配电站无线安保监控系统的建设与应用

杜柱焕

（广东电网公司汕头供电局，广东 汕头 515041）

前言：配电站是改变电压等级并将电能送到用电设备或用户的站点，它上连变电站，下连各用电设备；站内一般安装有中压设备、变压器和低压设备，在配电网中占有重要地位。由于配电站遍布各个角落、部分地处偏远地区，站内设备、线缆被盗情况常有发生。根据统计，汕头供电局在2010年就发生近10起配电站内设备、线缆被盗的情况，严重影响电网的正常运行。

鉴于此情况，汕头供电局经过探索，成功建成了配电站无线安保监控系统，实现了对配电站的有效管理。

1、配电站无线安保监控系统

配电站无线安保监控系统采用先进的数字电子技术、识别技术、无线通信技术以及网络技术，把智能识别、计算机网络管理、数字监控集于一体，实现对配电站的进出管理、防盗管理、巡查管理、环境监控管理，并采用无线通讯方式实时进行监控和传递报警信息，确保配电站安全稳定运行。

1.1 系统总体构架

配电站无线安保监控系统总体构架如图1所示。

图1 配电站无线安保监控系统

监控系统通过GSM/GPRS方式进行组网，总体构架由以下三部分组成。

1）监控管理中心。主要由后台处理计算机与短信收发模块组成，可与分散在各配电站的前端控制器进行通讯，完成对管辖范围内的配电站的监控，同时提供管理界面，供操作人员进行授权、资料修改、监控、统计等。

2）前端控制器。由稳定的开关电源、控制板、短信收发模块三部分组成；控制板可接读卡器和各类型的传感器；短信收发模块负责与监控管理中心计算机上安装的无线综合管理软件通讯。其采用高性能微处理系统，集嵌入式系统、GSM/GPRS无线通信、身份识别等技术于一体，具备强大的门禁控制、防盗管理、环境监控功能。

3）附属设备。包括感应卡、读卡器、电锁、门磁、开门按钮及管理手机与报警手机，其中感应卡、读卡器、电锁、门磁、开门按钮可实现门禁功能，管理手机可发送相关指令直接操作前端控制器，报警手机可以即时接收到前端控制器发出的报警信息，以便采取应急措施。

1.2 系统功能管理结构模式

配电站无线安保监控系统是由门禁、防盗、巡检、环境监控等多种功能结合于一体的智能管理系统，功能管理结构模式如图2所示。

图2 系统功能管理结构模式

1.3 系统运行特点

1）前端控制器安装于配电站内合适的位置,通过各传感器监控配电站的情况，包括站门是否正常开启、站内是否有人员活动、温度是否超标等；对采集到的数据采用无线方式进行发送。同时能实现市电断电报警、备用电池自动切换、控制器机箱防撬报警、通讯状态自动诊断等自我管理功能。

2）数据传送采用短信方式进行，当监测信号发生改变后即触发短信，通过GSM/GPRS通信网络传送到手机及监控中心。

3）前端控制器定期自动以GPRS方式向监控中心报告一次自检情况，监控中心以此来了解各前端控制器是否处于正常工作状态。

4）监控中心由计算机与短信收发模块组成，用于接收安装在各配电站的前端控制器发来的短信报告，并完成数据统计、表格处理、告警通知等功能。

5）为了区分配电站门是否为正常开启，开门人在现场必须采用通过授权的感应卡开门或通过软件远程开门或手机编辑短信开门，除此之外，任何形式的开门即为非正常开门，前端控制器将立即触发告警信息。

6）对前端控制器的参数进行设置可采取三种方式，一是采用管理手机发送相关指令直接操作；二是通过后台操作监控管理软件发送相关指令进行操作；三是在现场通过RS485串口方式进行设置。

2、配电站无线安保监控系统的优点

1）适应性、安全可靠性高。

基于GSM/GPRS的前端控制器充分考虑了其工作环境的恶劣性，可保障长时间可靠运行，电子锁可有效防盗、防水、防潮、防电子干扰，能适应多种环境。

2）组网灵活，可扩展性强。

系统采用的无线联网方式是基于GSM/GPRS移动通讯网络，有手机信号的地方即可组网并保证通讯稳定，可根据实际情况灵活实现扩展。

3）安装、维护简单。

系统产品独立，开电即可工作，插上就能运行，整个系统的维护是在线式的，不会因为部分设备的维护，而停止所有设备的正常运作。

4）实现了与我局员工胸卡的有机统一

因我局采用射频卡作为员工胸卡，所以我们将该卡进行授权，作为配电站开门的感应卡，从而实现了胸卡与感应卡的有机统一，也便于对进出配电站人员的统计与分析。

3、配电站无线安保监控系统的实际应用

3.1 系统的报警流程

配电站无线安保监控系统应用于汕头供电局下属的濠江分局管辖的53座配电站，监控中心设置于急修中心，设置服务器及前置机各1套，工作站3台，其中2台设置于负责配电站运行管理的班组。

当前端控制器接受到传感器的信号时，立即将信息传送到监控管理中心，同时通过短信将报警信号发送到运行人员手机上，在监控管理中心的电子屏幕上立即显示对应配电站的名称、位置、及具体的报警信号；相关责任人可立即进行处置。

系统报警流程如图3所示

图3 系统报警流程

3.2 系统在应用中应注意的问题

1）温度"误"报警问题。系统开始试用时常出现温度报警，后经查证，是温度传感器安装位置不合适，刚好检测到运行中发热的电气设备，使得温度传感器越限报警，所以在进行安装时一方面要合理设置其报警限值，另一方面要选择好安装位置。

2）红外线传感器的安装位置要特别考究，应尽可能扩大其感应范围，特别门、窗、通道等不法分子可能经过的地方都要覆盖到，可根据需要适当增加红外线传感器的数量。

3）为防止被破坏，读卡器应安装在隐蔽的地点，通常情况下可嵌入墙体安装，并在该处标上暗号。

4）可根据配电站所处的周边环境灵活选择安装现场报警灯或警号，当据配电站所处位置较偏僻时，可同时安装报警灯级警号，在发送报警信号时同时触发报警灯级警号，当配电站处于住宅小区时，一般情况下只安装报警灯，以免对周边居民造成较大的影响。

5）供电局应加强与当地公安机关的联系，实现警企联动，有条件时可实现联网，当有盗警信号时，公安机关可及时出警，合力处置。

结束语

（1）汕头供电局根据实际情况建成了配电站无线安保监控系统，对下属濠江局辖区内的配电站进行了综合监控，使得运行人员能及时获得现场的信息，为配电站的安全运行提供了保障。（2）该系统所具有的巡检功能，为确保运行人员巡视到位提供了有效的监督手段。（3）该系统投运一年多来已取得了很好的效果，已有效防范两起被盗事件的发生，有力推进了电力设施保护工作，提高了技术防盗水平和运行管理水平。（4）下一步，该系统将在全市范围内推广应用。

[1]孙成宝，李广泽.配电网实用技术[M].北京:中国水利水电出版社，2007.

[2]刘健等.配电自动化系统（第二版）[M].北京:中国水利水电出版社，2003.