无人值守牵引变电站运行安全监控系统探究

刘福娟

【摘 要】铁路牵引变电运行安全监控系统的运用，实现了牵引变电站无人值守。增设日常重点巡视关键设备的在线监控器，统一火警报警控制系统监控火灾信息与牵引变电站综合自动化系统环境监控装置通信接口，使运行安全监控系统结构更合理，对设备巡视、环境、火灾、消防器械状态等方面全面监视。

【Abstract】The application of railway traction substation operation safety monitoring system realizes unattended operation of traction substation. Creating an online monitor of key equipment， and unifying fire alarm control system monitoring fire information and the communication interface of the environmental monitoring device of traction substation integrated automation system， which make the structure of the operation safety monitoring system more reasonable， and the equipment patrol， environment， fire and fire equipment status are comprehensively monitored.

【关键词】牵引变电站；运行安全监控系统；功能设置；探究

【Keywords】 traction substation； operation safety monitoring system； function setting； inquiry

【中图分类号】TM63 【文献标志码】B 【文章编号】1673-1069（2017）09-0137-02

1 引言

随着铁路自动化技术的运用和发展，牵引变电站已逐步实现无人值守。实行无人值守必须要求在现有牵引变电站综自系统实现四遥功能的基础上，让电调、供电段运行检修人员能在线实时监视监测监控牵引变电站设备运行情况和整个牵引变电站环境，及时发现控制异常情况，确保牵引变电站的安全运行。据查证现铁路行业尚无系统的运行安全监控系统相应的设计、施工、验收规范规程。根据现有国家电网相应的标准，及对电力系统的先进安全监控系统设备和先进经验学习的启发下，结合近10年运行中存在的缺陷情况，对牵引变电站运行安全监视系统进行探究。

2 运行安全监督系统存在的缺陷

2.1 鐵路系统尚未制定相关系统规范标准

铁路牵引变电设计施工验收及设备制造在各自的环节中，由于没有统一的标准规范， 致使设计不合理，施工不规范，验收无依据，造成运行安全监控系统、环境监控、火警监控等设施安装混乱，控制线路随意敷设，设备安装顺序颠倒，导致安装混乱，投运时间不长便出现各类故障，误报警[1]。缺陷不能及时处理，更有甚者报警系统直接关闭。没有统一的规范，导致不同的牵引变电站的运行安全监控系统的功能、设备使用方法都不尽相同，设备供应商不同，设备性能差异大不兼容，这些都给运行维护带来困难。还存在综合监控系统和消防控制系统不兼容，难以实现信息共享及联动功能，这都大大影响了牵引变电站的安全可靠运行。

2.2 运行安全监控系统设计存在的缺陷

①专业接口缺陷。运行安全监控视频系统接入综合视频监控系统，由不同专业设计，不同专业摄像机选型，加之布控点不尽合理，图像清晰度，监控死角等因素导致无法有效监控设备运行。视频监控系统与运行安全监控系统的灯光控制、防盗、火灾报警也未实现功能联动。②与牵引变电站主控室内灭火装置控制系统的接口缺陷。牵引变电站灭火装置、防火阀、轴流风机、压力释放阀由建筑暖通专业设计，相关控制由变电专业完成。牵引变电站灭火控制系统在主控室内设置火情感应器，火灾防护控制区外设置灭火控制器，启动控制室出入口的声光报警、放气指示、灭火装置、灭火控制系统各成体系，相互独立，消防设施系统状态监控由于接口缺陷，都未接入综合监视系统。上述问题存在，与无人值守变电站的要求存在差距。③设备规格型号选择缺陷。近几年部分牵引变电站受规划、外部环境、土地等原因的限制，竖井、电缆夹层特殊布置形式，甚至主变也设计到市内地下层空间内。原有常规的点型感温感烟火情感应器已不能满足牵引变电站火灾预防、控制、告警的需求。如， 消防部门在济宁西牵引变电站检查发现，火警探头及火警感应器安装不足，且烟感器接线方式错误，一旦发生火灾，火灾报警控制系统不能判断起火点。针对性对济宁供电公司济宁西郊变电站火灾报警控制系统观摩，其火灾控制报警装置功能先进布局合理，环境控制装置接口容量大，可提供足量的接入口。

2.3 运行安全监控系统安装缺陷

外界侵入报警设备安装不合理：牵引变电站院墙激光探测器安装不合理，不防水易受到雨水侵害而失灵甚至损坏；大门门禁探测器安装位置不合理，无法清晰识别人员及证件；控制室、高压间材料间等各个门窗未安装门窗破坏损坏探测器，不能检测主控室、高压间的开合情况和完好情况，如有门窗损坏，不能得到信息及时修复，极易造成小动物飞鸟入侵，造成设备故障，影响安全运行。

2.4 运行安全监视系统设备缺陷

运行安全监控系统设备生产厂家对此系统的技术创新产品改进不够。安全防护、火情预报、消防联动控制技术未及时研发跟进，造成产品功能落后。运行安全监控系统现已发展到环境监控系统，安防系统、火灾报警控制系统信息统一采集、传输、处理，并且对室外灯塔照明、空调投切、轴流通风机电源等功能联控，现先进的运行安全监控系统产品，其功能已能同时满足防盗报警控制器通用技术条件和火灾报警控制器的相关技术条件。而现管内正在使用的运行安全监视系统厂家研发的综自系统仍按通用装置的方式生产，简单将各控制报警功能整合到一起，类似于整合开关设备四遥量的思路构架。火灾探测器仍用分限制，应用该装置切断轴流风机、空调等电源设备电源，一旦火灾报警信号启动，就会切断相应电源，该功能不能达到火灾自动报警系统控制功能的要求。endprint

3 运行安全监控系统发展方向探究

3.1 设计施工验收应制定规范并遵循规范标准

铁路系统尽快制定符合发展实际要求的规范标准。在日后的牵引变电站运行安全监控系统工程，由统一标准规范支撑设计施工验收，同时还应兼顾国家标准和运行安全监控系统相关标准。

3.2 图像监控前端设备

摄像机的型号选用、安装要顾及其与牵引变电站照明系统照度匹配，适应性强，兼顾光线强弱都能生成清晰可辨的图像，尤其是监测关键设备的监控器摄像机[2]。否则无法正常检测到设备运行状态，不能及时发现缺陷，及时处理，留有隐患，甚至导致事故发生。还有很重要一点，一定选好安装位置，确保安装数量，保证重点设备巡视监测无死角。例如，经实际勘测和测算，济宁西牵引变电站高压间可采用三只球形中速摄像机，中间的置中吸顶安装，两侧置中安装于墙，高度不低于2.5m。

3.3 其他前端設备设置

入侵检测前端设备，安装于牵引变电站大门围墙，采用红外线入侵探测器或激光探测器，该设备设计一定要满足室外环境；火灾探测器，安装于主控室、高压室、电缆夹层等处所，采用缆式线型感温火灾探测器；环境监测监控器，主控室设置温湿度传感器，监测温湿度，高压间安装风速传感器监测场地风力，电缆沟内间隔放置多个水浸探测器监测电缆沟积水。

3.4 运行安全监控系统及其他子系统电源设置

运行安全监控系统及其子系统对于无人值守牵引变电站有着至关重要的作用，必须保证其可靠运行，因此其电源应采用牵引变电站交流屏中两所用变低压侧引接两路独立电源，一主一备自动切换互为备用。两路电源投切时间满足国家建筑防火设计规范中备用电源投入的设计规范。

特别提出，牵引变电站火灾报警控制器除上述电源外，还需专门配置备用蓄电池，蓄电池容量必须满足失去交流电源后，人就可以支持火灾报警器正常工作。避免发生由于火灾发生时，两路交流电源都不能工作情况下，造成火灾报警器无法工作，贻误最佳救灾或逃生时机而带来严重损失。

3.5 运行安全监控系统及其他子系统的防雷与接地

运行安全监控系统及其他子系统必须满足建筑物电子信息系统防雷技术规范。运行安全监控系统及其他子系统的电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管槽、浪涌保护器接地端均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接[3]。

总之，随着自动化控制技术愈来愈发达，新技术新产品的统一标准愈来愈完善，运行安全监控系统及其各子系统、火灾探测报警系统的功能也就随之愈来愈强大[4]。这些新技术进一步推进了我们现有牵引变电站无人值守的进程，同时也保证了无人值守牵引变电站运行的高可靠性。

【参考文献】

【1】王中.牵引变电安全监控系统优化研究[J].电子技术与软件工程，2016（16）：22-25

【2】李乾社.铁路防灾安全监控系统建设的探讨[J].高铁技术，2013（06）：89-93.

【3】赵雨军.安全监控系统防雷的设计优化[J].中国高新技术企业，2009（05）：119-125.

【4】 铁玉佳.防火安全监控系统在客运专线上的应用实践[J].黑龙江科技信息，2012（18）：77-83.endprint