17009С

Самсонова Н. Ю. – студент группы Э-31, Попов А. Н. – к.т.н., доцент РФ, Алтайский край, г. Барнаул, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова»

Сегодня в мире повсеместно увеличивается потребление электроэнергии, в связи, с чем воздвигаются и вводятся в эксплуатацию новые электрические станции и подстанции, так же линии электропередачи: воздушные и кабельные. В результате, энергетическая система становятся все более и более сложной, возрастает трудность управления, а, следовательно, растут и требования к управлению и автоматике.

В таком случае, невозможно переоценить роли человека в электроэнергетике и роль электроэнергии в жизни человека, нужно понимать, что надёжность в системе электроснабжения должна быть очень и очень высока. От надежности оборудования и его охраняемости, а также охраняемости любого имущества объектов электроэнергетики зависит качество и надежность услуг, предоставляемых электроэнергетиками. Автономные подстанции городов (в том числе КТП) на данный момент не оборудованы сигнализацией или средствами оповещения и представляют собой легкодоступную цель для воровства и вандализма. Разработка и создание устройства оповещения сигнализации о фактах технологических нарушений позволит избежать порчи и потери электрооборудования подстанций при проникновениях сторонних лиц, а также увеличит надежность электрической системы городов и самой энергосистемы страны.

Статистика говорит о том, что около 50 % случаев краж и воровства случается на ВЛЭП. Что не является удивительным, так как ВЛЭП расположены вдали от городов населённых пунктов, проводниковый материал здесь является легкодоступной добычей.

Так же, около 35 % краж происходит в отношении оборудования в таких метах, как комплектные трансформаторные подстанции (КТП) и распределительные пункты (РП). Данный вид электроустановок является легкой добычей для правонарушителей, вследствие своей независимой работы.

Возьмем во внимание что, именно оборудование КТП, наиболее часто страдает от воровства, вандализма, а также любопытства. От проникновения на территорию КТП и РП защищает лишь «амбарный замок» и стальная дверь, которые не на долго задержат целенаправленного вора.

Обеспечение сохранности оборудования, а также оперативное и надёжное оповещение о несанкционированном проникновении, позволят большое количество технических средств и методов. Наиболее эффективным методом на сегодняшний день является комплексная охранная сигнализация, основным элементом которой служит приёмно-контрольный прибор (ППК) [1].

Рисунок 1 – Распределение технологических нарушений электросетевого комплекса

В большинстве своем, приёмно-контрольные приборы (ППК) рассчитаны на общепромышленные объекты. Как правило, разработчики охранной системы представляют готовые решения для частных домов, торговых залов, складов и т.д.

Узкая спецификация электроэнергетики, требует комплексной доработки существующих систем сигнализации и оповещения. Реализация прибора приема и контроля было возможна на основе микроконтроллера, что позволит программировать его в зависимости от условий и назначения прибора.

Самым рациональным способом с экономической точки зрения и с точки зрения удобства использования решена реализация передачи данных по средствам GSM модуля (SIM800).

Данный способ передачи информации по средствам GSM связи удобен из-за двухсторонней передачи сигнала. Следствием является дистанционная постановка и снятие с охраны, что требует только человеческих ресурсов либо устройств автоматики. Таким образом здесь нет необходимости в транспортировке персонала до места, где расположено оборудование, что позволит убрать часть статьи расходов предприятия[2].

Связь GSM достаточно устойчива и имеет устойчивые каналы, не смотря на загруженность сотовой связью или радиосвязью, особенно в больших городах. Следовательно, возможности перегрузки «эфира» исключаются. Применение связи GSM позволит своевременно узнавать о проникновении нарушителей на охраняемые объекты. К тому же, данный модуль позволить расширить возможности охранной системы, определяя такие технологические нарушения, как:

пожар либо возгорание электрооборудования;
битье стекла.

Оперативный персонал может определить дистанционно ряд технологических нарушений, кроме описанных выше. Дистанционно могут быть обнаружены такие такие виды технических нарушений, как перегрев, поломка, пожар, выход из строя электроники.

Возможны следующие виды датчиков, включающиеся в охранную систему:

шлейф;
датчики инфракрасные;
датчики микроволновые;
датчики ультразвуковые
датчики магнитные;
вибродатчики;
датчики фотоэлектрические;
датчики разбития стекла.

При разработке устройства наиболее правильным решением было применить магнитные и инфракрасные датчики. Они в шаговой доступности для любого потребителя и широко распространены. Так же их преимуществом является возможность использование на открытых пространствах, что не ухудшает работу датчиков.

При проектировании устройства разработаны структурная схема и принципиальная схема, которая показана ниже.

Рисунок 2 – Принципиальная схема устройства

Разработанная принципиальная схема позволяет автоматически отвечать за безопасность объектов энергетики, обеспечить надежность работы устройства, иметь своевременные данные, а также информацию о ситуациях на объектах энергетики.

Рисунок 3 – Разработка трассировки платы в программной среде «Proteus»

Важность данной системы сможет показать себя незамедлительно после ее установки на электросетевых предприятиях города.

Следствием разработки системы оповещения является возможность увеличивать вероятность предотвращения событий таких, как вандализм на электрических подстанциях (или КТП), вред здоровью сотрудников организации или гибель от несчастного случая в ходе проникновения, возможность кражи и разбоев на энергообъекте под охраной.

Список использованных источников:

1. Дементьев, А. Н. Технические средства охраны [Текст] / А. Н. Дементьев, Г. В. Дементьева. – Томск : Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР), 2012. – 119 с.

2. Синилов В. Г. Системы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации [Текст] / В. Г. Синилов. – Москва: ПрофОбрИздат, 2001. – 267 с

3. Ащеулов, И. А. Создание устройства проверки параметров низковольтных защитно-коммутационных аппаратов [Электронный ресурс] / Ащеулов, И. А., А. Н. Попов // Современные тенденции развития науки и производства. – Кемерово, 2016. – Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=25532523