基于智能化高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)研究

時(shí)間：2023-04-04作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：55

摘要：隨著高速公路數(shù)量的增加，高速公路沿線的收費(fèi)站、互通樞紐、服務(wù)區(qū)、隧道等配置的供配電、照明、通風(fēng)、排水等機(jī)電設(shè)備的數(shù)量急聚增加，傳統(tǒng)的人工管理高速公路沿線機(jī)電設(shè)備的方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高速公路交通安全通暢的要求。綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)高速公路沿線的變電站內(nèi)的高低壓配電設(shè)備、發(fā)電機(jī)、變壓器、UPS、外場(chǎng)照明、隧道內(nèi)的理地式變壓器與照明、通風(fēng)及排水等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)分布式監(jiān)控和智能化集中管理，實(shí)現(xiàn)**，確保高速公路安全通暢，提高自動(dòng)化管理水平，降低機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本，節(jié)約能源均具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞 ： 高速公路 ； 電力監(jiān)控 ； 智能化

近幾年來(lái)，中國(guó)交通事業(yè)**了突破性發(fā)展，目前已經(jīng)形成了一個(gè)完善的高速公路網(wǎng)，不僅實(shí)現(xiàn)了各城市之間的溝通交流，還間接推動(dòng)了中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。在中國(guó)高速公路向著智能化和電力化發(fā)展的今天，電力控制智能化技術(shù)逐漸得到了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展，從整體這一角度來(lái)看，目前應(yīng)用已經(jīng)接近成熟，不僅促使了高速公路運(yùn)輸能力的增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn) 高速公路使用壽命的延長(zhǎng)，同時(shí)在電量負(fù)擔(dān)方面也實(shí)現(xiàn)了合理減少。

一 高速公路綜合電力監(jiān)控需求分析

在以往高速公路沿線的收費(fèi)站、互通樞紐、服務(wù)區(qū)、隧道或隧道群變電站或隧道監(jiān)控室 全部靠人工進(jìn)行日常表計(jì)抄錄、操作控制、日常維護(hù)、故障巡查等。因此，每個(gè)變電站或隧道監(jiān)控都要配備24小時(shí)值班人員，人工成本高，效率十分低。

高速公路綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)需求如下：實(shí)時(shí)監(jiān)視高速公路全線關(guān)鍵設(shè)備的工作狀態(tài)和故障報(bào)警，如市電停電或高壓柜故障、發(fā)電機(jī)故障、收費(fèi)站尸故障、隧道埋地變故障、隧道風(fēng)機(jī)故障等確保高速公路安全通暢。

對(duì)全線變電站的高低壓供配電設(shè)備、外場(chǎng)及隧道照明、 隧道通風(fēng)等設(shè)備進(jìn)行遙信、遙測(cè)與遙控。

對(duì)變電站的高低壓配電室、發(fā)電機(jī)室及隧道進(jìn)行視頻遙視，變電站偷盜報(bào)警及外場(chǎng)電力或照明電纜偷盜報(bào)警。

對(duì)變電站高低壓配電室和發(fā)電機(jī)室進(jìn)行溫度遙測(cè)，并根據(jù)測(cè)量溫度控制室內(nèi)通風(fēng)風(fēng)機(jī)；對(duì)隧道一氧化碳進(jìn)行遙測(cè)，并根據(jù)一氧化碳濃度對(duì)隧道風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟停控制。

全線各站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)**，故障自動(dòng)定位。

系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、視頻及報(bào)警信息滿足高速公路分布式實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸要求。

系統(tǒng)滿足高速公路所處環(huán)境和管理運(yùn)行所要求的可靠性與安全性要求。

系統(tǒng)與高速公路運(yùn)行管理模式相適應(yīng)，全線綜合電力監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)無(wú)紙記錄，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)顯示與打印。

二 高速路電力監(jiān)控智能化的應(yīng)用**

2.1 在節(jié)能性方面發(fā)揮的作用

電力系統(tǒng)作為高速公路運(yùn)行中的一個(gè)重要組成部分，其運(yùn)行周期須要保證連續(xù)性。所以從系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)電能的需求這一角度來(lái)看，基于電力智能化技術(shù)的合理應(yīng)用下，可以充分發(fā)揮出系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能性，具體可以從以下 2 個(gè)方面來(lái)看：①將電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中受無(wú)功損耗影響而導(dǎo)致成本過高這一問題做到合理避免或減少；②在提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)高速公路運(yùn)營(yíng)成本的降低。

2.2 在可靠性方面發(fā)揮的作用

就人工操作與智能化操作相比，不僅所需成本較高，而且在操作誤差方面出現(xiàn)的概率也要相對(duì)較大一些，因此，須要實(shí)現(xiàn)智能化操作。在智能化操作中電力監(jiān)控智能化管理技術(shù)的應(yīng)用，其主要作用就是**電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。在這一過程中通過將自動(dòng)化傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及觸發(fā)式系統(tǒng)聯(lián)合使用，在一 定程度上能夠?qū)⑷斯げ僮髡`差合理避免，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并作出合理調(diào)控。

2.3 在遠(yuǎn)程控制方面發(fā)揮的作用

從中國(guó)當(dāng)前的高速公路運(yùn)行中可以看到，普遍存在**運(yùn)行負(fù)荷這一問題。從高速公路電力系統(tǒng)故障這一角度來(lái)看，受**運(yùn)行負(fù)荷影響導(dǎo)致某一區(qū)域發(fā)生電力故障，這種情況下就可以應(yīng)用電力監(jiān)控智能化管理技術(shù)，借助其中智能化控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的應(yīng)用，可以將局部故障設(shè)施設(shè)備進(jìn)行合理隔離，防止對(duì)其他區(qū)域的供電情況和高速公路運(yùn)行造成影響。另一方面，從遠(yuǎn)程控制的操作響應(yīng)周期這一角度來(lái)看，當(dāng)遠(yuǎn)程控制操作指令下達(dá)后的數(shù)秒內(nèi)就可以作出響應(yīng)， 及時(shí)合理解決故障問題，將故障問題所帶來(lái)的損失降低。

三 綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高速公路綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)由監(jiān)控中心、系統(tǒng)主干傳輸網(wǎng)絡(luò)、 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)可靠性與安全性設(shè)計(jì)等組成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。

電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設(shè)計(jì)，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮后采用適合的組網(wǎng)方式。

站控管理層：站控管理層一般設(shè)于中心變電站值班室或者其它地方，包含監(jiān)控計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、打印機(jī)、UPS、對(duì)時(shí)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置以及軟件。站控管理層計(jì)算機(jī)可以放置于值班室的操作臺(tái)面上，也可以安裝于網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜組成監(jiān)控屏。

網(wǎng)絡(luò)通信層：包含通信采集器、光端機(jī)以及用于和站控層連接的其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，安裝于通信箱，通信采集箱和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層裝置就近安裝，掛墻明裝。通信層是一個(gè)承上啟下的物理層，負(fù)責(zé)把設(shè)備層裝置的信息傳送給站控層，并且把站控層的命令下達(dá)給設(shè)備層裝置。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：包含高低壓柜上的保護(hù)裝置、智能操控裝置、多功能儀表、無(wú)線測(cè)溫裝置、溫控儀、直流屏以及其他各種通過通信接口或者脈沖、模擬量等方式接控系統(tǒng)的設(shè)備。


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