佰鸣电话机器人(佰得机器人)

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国网嘉兴供电公司的研究人员彭明法、王洪俭等，在2016年第3期《电气技术》杂志上撰文指出，目前无人值守变电站和大集控管理模式已成为普遍流行的变电站管理模式，在该模式下，变电站内辅助系统的技术提升显得尤为重要。

然而大多数变电站仅做到对站内主设备的监视，相关辅助控制技术还未得到广泛应用。本文就嘉兴某110kV变电站安装的一套远程智能辅助监控系统，对其构成、功能及在变电站中的应用成效进行了详细的介绍。

随着电网规模的扩大，变电站的数量急剧增加，为提高劳动效率，合理分配人力资源，现变电站普遍实行无人值班与集中监控模式。在该模式下，变电站内的安全问题显得尤为突出。

近年来，变电设备被破坏，被偷盗的事情时有发生，导致了一些停电事故。因而，采取切实可行的技术手段对变电站内相关辅助系统实行监控，做到无人值班变电站安全管控、智能管控成为一项迫切的需求[1,2]。

现电力行业普遍采用的“四遥”技术，即“遥测、遥信、遥控、遥调”电力自动化技术，仅针对站内主设备的状态进行监控，而对站内的辅助系统，例如安保系统、环境情况等并没有采取相应的监视和控制措施，因而并不能完全满足变电站无人值守和保证变电设备安全运行的需要[3]。

随着智能技术的发展，智能机器人巡视代替人工巡视已成为可能，其大大减少了人力，为人员的合理调配提供了帮助。然而由于机器人的巡视路线、巡视时间比较固定，且巡视内容和相应的控制功能比较独立，并且未与相关辅助控制系统相结合,因而并不能实现站内的完全监视和控制功能。

近年来随着通信技术、自动化技术、视频监控技术、图像压缩及网络技术的发展，变电站内智能辅助监控技术得到大幅提升，实现站内真正无人值班已为可能。通过安装网络摄像仪、传感器、控制器等手段，实现数据采集、红外遥控、远程控制等功能，达到对站内辅助系统的实时监视和控制的目的，在“四遥”功能之外新增“遥视”的功能[4]。

本文就远程智能辅助监控系统在嘉兴供电公司某110kV变电站中的应用及其相关特点进行了探讨。

1远程智能辅助监控系统组成及主要功能

1.1 辅控系统的组成

2015年5月，嘉兴供电公司某110kV变电站实行了安装变电站辅助设备一体化监控子站的项目。该110kV变电站实行无人值班的监控模式，通过集控站以及市属监控两个部门对站内的主要设备进行集中监控。

该站110kV部分采用单母双分段接线方式，每段母线各有2回进线；10kV母分采用单母分段接线。110kV部分和两台主变都敞开式布置于户外，10kV部分以及二次部分布置于户内小室中。该站四周化工厂较多，空气中粉尘含量大，经常会有漂浮的杂物，且该站的地势比较低，容易积水。

由此可见，该站的运行环境比较恶劣，导致该站设备发生异常和缺陷情况较多。因而急需采取必要的措施对该站的运行环境进行实时监视，保证在第一时间内监测到设备的异常，并通过远程控制在最短时间内采取有效的措施。

远程智能辅助监控系统基本实现了全站的“遥视”功能，达到对站内所有辅助设备的集中监控。该监控系统主要由视频监控、环境监控、安全防卫、智能门禁等子系统组成。通过对这些子系统整合、优化及管理，运用监测、预警、控制等技术手段，为变电站的安全生产提供可靠保障。

视频监控系统主要实现对站内重要电气设备、运行环境、安防消防等全天候的图像监视。其主要监视的对象有：站内室外区域的安保情况、主要电气设备的表计读数、开关和刀闸的状态、室内场景等。

环境监控系统主要实现对变电站内各重要场所和重要设备的实时监测。主要监测对象包括：温度、湿度、风速、SF6气体浓度、水位、火灾情况等，可实现灯光、空调、风机、水泵等辅助设备的控制功能。该系统主要由温湿度传感器、水浸探测器、红外热成像摄像仪、空调控制器、风机控制器、灯光控制单元以及烟雾传感器等组成。

安全防卫系统可在无人值守的情况下，通过远程的监视，对变电站入侵事件进行告知，并通过远方喊话系统进行警告，变被动为主动。安全防卫系统主要由脉冲电子围栏、声光报警等设备组成。

智能门禁系统是变电站一种新型现代化安全管理系统，集自动识别技术、自动控制技术和现代安全管理措施为一体，具有对变电站大门等相关门户出入远程控制，实时监视，状态记录等功能。智能门禁系统可支持刷卡开门、密码开门、远程开门等多种开门方式。

1.2 辅助系统主要实现功能

该辅助控制系统可实现远程监测和控制，智能防范和告知，使变电站真正实现无人值守的自动化模式，具体功能如下。

1)监控、录像和远程自动巡视功能

该系统可实现对变电站周边环境和仪表设备的远程监视、录像，并且具备远程自动巡视功能，通过球形和枪形摄像机自动巡视并实现对表计、油温、油位等关键点位定时拍摄浏览功能。基于辅助一体化监控平台可设置摄像机的巡视路径，通过将巡视结果（主要为表计读数）截图，反映于远程巡视记录表中，供运维人员分析，远程巡视记录表如表1所示。

表1 智能辅助控制系统远程巡视记录表

表计识别功能

由于一些表计读数无法直接通过传感器获得，为读取这些表计的读数，提高智能化水平，该系统可通过视频智能算法，识别指针式表计数值，并将相关数值导入到远程巡视表中。

周界防护功能

对变电站内原有安防盲区进行监控，实现对整个变电站非法入侵等突发状况报警。通过在围墙四角新增4个安防摄像头，对站内的边界进行监视，具有移动侦测、入侵报警、视频遮挡等功能，在报警的同时能同步录像，实现全站全天候实时保卫工作。

4）灯光远程控制功能

通过在各区域安装灯光控制箱，以实现对主控室、电缆层、10kV开关室以及户外区域灯光远程控制，便于巡视及提高摄像机画面的清晰度。

5）空调远程控制功能

在空调安放的室内设置空调控制器，当监测到环境温度过高时，对空调进行远程控制，并具备失电自启功能。

除上述功能外，该系统还可实现水位监测、消防告警、门禁控制等功能。

2 智能辅助一体化平台

2.1 智能辅助一体化平台的结构

该辅助监控系统所有功能通过智能辅助一体化平台得以实现。该平台根据浙江省公司相关规范而构建[5]。站级辅助一体化子站系统包括站级辅助一体化监控子站AMC和视频服务系统两部分组成，其结构组成如图1中虚框内所示。

图1 远程智能辅助监控系统结构图

站级辅助一体化监控子站AMC主要由后台主机、传输设备，综合控制机柜、数据接入设备以及各类辅助生产子系统组成。在各子系统相对独立运行和自动闭环控制的前提下，后台主机以标准的IEC 61850通信和建模规约与各辅助生产子系统通信，通过各子系统实现对变电站现场视频以及各种生产信息的采集、处理、监控等功能。

视频服务系统将模拟摄像机和网络摄像机接入视频服务器，且能够对其进行管理和控制。通过摄像头对站内情况进行监视和录像，并保存于硬盘录像机DVR和网络数字视频录像机NVR中，上传于视频服务器。

视频监控系统后台如图2所示，其能够对视频服务的综合整体进行管理，以界面菜单的形式展示各种数据和日志等，可以导入/导出设备台账等；且可实现与智能视频技术的融合，采用图像智能视频分析技术，实现周界侵入识别，汇控柜指示灯识别，油压表、避雷器泄露电流表、SF6压力表等仪表读数分析及远程读取功能。

图2 视频监控后台

2.2 辅助一体化平台架构及通信

该辅助一体化平台分运维站、省公司2级部署，全省只部署一个辅助系统数据库，如图3所示。

a)图中，辅助数据接入变电站AMC，AMC通过相关协议上传到运维站一体化平台、嘉兴管控平台和省辅助一体化平台；视频信号存储在NVR上，省辅助一体化平台、运维站辅助一体化平台、嘉兴管控平台通过B接口向变电站视频服务器请求视频，视频服务器从NVR获取视频流并转发。省视频统一平台通过B接口或者SDK访问变电站NVR，获取视频流。

b)图中，省公司部署数据总线，统一访问数据库；省部署CAG，用来接收变电站辅助数据，部署B接口服务来访问视频；运维站只部署B接口服务程序和客户端，通过数据总线访问数据库；运维站人员通过运维站客户端来查看视频和数据；其佰鸣电话机器人他人员可用省公司客户端来查看视频和数据。

图3 智能辅助一体化平台的架构与通信方式

3 远程智能辅助监控系统在变电站中的应用

该变电站采用半户外式结构，其中110kV设备全部位于室外，而10kV以及二次设备全部位于室内。为实现全站辅助监控，系统总装共计41台摄像机，实现了变电站室内100%和室外92%的覆盖率；安装的红外热成像仪实现了站内覆盖率87.6%，覆盖区域温度识别率达100%；由于智能标记识别成本较高，因而在该站中仅选取一个表计，通过智能算法对其数据进行识别，识别率达到100%。据统计该系统的搭建投资成本较少，总价为85万元。

3.1 远程智能辅助监控系统的特点

与智能机器人巡检相比较，该系统的特点主要有：远程智能辅助监控系统可实现全站全天候的监视作用，且远方可实时获得现场情况的图像；机器人监控仅按照规定的时间或特殊需要对站内设备进行巡检，无法做到全天候实时的效果。

远程智能辅助监控系统的覆盖率达90%以上，对于一些特殊地点能够起到明显的监视作用，为运维及检修作业提供有效的安全管控；机器人在站内的巡视仍按照规定的路径，对于变压器上部等视野无法探测的地方存在盲区。

远程智能辅助监控系统的投资为85万元，且可实现全站的安全、智能管控；机器人在变电站的总投资为200万元左右，主要实现站内巡视和告警功能，目前还未能实现全站联动的功能。

通过以上对远程智能辅助监控系统的特点进行梳理，相比智能机器人巡视有一些自身的特点，尤其对于采用半户外式布置结构的110kV变电站，采用智能辅助监控系统在便捷性、经济性方面具有一定优势；同时，对于配置智能机器人巡视的变电站，也可采用智能辅助监控系统作为其巡视技术的补充，相辅相成提高巡视效率和成效。

3.2 远程智能辅助监控系统的具体应用

对于运行人员无需到现场许可的工作，可通过电话许可的方式许可工作。通过远程智能辅助监控系统，可实时查看工作班安全措施是否布置妥当，工作班成员在工作中是否有违章现象，如发现违章行为，可通过电话立即制止。该监控系统为工作中的各部门提供了有效的视频监控证明，加强了工作班成员的责任心。

对于发生大风以及大雨等一系列恶劣天气后，可按需要对该站进行特巡，若是夜间，可通过开启灯光进行夜巡，及时发现站内的缺陷，而无需运行人员再到现场，有效提高了变电站运维的效率。

综上，远程智能辅助监控系统具有覆盖率广、实时性强、功能全面、经济高效的特点，该系统在变电站中的应用可有效提升管理水平，提高运维效率。

4 结论

在变电站内实现辅助系统的集中监控可有效提高站内设备的安全运行水平，使得变电站在“四遥”功能之外增加“遥视”功能。由于表计读数大部分仍通过截图的方式提供给集控站人员，智能化表计识别功能的费用相对较高，因而如何在较低成本下实现辅控系统的完全智能化还需进一步探究。