关于变电站安全管理系统的研究

发表时间:2020/7/31   来源:《中国电业》2020年3月7期   作者:马爱军 戴则维 项伟 王钢辉 杨国冬
[导读] 变电站是衔接发电输电变电配电用电和调度六大关键因素的高效有机综合输送体,更是输送电网中实现高效快速的能源转换和支点智能控制的核心运作操控平台。
        摘要:变电站是衔接发电输电变电配电用电和调度六大关键因素的高效有机综合输送体,更是输送电网中实现高效快速的能源转换和支点智能控制的核心运作操控平台。实现变电站的安全管理与系统研究有重要且实际操控以及现实意义。
关键词:变电站;安全;管理系统
前言:本文对目前变电站安全系统的基本情况进行分析,并且提出传统安全管理系统存在的问题和缺点以此为基础介绍了管控系统的基本资料和各方面优势。
1.变电站安全系统的基本情况
1.1传统变电站安全管理模式及其问题
        传统变电站由于年代久远,因此无论在安全管理还是风险保障各方面都存在一定的缺陷和纰漏以至于传统变电站逐渐被历史潮流冲击即将退出历史舞台。传统变电站存在问题有以下几点:首先是系统软件以及硬件都存在落后性。目前随着新兴技术的发展以及变电安全系统的发展,导致传统变电站的安全管理技术都不能满足目前用电需求以及耗电用量。传统变电站的安保系统极其容易受到周围环境的干扰和扰乱,因此安全性能大为削弱、对抗干扰冲击影响也较弱。此外传统的变电站由于设计时间早;年代久远,当初为了匹配社会发展以及用电需求都只是小容量以及较少功能,但是随着时间推进、社会生活进步以及人们对于用电需求暴增,导致变电站容量供不应求出现超负荷的严重超载情况。最后一点也是影响变电站安全管理最显著且问题就是设计不合理,导致变电站内的安全维护和维修工作程序冗长操作繁琐,无形中增加了变电站安全管理人员维护以及安全管理的工作量,同时要耗费大量时间在安全管理事件中,加大了变电站在安全管理方面的资金支出和经费投入。
1.2现今变电站的发展和提升
        基于传统变电站在安全管理方面存在的种种问题以及纰漏,如今新时代的变电站较以往老式变电站已经有了质的飞跃和量的提升。最显著且明了的发展和进步提升主要体现在以下几个方面。首先也是重中之重的一个飞跃进步的因素就是变电站自身的安全性能,与以往传统的变电站相比,现代化变电站无论在设备、系统还是管理上都有突飞猛进的惊人变化和突破。现代化变电站具有强大的抗干扰能力可谓屹立不倒稳如泰山,在对抗自然干扰和人为干扰两方面都表现突出。现代化的变电站面对自然灾害面不改色,如:拥有了强大且突出的防水防尘以及防雷功能,在内部还有安防系统、消防系统、环境监测系统、智能运检系统等智能化的系统,这些智能系统能够对变电站内环境信息、设备情况、运行数据等无一缺漏地进行采集、分析以及备份,保证变电站在接受安全攻击或者外部伤害时能及时保存机密资料和重要信息为变电站保驾护航。
1.3基于视频识别和动态感知技术的变电站作业安全管控的的提出原因
        基于视频识别和动态感知技术的变电站作业安全管控的提出是由于传统变电站存在安全管控存在诸多问题。特此引进视频识别和动态感知技术对变电站进行技术加持如虎添翼。因为传统的变电站中的安全识别系统只是单纯安排人工巡逻和肉眼观察等简单的安保措施,无论是效率还是精准度上都比视频识别和动态遥感技术相差甚远难以比拟。此外由于时代进步以及社会发展迅速,导致用电量大幅增加,进而使得变电站的增速也大大增加,相反变电运维人员则增长速率缓慢,增速相互不匹配,变电站无法提供充足的人力有效迅速的执行安全管理,导致变电站安全管理工作效率低且不能进行实时监管,因此引进新的安全管理技术和安全管理措施迫在眉睫,因而基于视频识别和动态感知技术应运而生,进入到变电站考虑范围和大众的视野之内。
2. 管控系统的基本资料
2.1管控系统技术背景与思路
        管控系统技术的开创和研发主要是为了帮助变电站提升安全管控的实用性和规范性。传统的安全管控系统需要运维人员操作,不仅工作效率低,还需要运维人员实对现场人员进行实时监督等缺点,迫使变电站开创研发新颖的管控系统。因此,变电站从该思路出发,希望借助互联网以及发展迅速的遥感技术为管控系统助力加油。

其设计思路主要基于管控系统的实用性和规范性,同时兼顾到了未来可能需要考虑到的维护性和扩展性以设计出开放自如且功能强大的安全管控系统。同时变电站的管控系统设计者坚持以人为本,加强人机交互和人工操作的可行性和便捷性,考虑到变电站安全管理人员的知识水平和学历条件,设计出了便于管理和维护的管控操控系统以供各种知识背景或者欠缺专业素养的工作人员快速适应和使用操控系统。此外管控系统在设计时致力于与国际标准接轨和同步,管控系统的各方系统均签订了控制接口以及传输等三方面的协议以图通过国家标准并且与国际接壤实现全新规范化的管控系统设计[1]。
2.2技术优势
        管控系统技术无论是在生产成本,还是维护资金方面,都比原来传统的变电站略胜一筹更经济实惠且高效快捷。新式变电站的智能管控系统技术以计算机为依托和辅助同时融入智能算法神经网络以及大数据储存等新兴计算机技术为变电站安全管理推波助澜效果喜人,同时新的智能管控技术通过感知层的数据采集以及后台的智能算法,很好的替代了运维人员对现场人员的管控,大大降低了人力成本,提高了运维效率。
2.3系统总体架构
        管控系统总体架构由系统侧的边缘物联代理、感知层的人员定位系统、人脸识别系统、视频监控系统。本安全管控系统的功能架构主要实现1、现场作业管控模块,包含了人员出入管控和人员作业现场管控;2、巡视管控模块,包含了全景监控系统、智能巡视系统。人员定位系统主要是利用高度精准的人工智能实现对象定位以及目标锁定以帮助运维人员能省时省力地对变电站内的工作人员进行监视和监督,同时新式变电站还集思广益集百家之长地将视频系统和人员出勤考勤打卡进行糅合和整理,组成了多元化多功能的人员定位系统以满足新式变电站的安全管理需求和安全应用。
        管控系统利用人员定位系统进行视频采集和数据收集后采用不同权限对站内工作区域进行直播式的安全管理及时发出安全提示与危险警示为操作车间的安全生产保驾护航。人员定位系统还能对工作人员所在的岗位进行实时监控以及监管,对违反安全生产管理的岗位人员及时进行现场警告甚至马上停止生产迅速开展安全教育工作后才能恢复生产和开车。
        人脸识别系统主要布置在变电站的生产车间的入口以便员工接受面部识别检查。人脸识别系统是以智能人脸识别摄像机作为主要工作媒介为变电站内部提供识别功能。变电站在生产厂区门口,开关室以及保卫室内设置一台以上的智能高清摄影机对进厂人员进行面部扫描和面孔识别,在摄像机的终端有智能云识别运算计算机对入厂人员的面部数据进行识别以及与资料库内存储的人脸进行匹配比对,在发现异常人员或者错误信息录入时及时联网警报系统进行报警并且通知安保管理人员及时赶往现场处理突发情况。
        而巡视管控模块主要是利用视频、智能分析等技术对变电站设备以及人员进行全方位无死角的高清监视和管控。其中尖峰以及突出的系统便是全景监控子系统,其不仅具有高清晰度和高分辨能力还能采用球形摄像头进行自动旋转检测变电站的周围环境和人员走动情况。在此情况下能减少了摄像机更换的次数以及摄像头的损耗消耗,既节省了二次安装更换摄像头的费用和成本又能降低摄像机操作调试的次数,为其他检测系统的维修和开展提供了良好的时间条件和硬件支持[2]。
        智能巡视系统则替代了传统变电站的人工巡视的方法,将精密计算机与智能监控摄像机等先进元素加入到变电站内安全巡视过程中以实现设备表计以及状态的记录、故障告警的上报,打破了以往由于自然条件限制或者人手不足等客观原因的条件封锁实现自我巡视自我检测的高效一体化巡视。
结语:变电站的安全管控系统是新时代变电站开展安全管理的重要法宝,完善安全管控系统并且打磨精细以便适用于不同特点的变电站。
参考文献:
[1]国网山东电力建成国网首座智慧变电站[J].农电管理,2019(12):5.
[2]湖南首座智慧变电站试点建设前期筹建重点工作已完成[J].变压器,2019,56(10):19.
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