牵引变电所辅助监控系统在高速铁路项目中的应用

摘要：既有高速铁路项目中牵引变电所、开闭所均采用无人值班有人值守的模式。结合国铁集团电力牵引供电节支降耗、改革创新的要求，牵引变电所、开闭所需全方位采用检测监测技术保障各型设备安全可靠运行，从而实现真正意义上的无人值班无人值守模式，降低运检压力和运营成本。

1引言

中国高速铁路通过十几年的迅速发展，已形成 “四纵四横”高铁网。截至2019年年底，高速铁路运营里程已达3.5万公里以上。牵引变电所作为高速铁路的“心脏”，对高速铁路安全、可靠、高效运营发挥着重要作用。牵引变电所的安全监测急需完整、系统、智能、人性 化的解决办法。

在既有高速铁路项目中，牵引变电所、开闭所均采用无人值班有人值守的模式，分区所和AT所采用无人值班无人值守的模式，每座牵引变电所、开闭所配置定员4人，人力资源投入较大。随着我国高速铁路运营里程的不断增加，节省人力资源和提质增效的需求更加迫切。为实现电力牵引供电节支降耗、改革创新要求，牵引变电所、开闭所、分区所和AT所采用无人值班无人值守模式，既可以将大量的值守定员转为供电检修定员，减缓和节约各路局的运检压力和运营成本，又可以通过各类监测检测装置保证各型设备安全可靠运行。

2总体要求及架构

牵引变电所、开闭所、分区所、AT所辅助监控系统由视频监控及巡检、安全防范及门禁、环境监测、火灾报警、动力照明控制、设备在线监测等子系统及相关平台软硬件组成，整体架构分为站控层、接入层、间隔层;实现对全所设备/设施的视频监控、巡视、环境信息采集报警、信息共享联动等功能，满足无人值守、远程监视牵引变电所的需求，各子系统按照适用经济的原则配置设备。

3配置分析及功能

为保证设备配置的经济性，辅助监控系统中监控、巡检摄像头应充分信息共享;在对既有牵引变电所亭无人化改造时，需充分利用既有安全监控系统设备，从而节约建设投资。此外，摄像机布置还需考虑美观、节约电缆及工程投资等，摄像头安装时，首先考虑既有围墙、架构、房屋等构筑物的可利用性，必须立杆安装的应满足电气安全距离要求。

3.1 设备在线监测

借助设备在线监测管理子系统，实时采集、分析数据，实时监测蓄电池监测、电缆温度监测、局放监测。

3.2视频监控及巡检子系统

视频监控及巡检子系统包括室内摄像机、室外摄像机、视频服务器等设备。视频监控摄像机按满足安全防范要求配置，巡检摄像机按照满足无人值守的配置要求。

3.3环境监测子系统

3. 3.1配置分析

(1) 牵引变电所亭室外需设置微气象站，采集环境温度、相对湿度、雨量、风速、雪量等气象参数。

(2) 对于高压室、控制室等重要设备房间，每个房间建议配置1或2套温湿度传感器。含有SF6 气体设备的高压配电室及电缆夹层需配置sf6探测器，SF6探测器应低位布置。电缆井、电缆沟等易积水区域应配置水浸传感器及水位传感器。

3.3.2数椐传输需求分析

(1)温湿度、气体传感器采集温湿度、气体信息，通过HT500辅助控制主机，使温湿度及气体数据实时在监控平台显示，温湿 度、气体数据达到设定阈值时，综合测控装置可按照联动策略执行相关联动控制。

(2) 风速传感器可准确测量空气流速，仪器内的转速传感器具备将风速数据上传到综合应用服务器的功能，从而将风速数据实时显示在监控平台上;此外，风速超过阈值时，站端系统能够上送报警信息，并做出联动处理，打开灯光，可利用摄像机查看场地状况。

(3) 电缆沟内的水浸传感器可通过将开关量 或输出报警信号传送给综合应用服务器;当水浸探测器发出报警时，综合测控装置能够启动智能控制流程，同时启动抽水泵排水。

3.4安全防范及门禁子系统

3. 4. 1配置分析

(1) 围墙布置的周界入侵探测器，实现入侵破坏前的预警;对于其他形式的探测器应以报警并防止人身伤害为设计原则。

(2) 控制室、高压室等出入口宜配置红外双鉴探测器;变电所入口大门应配置门禁;高压室、 控制室、通信室大门可配置门禁;高压室、控制室、通信室窗户宜配置玻璃破碎探测器。

3.4.2监测设备特征需求分析

(1) 系统需具有不同的防区，当检测到入侵事件时，报警主机能够输出相应防区的报警信息到综合测控装置;并可根据预置规则联动相应功能：触发声光报警器，联动相应的灯光照明，调用摄像机预置位，启动录像等。

(2) 系统能够针对牵引变电所周界场所特征，结合各种探测和传感技术的综合应用，实时展示安防设备的工作状态、告警状态，并可对安防设备进行布防和撤防，实现入侵破坏前的预警，并对非法侵入进行提示警告。

3.5火灾报警子系统

火灾报警子系统可结合房建设施划分火灾探测区域，可分为高压室、控制室、电缆夹层等区域： 火灾探测区域宜配置感温、感烟探测器。

3.6动力照明控制子系统

动力照明控制子系统包括风机、水泵、灯光、空调等设备的控制。灯光控制可分组实现控制功能，其他设备控制宜设置为一对一控制。

审核编辑：汤梓红