智能防汛系统在电力系统的应用研究

孙国娣，王梦超

(国网江苏省电力公司扬州供电公司，江苏 扬州 225002)

智能防汛系统在电力系统的应用研究

孙国娣，王梦超

(国网江苏省电力公司扬州供电公司，江苏 扬州 225002)

针对目前防汛设施老、旧、性能差等缺陷，利用计算机信息化智能化管理对智能防汛系统进行了创新，并对系统进行了示范和应用。该系统处理数据及时准确，发送信号快速，对操控系统自动控制灵敏，现场试验效果良好。

电力设施；智能防汛系统；信息化；智能化

0 引言

近年来，台风暴雨频发，城市排涝设施的老化导致城市大面积被淹。在此严峻的形势下，供电单位在应对变电站、地下配电房等电力设备设施防汛工作上，仍采取传统的防护手段(如铁锹、沙包、编织袋等)，不仅花费人力物力，且防护效果不明显，效率低下。目前大部分变电站、配电房无人值班，汛情信息滞后，无法提前采取防护措施及时应对汛情，导致变电站、配电房被淹而造成大面积停电，造成了严重的经济损失及恶劣的社会影响。

1 防汛设施现状

目前，大多数供电单位供电防汛设施还处于用沙包堵漏的初级阶段，防范级别高的则用砖砌或混凝土浇筑固定的屏障来防汛。近几年来，随着新材料的发展，有一些供电单位开始使用吸水膨胀袋等物资进行防汛，也有一些场所使用防水闸门等较新型的防汛设施。

国外更多的是基于新的变电所、配电房的设计与建造研究，对老的变电所、配电房的防汛研究较少，特别是对单元门口的防护，重视程度不高。国内研究机构，在防汛方面的研究对象大、涉及面广，多着重于整个城市的防汛大系统研究，专门针对某个区域尤其是对于供电设施的研究比较少，而智能化等细节方面的研究则更少，所涉及的防汛设备设施也比较传统，对已建的老旧变电所、配电房没有良好的效果。

而且据了解，目前对大多数地下设施的防汛措施只是采用了自动排水保护装置，对排水用的潜水泵及离心泵做些保护措施，防灾演练时也只是检查水泵的工作性能。因无法实时监测动态水位，无法远程控制防汛设备，而不能满足信息化管理的要求。随着计算机技术的日益成熟，采用计算机信息化智能化管理来替代传统人工监护是发展的必然趋势。

2 智能防汛系统的作用

运用新型成套高强度、严密封的阻水挡板系统(长期固定的采用叠加式防汛挡板，仅汛期采用双向推进闸门)，加配水流水位监测系统(水位测定器)收集数据，通过测控终端进行信息处理及信息发送，自动控制透水排水操作系统，实时发布异常状态信息(阶段性警报)、操作系统状态等共同构成智能防汛系统。

(1) 智能防汛系统运用了新型的高强度、严密封的阻水挡板系统，在入水门口进行高效阻挡。当变电站等大门口有险情出现时，2名值班人员只需要5 min，便可以快速安装完6-10 m宽的大门阻水挡板。控制室平时常态安装阻水挡板系统，日常作为挡鼠板使用，有汛情时作为挡水板使用，具有强度高、密封严、外观美的优点。

(2) 挡板前配有水位测定器，进行连续水位检测。当地面积水时即发送信息，根据设定的水位阈值，连续同步发送信息，水位涨、退都实时发送。集水井的水位测定器同样向测控终端发送集水井的水位数据，根据设定的阈值水位，自动启、闭排水泵，并实时发布水泵的工作状态。快速、及时、准确地为防洪决策者提供数据支持。

(3) 解决了运维单位对集中远程监控辖区内所有站点的汛情及时采取对策的问题。该系统采用远程无线通信装置,工作人员在管理中心，足不出户，凭借系统实时发送的信息，就可以实时监控辖区内分布在各处的防洪设施的工作状态及水位高度，实现了信息化、自动化、智能化管理的目标。

3 智能防汛系统的创新

(1) 对原有的水位监测技术进行革新，用连续水位监测技术取代了开关量监测技术，能够直观地显示出当前水位高度，为防洪决策提供了数据支持。

(2) 采用远程无线通信装置，实现了运维中心集中管理辖区内所有防洪设施的功能。工作人员在管理中心使用管理软件，可以实时监控辖区内分布在各处的防洪设施，实现了信息化管理的目的。

4 智能防汛系统的应用

以1个10 kV的开闭所作为示范对象，介绍智能防汛系统在电力系统防汛方面的应用。

防汛抗洪，首先要有有效的阻水系统，将绝大部分洪水阻止在配电房之外。在此基础上，安装1套有效的水位检测系统与自动排水系统，实时远距在线监测透水情况，并在透水水位达到一定的高度时自动开启排水装置，使排水速度大于进水速度，以有效阻挡洪水，确保配电房不被水淹。

查找并确定开闭所可能进水点，如图1所示，配电房的3个门、1个电缆沟入口为可能进水点。

(1) 根据可能进水点的不同特征，制定相对应的阻水措施。3个门采用铝合金叠加式防汛挡板，各个部件的连接处配垫橡胶密封条。因配电房百叶窗、排风扇的底部高度为400 mm，所以，门口的叠加式防汛挡板的高度设定为400 mm，常态安装，汛期阻水，日常作为挡鼠板使用。

电缆沟入口虽然采取了封堵，但在平时施工时可能遭到破坏，加之封堵可能会老化，所以电缆沟入口进水现象经常发生。由于电缆沟内部状态不规则，利用吸水膨胀袋(条)吸水后自动膨胀，膨胀速度快，且膨胀不受不规则空间限制的功能，在进水点外在的压力下，有效地将吸水膨胀袋(条)自动地吸附在进水点，阻止电缆沟入口的进水。

图1 配电房可能进水点

(2) 挡水实际效果。防汛挡板：实际施工时，将原来的防鼠挡板拆除，安装铝合金防汛挡板，常态安装，日常作为挡鼠板使用，汛期阻水。挡板之间嵌有橡胶条，严密封、低透水；使用铝合金材质，具有强度高、重量轻、安装方便的优点。

吸水膨胀袋：吸水前重量较轻，重量为0.25-0.3 kg/条；吸水速度快，3-5 min可以吸足水；吸水膨胀袋强度高，适用于电缆沟的阻水。

(3) 智能系统工作原理。在电缆沟底部寻找一个最低点，根据集水井的尺寸开挖后，安装集水井，深度约500 mm。将压力式水位探测器、不锈钢水泵安装于集水井内，水泵排水管引至户外。水位探测器将集水井水位信号传至测控装置，测控装置进行数据判断，水位达到设定的阈值后，短信报警并传送开启信号至水泵电源开关，自动开启水泵排水。水位探测器探测水位降至阈值后，短信通知最新水位，发送关闭信息至水泵电源开关，关闭水泵，排水结束，同时发送信息：水泵状态关闭，水位警报解除。智能排水系统工作原理如图2所示。

5 智能防汛系统的效益分析

智能防汛系统的研究和实际应用，为应对当下暴雨导致的汛情频发的现实情况，提供了有力的防范措施。电力系统作为国民经济的主要能源供应者，其防汛工作尤为重要。变电站、配电房被淹，会导致大片区域停电，区域内所有的电动水泵不能工作，进而导致地下车库、商场、地铁站等地下场所被淹，还会影响到通信、供水、供气，严重影响百姓的正常生活，威胁社会的稳定。

图2 智能排水系统工作原理

智能防汛系统为电力系统的防洪救灾提供了新的救灾手段与措施。水位及时发送装置为供电单位争取更多的时间，起到防患于未然的作用。

6 结束语

智能防汛系统挡板部分密封严密，板体轻巧，装拆方便；采用的铝合金与橡胶密封垫，耐腐蚀、抗老化，使用寿命长；智能控制部分，水位测定器反应灵敏，检测结果准确；测控终端收集处理数据及时准确，发送信号快速，对操控系统自动控制灵敏，为防汛抗灾提供了新的手段与措施，对企业的经济效益和社会效益的提升起到促进作用。

2016-07-25。

孙国娣(1968-)，女，高级工程师，主要从事电力生产安全管理与监督工作，email：2386584706@qq.com。

王梦超(1993-)，女，本科，主要从事电力系统营销业务工作。