基于短信技術(shù)的配變電站進(jìn)水預(yù)警裝置
周華 蔡斌 沈曉峰 2010/08/30
近幾年來(lái)，隨著城市區(qū)域經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，土地資源緊缺，有部分配電站建設(shè)為地下配電站。配電站“入地”具有美觀、減少噪音的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也節(jié)約了土地資源，但建造成本也比常規(guī)高出很多，同時(shí)也要克服許多技術(shù)難關(guān)。
由于地下配電站均按無(wú)人值守設(shè)計(jì)，專(zhuān)人定期進(jìn)行巡檢。在兩次巡檢之中如果發(fā)生變電站滲水事故，運(yùn)行人員無(wú)法得到消息，存在相當(dāng)大的運(yùn)行安全隱患。在汛期來(lái)臨之際，往往由于氣象突發(fā)因素或者巡檢人員不能及時(shí)到位，而發(fā)生變、配電站進(jìn)水以影響一次、二次設(shè)備安全可靠運(yùn)行的事故。為此，《供電企業(yè)防汛工作檢查大綱》明確要求供電企業(yè)在汛期需要對(duì)變電站、配電站等輸配電設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)巡檢，確保供電可靠性。
對(duì)于供電企業(yè)來(lái)說(shuō)，如果能實(shí)時(shí)獲取各變配電站第一手滲水信息，則可以對(duì)可能發(fā)生的事故進(jìn)行及時(shí)處理，避免事故擴(kuò)大造成的進(jìn)一步損失。各企業(yè)及研究單位也對(duì)該情況做了一定的分析，并提出一些解決方案，如遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視等。
基于上述需求，結(jié)合成本要求，我們研發(fā)了基于短信的變電站進(jìn)水預(yù)警裝置。該預(yù)警裝置安裝在配電站現(xiàn)場(chǎng)，利用廉價(jià)的短信通信方式，結(jié)合水位監(jiān)視、自動(dòng)化采集技術(shù)，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)視每個(gè)配電站的滲水情況，在水位越限時(shí)及時(shí)發(fā)出短信預(yù)警信號(hào)。
預(yù)警裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1、設(shè)計(jì)思路
當(dāng)前，GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展完善已經(jīng)非常成熟，盲區(qū)少，信號(hào)穩(wěn)定，自動(dòng)漫游，并且通訊距離不受周?chē)h(huán)境影響。尤其是GSM短信息，靈活方便，可以跨市、跨省、甚至跨國(guó)傳送，而且每發(fā)送一條短信息只要0.1元，非�？煽苛畠r(jià)。因此利用手機(jī)短信來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警、超遠(yuǎn)程遙控是一個(gè)非常好的選擇。
在配電站中，可以對(duì)排水井的水位進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)采集到水位到達(dá)“預(yù)設(shè)位置”時(shí)，即可上送一個(gè)遙信變量，經(jīng)裝置收集處理后，通過(guò)電信、聯(lián)通等短信服務(wù)平臺(tái)，把變位的遙信量實(shí)時(shí)地發(fā)送到運(yùn)行人員手機(jī)上，使運(yùn)行人員可以在第一時(shí)間內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)處于問(wèn)題。
優(yōu)點(diǎn)
1、遙信變位后自動(dòng)上傳，預(yù)警及時(shí)。
2、設(shè)備投資成本低，僅在變電站安裝一臺(tái)裝置即可。
3、GSM網(wǎng)絡(luò)信號(hào)已完全覆蓋整個(gè)地區(qū)，信道通暢，且通信成本低廉，無(wú)需對(duì)信道進(jìn)行維護(hù)。
2、水位越限傳感器
根據(jù)實(shí)際情況，我們選配了浮球式水位傳感器安裝于積水井、電纜井用于水位自動(dòng)控制和報(bào)警。
液位在下限時(shí)，浮球呈正置狀態(tài)浮在水面上，浮球內(nèi)的動(dòng)錘脫離干簧管與磁環(huán)的區(qū)域，干簧管保持原有的一對(duì)觸點(diǎn)斷開(kāi)，一對(duì)觸點(diǎn)閉合的狀態(tài)。當(dāng)液位上升到上限時(shí)浮球翻轉(zhuǎn)倒置，動(dòng)錘落到磁環(huán)干簧管吸合區(qū)，使磁路閉合，輸出觸點(diǎn)狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)換。輸出觸點(diǎn)作為告警信號(hào)通過(guò)有線方式接入到預(yù)警終端。
該傳感器特別適用于液位精度要求不是很高、液體情況復(fù)雜的場(chǎng)合。特別是變電站進(jìn)水時(shí)，變電所的雜物容易流入積水井，該控制器只要通過(guò)浮球的傾斜角度，就可以準(zhǔn)確根據(jù)液位報(bào)警。其它液位控制器就有可能被污物影響。
選配的傳感器采用全密封浮球，控制器直接安裝在浮球中，體積小巧、抗腐蝕能力強(qiáng)，與其它種類(lèi)的傳感器相比，性?xún)r(jià)比很高。
3、功能結(jié)構(gòu)和工程應(yīng)用
預(yù)警裝置的功能包括：（1）采集遙信量（球閥位置量）；（2）輸出遙控量（抽水泵機(jī)開(kāi)關(guān)等控制量）；（3）把采集量轉(zhuǎn)換為短信方式，發(fā)送到指定手機(jī)上；（4）把手機(jī)短信遙控轉(zhuǎn)換為繼電器出口遙控。
根據(jù)對(duì)預(yù)警裝置功能的分析，在軟硬件設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)行了試運(yùn)行。首期試點(diǎn)在20個(gè)配電站安裝了無(wú)線預(yù)警裝置和水位傳感器，在實(shí)際運(yùn)行中起到了良好的效果，多次有效預(yù)警指導(dǎo)運(yùn)行維護(hù)人員及時(shí)搶修。
需要指出的是，由于本方案采取的是對(duì)變位遙信進(jìn)行短信傳送，所以對(duì)其它的遙信變量也一樣可以上送，并不局限于變配電站的進(jìn)水信號(hào)。如果我們能夠采用配套的門(mén)磁傳感器、火災(zāi)煙霧傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、電力線斷電報(bào)警器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器，那么我們將全方位地對(duì)配變電站的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警。
該方案與視頻系統(tǒng)相比，具有造價(jià)小、維護(hù)方便、信道可靠、靈活安裝等較大優(yōu)勢(shì)。我們相信，在不久的將來(lái)，該裝置一定會(huì)在無(wú)人值守站中得到普遍應(yīng)用。
通訊世界
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