振动光纤传感在电力安防系统应用

1、振动光纤传感在电力安防系统应用设计方案北京三安古德科技发展有限公司电力系统是国家建设的基础，是国民经济的命脉所在，是支撑整个社会运行最重要基础体系之一。近年来随着我国经济的持续飞速发展，居民生活水平的迅速提高。电力需求在不断增加，发电厂、变电站及配套线路被大量建设，对现代化建设所体现出的重要性越来越明显。电力工业得到迅速发展，电力网络的覆盖范围也迅速扩大。电厂环境复杂传统安防设备受限电力作为国家重要的能源供给设施，安全防范自是重中之重，保证供电系统的安全运行已经成为电力管理部门的首要任务。在我国电力行业在安防系统中一直走在前列，需求与功能也随着信息技术的发展而不断完善与提高。传统的人力管理已经

2、无法符合电力应用的智能化、数字化的趋势。 随着电力系统自动化建设和改造不断发展完善，电网企业大多已经实现了对远程变电站/电网发电机组的遥测、遥信、遥控、遥调，即四遥功能。当前，各企业为了提高劳动生产率，增加经济效益，开始对电力生产实现无人值守模式或者远程遥控操作。网络视频监控系统-五遥作为对四遥的进一步补充和完善，越来越广泛地被电力用户应用到电力综合生产管理调度之中。 但是目前，电力行业的监控也主要还是以变电站监控为主，而电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成。而作为电力生产不可或缺的各环节，一些环节的安全防范还存在缺失。或者低层次技术应用阶段，缺乏一些技术先进、安全可靠的安全防范

3、手段。 首先从发电环节，中国已经经历了一轮电厂投建及改扩建的高峰期，一批火电、水电、核电、风电以及其它能源发电厂相继建成投产。电厂往往投资规模巨大，对安全生产和设备财产保有的要求很高，然而各电厂因其生产组织形式不同，工业环境有着其各自的异同。 相同的是电厂一般占地范围较大，大规模的装备全厂覆盖的入侵探测报警系统，存在施工、装备以及探测效果的难题。而各电厂的环境因素比较复杂，使得传统一些安防设备的使用受限。 传统的线形对射探测设备，发射口易被堵塞，从而失效。而红外对射以及一些场形探测设备在高频电磁干扰、高温潮湿的环境下，易受干扰，造成设备工作的有效性明显受到干扰。因此，发电厂周界安全防范入侵探测

4、报警系统需要装备环境应用性更强的系统。 然后是输电环节，输电线路是电网运行的命脉，是关系国计民生的关键，它在输送能源的同时又相当的脆弱，任何外力的破坏，都有可能造成大面积停电，甚至电网瓦解，给地方经济发展和人民群众生活及社会稳定带来巨大危害。外力破坏(如盗窃、施工)、环境污染、自然灾害一直是威胁电网安全的重大隐患，并有不断增加的趋势。目前电网企业还缺乏有效的防范手段和防范措施。而对于地震、台风、洪水等自然灾害有可能造成的电网大面积瘫痪。目前还缺乏系统性研究和评估，没有建立相应的预警机制。 随着现代光电传感技术的发展，使用轻巧方便的分布式振动光纤压力传感器来代替原来的普通探测器阵列已成为可能，并

5、因其优越的性能而具有巨大的发展潜力。振动光纤监测技术是国际上七十年代后期才迅速发展起来的一种现代化监测技术，在航空、航天领域中已显示了其有效性。在土木、交通、地质工程领域的应用才刚刚开始，并受到了各发达国家研究机构的普遍重视，发展前景十分良好。尤其是近年来开发的分布式振动光纤传感技术，使振动光纤传感的应用领域得到进一步拓展。无人值守电站 随着科学技术的飞速发展，运用自动控制技术、微机及网络通信技术实现变电站设备的遥信、遥测、遥调、遥控已经成为变电运行的主流方式并已在城、农网建设改造中广泛采用。与此同时，无人值守电站的安全防范也成为应运而生的问题，电力设施、设备遭破坏的情况屡有发生。因此，变电站

6、园区周界入侵探测报警系统，成为保证变电站安全运行的最外层、最必要屏障。综合电网调度运行的实际状况，无人值守变电站的周界入侵探测报警系统有其一些特殊的性能要求：1、变电站多呈分散式分布，有些处于偏远地区，环境复杂、气候状况多变。周界入侵探测报警系统要求在潮湿、干旱环境下均能良好运行，受风、雨干扰小，不受雷、电影响。 2、变电站无人或少人值守一旦周界发生入侵报警，则需调集人力或出动警力赶赴现场，因此要求入侵探测报警系统性能稳定，误报、漏报率低。 3、目前属于无人值守变电站管理模式的多为超高压和高压变电站。变电站园区处于高压、强电磁的环境当中，要求设备能够稳定、良好运行。 4、远程监控，集控站分控中

7、心、调度局监控中心、其它职能部门相关领导应能分级、分权限进行监控、调度、报警。振动光纤振动传感技术采用振动光纤作为前端介质，同时通过振动光纤将前端信号传输至监控中心主机主。主机响应后通过电力专网向远程调度中心或市局、上级机构传输信号，实现远程实时监控。高压电塔安全监控系统 所周知，高压电塔危险性极强，别说是靠近塔架，就连塔架附近一定区域都需作无人区隔离，保证一定的安全距离。然而，攀爬塔架的新闻却依然时有发生。可能造成人员伤亡，也有因人道主义救助切断供电而造成的大范围电力中断，给工业生产、人民生活带来干扰。因此，如果能在靠近塔架的无人区域，或者塔架底部布设报警装置。在意识到可能有人员进入的早期，

8、及时预警，及时进行干预，将危险及早扼制。对于电力供给的安全运行与人民生活都能起到很好的保证。 振动振动光纤传感技术通过埋设在无人区高压塔架周围的光缆。或者绑扎在高压塔架底部支架上的光缆，在有人员进入禁行区，或开始攀爬塔架的时候，第一时间进行报警。安保人员通过监控室显示的塔架位置及时进行定位，并出动人员及早进行干预。能有效将危险及早进行扼制。 输电干线安全监控 输电线路是电网运行的命脉，是关系国计民生的关键。它在输送能源的同时又相当的脆弱，任何外力的破坏，都有可能造成大面积停电，甚至电网瓦解。给地方经济发展和人民群众生活及社会稳定带来巨大危害。外力破坏(如盗窃、施工)、环境污染、自然灾害一直是威

9、胁电网安全的重大隐患，并有不断增加的趋势。目前电网企业还缺乏有效的防范手段和防范措施。而对于地震、台风、洪水等自然灾害有可能造成的电网大面积瘫痪。目前还缺乏系统性研究和评估，没有建立相应的预警机制。 利用振动光纤传感技术对输电线路进行安全监控。是采用沿输电线路布设的振动光纤单芯定位等一系列创新技术。通过对输电线路上发生的触碰(或刮擦)光缆、接头盒、光芯等扰动的实时监测。采集和分析信息，判定扰动发生的位置、类型、强度，以帮助线路维护人员及时发现输电线路的破坏行为。该系统解决了当前输电干线安全缺乏有效监测手段的问题，不仅能够在事件发生时实时监测、准确定位、智能分析。还可以实现对事故发生的预警，有效

10、解决对线路损毁的预警监测，为安保人员提供告警、智能分析和辅助决策支持。 该系统解决了输电干线远程长距离传输的情况下，无法进行无源(不需电力供给)的定位安全实时监控。安装便捷，只需沿被监测线路布设一根光缆，光缆的两端使用振动光纤连接器分别接入信号检测子架、信息处理子架(近端)和远端单元(远端)。可完成系统安装而不影响线路正常使用。 分布式温度传感监测 电力设备安全运行一直是电力、钢铁、石化等行业高度重视的问题。多年来，虽然采取了不少安全措施和技术，仍然存在着不少隐患，安全事故仍时有发生。电厂与变电站电缆桥架、电缆隧道、电缆夹层、电缆沟、电缆竖井、开关设备、变压器、电阻排等电力设备在长期的高压中常因