǒng)平臺，檢查視頻監(jiān)控操作，執(zhí)行配置的巡檢路線，巡檢周期，檢查巡檢結果報表。

（2）巡檢機器人調(diào)試

巡檢機器人調(diào)試主要在圖像知識庫錄入、通信網(wǎng)絡調(diào)試、充電房環(huán)境監(jiān)測、智能監(jiān)控調(diào)試、紅外測溫、自動巡檢、自主充電和自我防護等方面。

圖像知識庫錄入：對各種設備儀表圖像采集并錄入、開關的分合閘狀況采集錄入、各設備高壓接線口采集錄入并設置報警溫度。

通信網(wǎng)絡調(diào)試：巡檢機器人采用的無線網(wǎng)絡方案為2.4G 局域網(wǎng)，采用私有協(xié)議進行控制，供機器人傳輸信息。機器人可在牽引所室外布置1 套AP 箱，若需要進入室內(nèi)巡檢，則需要在室內(nèi)每個房間多布置1 套。網(wǎng)絡配置完畢后，確認視頻信息正確展示。

充電房環(huán)境監(jiān)測調(diào)試：監(jiān)控后臺系統(tǒng)能夠正確展示充電房內(nèi)監(jiān)控視頻信息、環(huán)境溫濕度信息。

智能監(jiān)控調(diào)試：在監(jiān)控盤主機或后臺控制機器人前進、后退和停止，控制云臺的水平、俯仰旋轉正常。攝像頭動作、圖像清晰，變焦、旋轉操作正常。按照巡檢任務規(guī)劃，逐一調(diào)整巡檢點位圖像采集角度、圖像清晰度后輸入預置位名稱，設定預置位。逐一核對圖像比對判別是否正確。

紅外測溫：檢查紅外傳感器采集的熱敷設信號顯示是否正常，三維實景溫度分布可見圖像顯示是否正確、過熱故障判斷是否正確。

自動巡檢：在系統(tǒng)后臺中維護硬盤錄像機連接信息，維護攝像頭連接信息，維護每臺攝像機的預置位信息，編制巡檢路線及巡檢點信息。信息維護完畢后，打開輔助監(jiān)控系統(tǒng)平臺，檢查視頻監(jiān)控操作，執(zhí)行配置的巡檢路線、巡檢周期，檢查巡檢結果及報表。

自主充電：巡檢機器人電池電量低時拒絕人工操作巡檢，自動巡檢結束后自主充電。

自我防護：巡檢機器人對周圍障礙物探測準確，遇到障礙物停障并報警。

（3）安全防范調(diào)試

紅外雙鑒調(diào)試：調(diào)試人員在雙鑒監(jiān)測區(qū)域內(nèi)通過，觸發(fā)雙鑒探測器報警，觀察紅外雙鑒傳感器報警燈是否亮起，后臺報文是否正確顯示，查看輔助監(jiān)控平臺狀態(tài)顯示是否正常，有無視頻彈窗聯(lián)動報警。

玻璃碎窗調(diào)試：調(diào)試人員利用工具觸發(fā)玻璃破碎探測器調(diào)試按鈕，觀察碎窗探測器報警燈是否亮起，后臺報文是否顯示正確，查看輔助監(jiān)控平臺狀態(tài)顯示是否正常，有無視頻彈窗聯(lián)動報警。

防入侵系統(tǒng)調(diào)試：遮擋激光對射裝置的激光，觀察探測器報警燈是否亮起，后臺報文是否正確顯示，查看輔助監(jiān)控平臺狀態(tài)顯示是否正常，有無視頻彈窗聯(lián)動報警。

（4）門禁系統(tǒng)調(diào)試

普通門禁系統(tǒng)：人工外側刷卡開門、密碼開門和內(nèi)側按鍵開門，檢查門是否正常開啟，后臺報文顯示是否正常，后臺開門指示是否正常，關門后檢查鎖具是否到位。

可視智能門禁系統(tǒng)：人工外側刷卡開門、密碼開門、內(nèi)側按鍵開門、人臉識別開門和指紋識別開門，檢查門是否正常開啟，后臺報文顯示是否正常，后臺開門指示是否正常，關門后檢查鎖具是否到位。同時驗證戶外呼叫，戶內(nèi)遠程開門功能是否正常。

（5）環(huán)境監(jiān)視調(diào)試

溫濕度傳感器：調(diào)試人員在溫度傳感器周圍適當加熱，后臺報文是否正確顯示，查看輔助監(jiān)控平臺顯示數(shù)據(jù)是否正確。

煙感探測器：調(diào)試人員在煙感探測器周圍釋放煙霧，模擬火災，觸發(fā)煙感探測器報警，觀察煙感探測器報警燈是否亮起，后臺報文是否顯示正確，查看輔助監(jiān)控平臺狀態(tài)顯示是否正常，有無視頻彈窗聯(lián)動報警。

水浸探測器：在水浸探測器周圍倒入水，使探測器侵入水中，觀察探測器報警燈是否亮起，后臺報文是否顯示正確，查看輔助監(jiān)控平臺狀態(tài)顯示是否正常。

SF6 監(jiān)測：在監(jiān)控裝置附近人工釋放SF6 氣體，模擬SF6 氣體泄漏，檢查后臺報警是否正常，聯(lián)動風機是否啟動、觀察報警燈是否亮起。調(diào)試人員在外掛機區(qū)域活動，檢查外掛主機是否能夠啟動，提醒進入人員并報告室內(nèi)環(huán)境狀況。輔助監(jiān)控系統(tǒng)后臺檢查是否正確顯示SF6 監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。

（6）動力照明控制調(diào)試

燈光控制：人工開關燈檢查后臺信息顯示是否正確，在后臺控制每一路燈光開關狀態(tài)是否正確，定時開關燈光是否正常。

空調(diào)控制：人工控制空調(diào)的開關、溫度等狀態(tài)，后臺檢查每臺空調(diào)開關狀態(tài)是否正確，后臺控制空調(diào)開關、調(diào)整空調(diào)狀態(tài)檢查空調(diào)運行是否正常。

風機控制：人工控制風機的開關等狀態(tài)，后臺檢查每臺風機開關狀態(tài)是否正確。在后臺操作風機，檢查風機是否啟動正常。

水泵控制：人工觸發(fā)水位報警，后臺顯示水泵開關狀態(tài)，后臺操作水泵開關，檢查水泵運行是否正常。

（7）各子系統(tǒng)智能聯(lián)動功能調(diào)試

與SCADA 系統(tǒng)聯(lián)動：分合室外隔離開關，開關周圍攝像機對分合狀態(tài)進行監(jiān)測并能正確抓取圖像進行狀態(tài)判別形成報告。

與安全防范系統(tǒng)聯(lián)動：人工觸發(fā)防范探測器報警，探測器周圍攝像機自動調(diào)整角度對探測器區(qū)域進行視頻錄像并彈窗顯示，檢查報文是否正確。

與門禁系統(tǒng)聯(lián)動：人工觸發(fā)門禁系統(tǒng)并報警，門禁周圍攝像機自動調(diào)整角度對門禁區(qū)域進行視頻錄像并彈窗顯示，檢查報文是否正確。

與動力照明控制系統(tǒng)聯(lián)動：人工分合照明開關、空調(diào)、風機等系統(tǒng)并報警，開關周圍攝像機自動調(diào)整角度對開關區(qū)域進行視頻錄像并彈窗顯示，檢查報文是否正確。

2.3 輔助監(jiān)控系統(tǒng)主站與子站系統(tǒng)功能聯(lián)調(diào)前準備

圖紙核對：按照子站調(diào)試完成后的各采集裝置點位圖紙復核主站主界面顯示圖。

主站點表錄入：按照主站點表格式要求調(diào)整點表，確保主站和子站功能表述、顯示名稱與報警裝置等信息一致。

測試通道：利用PING 逐一測試主站與子站主備通道，有無丟包。同時利用單一熱拔方式測試主備切換功能。

視頻監(jiān)控、智能巡檢方案審核：視頻巡視路線、巡視時間等相關資料經(jīng)運管單位審核。

2.4 輔助監(jiān)控系統(tǒng)主站與子站系統(tǒng)功能聯(lián)調(diào)驗收

2.4.1 遙信

遙信調(diào)試：調(diào)試方式與單體調(diào)試相同。調(diào)試人員在子站模擬各種事故觸發(fā)探測器報警信號，按次序唱票確認的方式逐項對子站上傳的探測器信號進行確認，同時核對調(diào)度主站后臺報文及顯示信號是否與子站一致。

2.4.2 遙測

遙測調(diào)試：調(diào)試人員模擬溫度，核對子站紅外攝像機監(jiān)測溫度與主站顯示是否一致。

2.4.3 遙控

遙控調(diào)試：調(diào)度主站遠方對視頻監(jiān)控、門禁、空調(diào)、風機和燈光等設備進行操作，子站現(xiàn)場人員確認狀態(tài)，同時子站與主站核對報文顯示是否一致。

2.4.4 視頻巡檢

主站下達自動巡檢、手動巡檢任務，主站驗收人員通過圖像、預制位置等確認狀態(tài)是否正常，核對顯示報文。

3 結束語

輔助監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試的準確性、及時性，能確保巡檢人員在現(xiàn)場看到的、聽到的、聞到的和測到的所有信息，都能在系統(tǒng)主站實時監(jiān)控、記錄和顯示，為無人值守鐵路智能變電所提供技術支持。雖然變電所輔助監(jiān)控應用具有較高的價值，但在調(diào)試方面有著更高的調(diào)試要求，調(diào)試人員應加強調(diào)試控制，通過調(diào)試技術的科學與合理應用，保證技術實施過程的嚴謹性，從而保障變電所輔助監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。