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水库变配电站无人、少人值守模式初探

摘要：青草沙水库35KV、10KV变配电站运行已接近10年，随着智能化以及物联网技术的不断提高，无人、少人值守已经变为一种趋势，其不仅能有效缓解生产区域分散、维护人员数量有限等难点，同时还能释放班组年轻员工活力。本文主要介绍了物联网技术应用的优势，通过对传统变配电管理经验的总结，分析无人、少人值守变配电中各监控子系统的组成及功能，以及通过引入智能巡检机器人系统，进一步提升青草沙水库变配电智能化程度，从而达到提升效率、释放人力资源活力，保障供水安全的目的。

关键词：青草沙水库无人值守物联网机器人巡检

引言：

青草沙水库作为亚洲最大河口江心型水库，全长48KM，供水设计规模719万吨/天，供应上海70%用水，可谓是上海最重要的水源地之一。目前水库有上游泵闸35KV变电站及输水管理区10KV变电站各一座，下游水闸10KV配电站一座。

变配电站管理一直是原水系统运行管理的重中之重，自2009年运行至今已接近11年，随着运行要求的不断提高以及设备不断老化，不可避免的存在一些问题：

（1）变配电设备信息采集覆盖范围不够、监控功能较为单一，很难真正对变配电设备进行全方位的运行监控、数据采集、负荷监测以及事故预警等管理，无法为企业的经营管理提供进一步基础数据及分析。

（2）电力通讯、后台各监控平台未有效集成统一，诸如：有35KV、10KV、400V系统都运用不同的监控软件，无法做到一网调度、一网统管。多种平台的软硬件不仅存在数据协议、接口通信的兼容性问题，同时各平台不同规格、型号的硬件设备也降低了运行的可靠性，给备品备件的协调管理以及今后故障原因分析都带来不小的难度。

（3）目前日常工作任务的完成主要还是依赖值班人员现场操作完成，例如：设备巡查、报表抄写、辅助设备启停等。不仅存在人为误操作的风险，同时违背了企业提高运行效率、节约人力成本、释放年轻员工创造活力的宗旨。

（4）变配电站总体自动化程度及稳定性尚待提高，部分监控设备的故障率大于被监控设备，致使远方监控失去了作用和意义。另外，故障信号没有自动等级分档就全部发出，增加了管理人员的信息甄别的难度，降低了故障处置效率。

物联网技术应用于变配电站的优势：

变配电站能实现无人、少人值守的关键环节是全方位的远方监控、遥控，否则就犹如失去了总抓手。因此为进一步加强青草沙水库变配电站的运维管理，持续提升电力设备数字化、智能化程度，搭建一套以物联网技术为基础的变配电监控系统是一种行之有效的解决方案。

（1）、更加全面的监测覆盖

青草沙水库变配电站的主要电力设备，包含高低压开关柜、变压器以及直流屏设备，在物联网技术下通过丰富传感器种类，对关键设备内外部温湿度、有毒气体泄漏、电流电压功率等运行参数进行全方位监测，同时对电容变形、柜门连锁等薄弱点也加大监控覆盖，从而消除变配电远程监控盲区。

（2）、统一平台、多种辅助应用集成优化

基于物联网技术搭建统一的监控软件平台，使变配电站各监控子系统均能无缝于平台上进行对接，从而将各孤立系统进行整合。系统及设备运行、报警、监控信息均能实时存入后台统一数据库，可随时调用历史数据并形成曲线、方便管理人员进行状态分析、故障溯源。例如：通过对设备运行时间、事故故障记录以及历史数据曲线对比、报表分析，从而更好的判断设备运行状态、能够进一步完善设备保养内容、优化备品备件目录，为设备状态检修与故障预警提供有力支撑。

（3）、智能自动巡检——加强“视遥”智能识别

智能轨道自动巡检是变配电站无人、少人值守的重要一环，系统通过预设程序以及定位系统，对智能巡检设备进行准确定位及导航，并通过自带摄像头采集电气设备的照片、视频读取其工作状态及参数，并实时通过无线网络向监控中心返回数据以及本身的状态。监控中心对返回的数据与数据库实时进行对比，及时发现电气设备的故障，从而消除设备隐患。

二、变配电无人值守远程监控主要内容：

根据水库实际情况，物联网系统搭建的子系统主要包括：设备环境状态监控、设备运行状态监控以及终端信息管理平台。

环境监控系统：主要由传感器层、通信传输层、管理软件组件而成。其主要能够实现以下几个方面

、有毒气体泄露报警：

目前青草沙水库绝大多数高、中压开关柜均采用SF6绝缘介质，虽具有优越灭弧性能，但其有毒、无色无味、密度大且容易在低空进行聚集，从而造成缺氧中毒，对值班人员造成严重人身安全和健康。因此通过在开关柜及配电室装设专用气体检测装置，能够实时对SF6浓度及环境含氧量进行实时监控，同时与现场风机联网进行远程联动，当SF6浓度超出预设值时，中控室声光报警并自动打开风机。所有运行状态监控，通过RS-485与上位机进行通讯，同时数据、风机启停时间次数等资料都将被记录至服务器中以供历史数据查询。

、火灾烟感报警：

在各配电间天花板顶部按一定比例