牵引变电所作为高铁安全运营的重要环节及心脏,担负着高铁沿线接触网区域的供电任务,并具有建设数量多,分布范围广的特点。牵引所的有效安全管理显得至关重要。
实现牵引变电所智能化和供电调度系统智能化,有利于牵引变电所修程修制改革和现场安全控制,由统一的软件平台汇集、分析、处理数据。将更加方便快捷的实现高铁牵引变电所的安全运行和调度指挥,减少人工日常巡视、大大降低运行成本。
高铁牵引变电所辅助监控系统由布置在场坪的辅助设备和所内系统平台构成。 系统平台通过标准接口,采集所内辅助设备信息,实现信息共享与告警联动功能,并将监控和报警信息上传至供电段。
高铁牵引变电所辅助监控系统包含视频监控及巡检、环境监测、安全防范、火灾报警、动力照明控制等子系统,通过对子系统的集中整合、统一管理,实现对变电站视频、安全报警信息、火灾报警信息、环境量、在线监测数据等辅助信息进行统一采集、编码、存储、上传,并由监控平台完成整个系统的全面监控、一体展示、统一管理和维护功能,并能通过系统预置的规则进行各个子系统间的智能联动。
根据电气化铁路牵引变电所的应用现状,电科恒钛智能辅助监控系统实现了各分散辅助监控系统的统一管理、统一联动、统一分析、统一规约(兼容IEC61850协议)。
我们的智辅系统配置了包括环境安全监测、安全防范及门禁、火灾报警、动力照明控制、电气测温、智能巡检等功能,实现了视频监控、门禁、排水通风等设备控制功能的集成,解决了辅助系统较多且管理分散的问题。
项目主要创新点如下:
①实现变压器温控、开关柜母线触头测温、配电柜智能电表电参数,这有利于及时发现设备异常、提前检修,填补了目前牵引变电所电气设备运行状况在线监测的空白;
②智能巡检功能,依据视频图像自动判断异常变化,替代人工巡检;
③智能管理及联动功能,自动地对各种异常情况进行分析,灵活实现各辅助监控系统之间的相互协调与联动工作,如红外联动声光告警,水位联动排水泵,温度联控空调,湿度联动除湿机,SF6限联动风机,门禁联动视频抓拍。
高铁牵引变电所辅助监控系统子系统功能要求
(1)视频监控及巡检子系统
配置室内外摄像机及视频服务器等设备,完成视频显示、图像存储与回放、视频控制、视频巡检、
图像识别、红外热成像监测等功能,其中红外热成像监测为可选功能,并可满足以下要求:
a) 通过制高点布设全景拼接摄像机,可实现
360度
/180度监控,与球机关联,实现自动
/手动联动。能对任一摄像机进行控制,实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整,对于带预置点云台,操作人员能直接进行云台的预置和操作。可设置摄像机参数,包括设置预置位、区域名称、区域遮盖等;
b) 能实现对牵引变电所的远程智能巡视,可以模拟和替代人工巡视;
c) 能对牵引变压器油位刻度、开关运行状态、开关分合指示牌、开关指示灯及气压表等进行识别,实时判断设备状态,并在异常时进行报警;
d) 应能对一次系统主导流设备进行红外温度监视,采集到红外图像后,采取表面温度判断法、同类比较判断法、图像特征判断法等方法,来判断设备的状态,如果达到警戒值则进行报警。
(2)安全防范及门禁管理子系统
配置激光探测器、红外探测器、玻璃破碎探测器及门禁控制器等设备,并可满足以下要求:
a) 通过各种探测和传感技术的综合应用,针对牵引变电所周界场所,实时展示安防设备的工作状态、告警状态,可对安防设备进行布防和撤防,实现在入侵破坏前的预警作用,并对非法侵入进行提示警告的功能;
b) 门禁支持远方控制及音频、视频对话、权限设定等功能,并应能从内部手动解锁,并支持应急情况下的解锁功能。
(3)环境监测子系统
环境监测子系统由动力环境测控装置、温度传感器、湿度传感器、水浸传感器、 SF6探测器等组成。满足以下要求:
a) 能对站内的温度、湿度、风力、水浸、SF6 浓度等环境信息进行实时采集、处理和上传;
b) 支持环境量实时数据的可视化展示,可设置报警上下限阀值。
(4)火灾报警子系统
在各所主控制室、高压室、所用变室及电缆夹层分别设置火灾自动报警系统。火灾报警系统配置了火灾探测器,火灾探测器火警信号分别传至所内辅助监控系统。
(5)动力照明控制子系统
应配置对风机、水泵、灯光、空调等设备的控制回路及控制器,实现对风机、水泵、灯光、空调等设备的远程监视及控制。
(6)报警功能配置
对设备温度、表计温度、设备状态、人员行为等进行识别分析,并主动预警,确保设备及人员安全。