1背景和現(xiàn)狀

調(diào)度自動(dòng)化、通信、信息中心及變電站主控室機(jī)房中存在大量的服務(wù)器、不間斷電源（UPS電源）、空調(diào)等重要電子設(shè)備,各類電子設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是保障電力監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的必備條件。計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,使得生產(chǎn)控制系統(tǒng)更加實(shí)用化和智能化,也促進(jìn)了整個(gè)電力監(jiān)控系統(tǒng)日趨完善和成熟。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,電力調(diào)度監(jiān)控工作人員對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的依賴程度不斷增加,機(jī)房中服務(wù)器、不間斷電源（UPS電源）、空調(diào)等重要電子設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),才能有效保障電力監(jiān)控系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行,電力監(jiān)控系統(tǒng)已成為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行不可或缺的技術(shù)支持系統(tǒng)。

現(xiàn)有的機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)無法做到對(duì)重要節(jié)點(diǎn)設(shè)備的局部過溫監(jiān)測,如果服務(wù)器、不間斷電源（UPS電源）、空調(diào)、設(shè)備電源線和電纜線路等設(shè)備出現(xiàn)局部溫度過高,只有當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)明顯異常甚至是故障時(shí)才能發(fā)現(xiàn)是由于某個(gè)設(shè)備過溫異常所導(dǎo)致,不能將風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)前移,提前預(yù)防控制。

2局部高溫與風(fēng)速監(jiān)測手段的必要性分析

電力系統(tǒng)各類機(jī)房中重要電子設(shè)備、電源線及電纜線路等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備缺乏局部溫度過高監(jiān)測手段,使得上述關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備局部溫度過高難以提前預(yù)防和處理,如果重要電子設(shè)備、電源線和電纜線等長時(shí)間在局部過溫條件下運(yùn)行的問題得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決,會(huì)直接或間接導(dǎo)致不可預(yù)估的電網(wǎng)事故事件。調(diào)度自動(dòng)化、通信、信息中心及變電站主控室機(jī)房中的電子設(shè)備、電源線及電纜線路等均需要長時(shí)間不間斷運(yùn)行,機(jī)房環(huán)境溫濕度不適宜、設(shè)備內(nèi)外部粉塵較多、設(shè)備內(nèi)部散熱器故障、機(jī)房空調(diào)通風(fēng)不暢等都會(huì)導(dǎo)致上述重要電子設(shè)備、電源線、電纜線路等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)局部溫度過高。

關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)局部溫度過高會(huì)影響設(shè)備的工作效率和使用壽命,溫度過高的問題長時(shí)間得不到發(fā)現(xiàn)和及時(shí)解決,將會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)估的電網(wǎng)事故事件,例如重要電子設(shè)備由于局部溫度過高異常運(yùn)行,將會(huì)影響電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的正確性,有產(chǎn)生誤告警甚至是誤遙控的風(fēng)險(xiǎn)。目前,供電局采用專人值班定時(shí)巡查機(jī)房和監(jiān)測機(jī)房整體環(huán)境的方式來監(jiān)測整個(gè)機(jī)房的環(huán)境溫濕度,主要靠機(jī)房空調(diào)的測溫功能和移動(dòng)式溫濕度計(jì)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)測,無法及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)局部溫度過高的問題。采用常規(guī)的機(jī)房環(huán)境監(jiān)測手段,如果出現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)溫度過高的情況,只有當(dāng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)明顯不能正常運(yùn)行時(shí),才能發(fā)現(xiàn)是某個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)溫度過高導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常,不能做到風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)前移和提前預(yù)防控制。在實(shí)際的生產(chǎn)現(xiàn)場中,就曾出現(xiàn)過某某供電局通信機(jī)房內(nèi)UPS電源設(shè)備局部溫度過高,相關(guān)工作人員未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,最終導(dǎo)致整臺(tái)UPS電源設(shè)備全部燒毀的現(xiàn)象。在某某供電局的變電站內(nèi)也曾出現(xiàn)過電纜線路局部溫度過高,未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,導(dǎo)致電纜燒毀的現(xiàn)象。

3局部高溫監(jiān)測報(bào)警裝置項(xiàng)目研究內(nèi)容

3.1設(shè)備局部溫度過高監(jiān)測報(bào)警器研制

利用高精度溫度傳感器實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備局部溫度過高的在線監(jiān)測,研究設(shè)備局部溫度過高監(jiān)測報(bào)警裝置的外形結(jié)構(gòu)以適用于電力系統(tǒng)機(jī)房中各類設(shè)備,要便于安裝,不影響原有設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.2設(shè)備局部溫度過高報(bào)警

局部高溫與風(fēng)速監(jiān)測報(bào)警裝置配備蜂鳴器,當(dāng)裝置監(jiān)測到局部溫度高于設(shè)定的合理上限時(shí)或者在裝置監(jiān)測到裝置排風(fēng)口風(fēng)速明顯異常時(shí)發(fā)出相應(yīng)等級(jí)的告警,并把相關(guān)告警內(nèi)容通過短信模塊發(fā)送給相關(guān)值班人員和設(shè)備維護(hù)人員。

3.3高精度傳感器與報(bào)警裝置之間的數(shù)據(jù)交互

高溫監(jiān)測報(bào)警裝置通過無線傳輸方式連接到溫度采集模塊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互,高溫監(jiān)測報(bào)警裝置按設(shè)定的周期采集溫度原始值,通過邏輯判斷后,按照觸發(fā)條件觸發(fā)報(bào)警。

3.4分級(jí)告警條件設(shè)置

高溫監(jiān)測報(bào)警裝置可通過配置文件寫入方式設(shè)置觸發(fā)報(bào)警的聯(lián)合判斷條件,并對(duì)觸發(fā)報(bào)警事件進(jìn)行分級(jí),滿足告警聯(lián)合判斷條件時(shí),觸發(fā)對(duì)應(yīng)等級(jí)蜂鳴器報(bào)警,并推送相關(guān)告警信息給相應(yīng)等級(jí)的信息接收人員。

4局部高溫監(jiān)測報(bào)警裝置組成簡介

利用機(jī)房重要電子設(shè)備、電源線、電纜線路等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)局部高溫監(jiān)測報(bào)警裝置能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)局部溫度過高的問題,該裝置主要由采集模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊和報(bào)警模塊三部分組成,如圖1所示。

(1）采集模塊。主要由分布式高精度溫度探頭和無線通信傳輸組件構(gòu)成,高精度溫度探頭合理有序地?cái)[放在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的恰當(dāng)位置,構(gòu)成測溫點(diǎn)陣,能夠高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)房環(huán)境中重要電子設(shè)備、電源線、電纜線路等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的溫度采集,并且將采集到的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)溫度值通過無線傳輸組件傳輸給數(shù)據(jù)分析處理模塊。

(2）數(shù)據(jù)分析處理模塊。數(shù)據(jù)分析處理模塊的核心部件是數(shù)據(jù)分析儀,數(shù)據(jù)分析儀接收溫度采集模塊傳輸過來的溫度采集原始值,通過單片機(jī)程序做邏輯判斷和數(shù)據(jù)分析,并且給出相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析報(bào)告,同時(shí)將報(bào)告發(fā)送給報(bào)警模塊。

(3）報(bào)警模塊。報(bào)警模塊主要由聲光報(bào)警器組件和短信發(fā)送組件構(gòu)成,報(bào)警模塊在接收到數(shù)據(jù)分析處理模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)分析報(bào)告后,按照?qǐng)?bào)告內(nèi)容進(jìn)行報(bào)警動(dòng)作,報(bào)警燈閃爍并發(fā)出告警聲音,將溫度過高設(shè)備的信息通過短信發(fā)送組件發(fā)送給相關(guān)值班人員和設(shè)備維護(hù)人員,同時(shí)將告警設(shè)備的信息發(fā)送給后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)。

5項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目的和預(yù)期效果

5.1設(shè)計(jì)目的

該裝置與前端機(jī)房環(huán)境中重要設(shè)備溫度采集模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)通信交互,通過智能分析、監(jiān)控,以多樣化的報(bào)警處理機(jī)制和友好的展現(xiàn)方式,使設(shè)備運(yùn)維人員能夠及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀況,大大降低了管理人員負(fù)擔(dān),提高了運(yùn)維效率。局部高溫監(jiān)測報(bào)警裝置能夠快速知曉設(shè)備高溫告警信息并快速定位高溫告警設(shè)備,極大地縮短了設(shè)備過溫運(yùn)行的時(shí)間,提高了設(shè)備過溫問題的處理效率,為電網(wǎng)調(diào)監(jiān)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了一個(gè)可靠的支撐監(jiān)測工具,間接降低了電網(wǎng)因?yàn)闄C(jī)房內(nèi)重要電子設(shè)備故障發(fā)生事故事件的可能性。

5.2預(yù)期效果

常規(guī)的機(jī)房環(huán)境溫度監(jiān)測手段只能通過機(jī)房空調(diào)的溫度監(jiān)測功能和移動(dòng)式溫濕度計(jì)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)測,機(jī)房空調(diào)的測溫功能局限于空調(diào)及空調(diào)附近,移動(dòng)式溫濕度計(jì)的測溫也僅僅局限于測量其附近的溫度,機(jī)房內(nèi)離空調(diào)和溫濕度計(jì)較遠(yuǎn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)局部高溫時(shí),空調(diào)和移動(dòng)式溫濕度計(jì)均無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)局部溫度過高的問題,更不能快速定位機(jī)房中溫度過高的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)備。利用關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)局部高溫監(jiān)測報(bào)警裝置能極大地縮短設(shè)備過溫運(yùn)行時(shí)間,提高設(shè)備過溫問題的處理效率。改善前后故障處理流程圖如圖2所示。

根據(jù)流程對(duì)比圖2可知,該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的預(yù)期效果明顯,作用顯著。改善前,如果出現(xiàn)設(shè)備局部高溫,那么設(shè)備就需要在高溫條件下持續(xù)運(yùn)行直到設(shè)備嚴(yán)重運(yùn)行異常或者損壞導(dǎo)致調(diào)監(jiān)系統(tǒng)異常,維護(hù)人員才能發(fā)現(xiàn)問題,檢查并處理:改善后,設(shè)備出現(xiàn)局部高溫,告警裝置就會(huì)發(fā)送相關(guān)告警設(shè)備信息,能快速發(fā)現(xiàn)問題,迅速定位高溫告警設(shè)備,檢查并處理問題。

6結(jié)語

局部高溫監(jiān)測報(bào)警裝置能夠填補(bǔ)機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)缺乏局部溫度監(jiān)測的空白,按照預(yù)期的設(shè)計(jì)效果能夠降低管理人員負(fù)擔(dān),縮短設(shè)備在局部高溫條件下的運(yùn)行時(shí)間,提高設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)效率,降低電網(wǎng)因?yàn)樵O(shè)備過溫運(yùn)行缺陷或過溫故障而引發(fā)事故事件的可能性,為電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供一個(gè)可靠的技術(shù)支持系統(tǒng)。