變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能多維視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、安防子系統(tǒng)（即：周界報(bào)警系統(tǒng)，含電子圍欄和紅外對射，下同）、消防子系統(tǒng)（不含火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，下同）、動(dòng)力環(huán)境子系統(tǒng)（含室內(nèi)溫濕度、室內(nèi)SF6氣體泄漏、水浸，下同）、燈光空調(diào)（含新風(fēng)裝置，下同）風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)、智能鎖控子系統(tǒng)（一匙通）、門衛(wèi)登記等

備注：上圖中的光纖應(yīng)采用多模光纖，光接頭為ST頭

隨著智能電網(wǎng)的不斷推進(jìn)，供配電安全也逐漸進(jìn)入人們的視野，傳統(tǒng)人工巡檢的方式與當(dāng)前智能化配電室的建設(shè)顯得格格不入。一種智能化、高效率的配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（配電室動(dòng)環(huán)系統(tǒng)）成為智能電網(wǎng)建設(shè)中重要的一環(huán)。配電室環(huán)控系統(tǒng)主要由環(huán)境監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控、電氣火災(zāi)監(jiān)控等功能組成。利用物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、視頻處理、傳感器等技術(shù)，將配電室里的電氣設(shè)備環(huán)境及運(yùn)行數(shù)據(jù)等信息通過交換機(jī)和動(dòng)環(huán)監(jiān)控主機(jī)將監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送至云監(jiān)控平臺(tái)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至運(yùn)維人員的手機(jī)端APP，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備監(jiān)測和聯(lián)動(dòng)操作。采用配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電量數(shù)椐采集、臭氧監(jiān)測、 防盜監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān)測、主變溫度監(jiān)測、門禁控制、照明控制、水位監(jiān)測、視頻監(jiān)控、語音提示報(bào)、通風(fēng)控制、空調(diào)控制、除濕控制、水泵控制、遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)、遙測、遙信、遙控等諸多功能。

方案簡介

杭州領(lǐng)祺高速路配電站動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控解決方案集軟硬件于一體，基于ARM架構(gòu)、Linux 操作系統(tǒng)，采用B /S模式，便捷的的嵌入式WEB服務(wù)方式，監(jiān)控內(nèi)容涵蓋供配電、開關(guān)電源、環(huán)境監(jiān)控、 UPS、安全監(jiān)控等內(nèi)容，基于上高速路配電站動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控方案，實(shí)現(xiàn)了集中實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程運(yùn)行管理、故障預(yù)警通知、歷史數(shù)據(jù)查詢、機(jī)房無人值守。

變電站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用當(dāng)前日益發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)以及智能電網(wǎng)等技術(shù)，使配電室的自動(dòng)化運(yùn)行水平不斷提高，大大減少了人為操作，使配電室的無人值守逐步變成了可能。通過在線監(jiān)測、傳感器技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)和無線通信技術(shù),將傳感器安裝在電力設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測、監(jiān)視電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及設(shè)備周圍的環(huán)境狀況，當(dāng)電力設(shè)備出現(xiàn)故障或現(xiàn)場發(fā)生異常時(shí)（如:設(shè)備短路、電纜溫度過高、進(jìn)水、非法闖入等），能在第一時(shí)間自動(dòng)采集信息，并向上級(jí)遠(yuǎn)方監(jiān)控管理中心發(fā)送監(jiān)測信息（數(shù)據(jù)、語音、視頻等）和報(bào)信息，運(yùn)維人員無需親臨現(xiàn)場即可及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，直接對現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)聽、監(jiān)視，對配電室內(nèi)的供電提供了可靠保障。

采用在線監(jiān)測、傳感器技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)和無線通信技術(shù)，通過安裝在電力設(shè)備上的多種傳感器和現(xiàn)場監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測、監(jiān)視電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及設(shè)備周圍的環(huán)境狀況，當(dāng)電力設(shè)備出現(xiàn)故障或現(xiàn)場發(fā)生異常時(shí)，配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能在第一時(shí)間自動(dòng)采集信息，并發(fā)送監(jiān)測信息（數(shù)據(jù)、語音、視頻等）和報(bào)警信息至云平臺(tái)，運(yùn)維人員無需親臨現(xiàn)場即可及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對配電室內(nèi)的供電提供了可靠保障。

傳統(tǒng)的配電室環(huán)境監(jiān)測主要是由工作人員逐個(gè)測量配電裝置及巡檢，結(jié)果是費(fèi)時(shí)費(fèi)工，既不能及時(shí)反映真實(shí)情況，也不能及時(shí)解決實(shí)際問題。而智能配電室環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)主要由環(huán)境監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控、電氣火災(zāi)監(jiān)控等功能組成，主要實(shí)現(xiàn)了配電室內(nèi)的溫度、濕度、 SF6氣體、煙霧、電纜溝水位等環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理；對開關(guān)柜、變壓器等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理；對電力設(shè)備操作、設(shè)備運(yùn)行情況、現(xiàn)場環(huán)境情況的遠(yuǎn)程圖像存儲(chǔ)下來，并上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺(tái)以便直觀顯示、監(jiān)視；實(shí)時(shí)采集電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并上傳數(shù)據(jù)上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺(tái)等內(nèi)容。

優(yōu)勢特點(diǎn)

國家電網(wǎng)公司2015年5月頒布的關(guān)于視頻監(jiān)控的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q / GDW 1517.1 — 2014 視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口 第一部分：技術(shù)要求》，在該標(biāo)準(zhǔn)接口B部分的基礎(chǔ)上，為滿足變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，進(jìn)行一些必要的擴(kuò)展。要求接口標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)通過中國電科院或國網(wǎng)電科院的國家電網(wǎng)視頻監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)測試，并提供測試通過報(bào)告。

配電室智能安防測控及動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)主要特點(diǎn)
■對配電室進(jìn)行智能監(jiān)控，提高了管理效率，減少人工巡檢的工作量，為配電企業(yè)降低人力成本。同時(shí)對隱患可提前預(yù)估，提早干預(yù)，降低了處理成本。
■配備空調(diào)控制模塊可監(jiān)測空調(diào)狀態(tài)并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制空調(diào)開關(guān)。
■發(fā)生告時(shí)，通信監(jiān)控主機(jī)可代替管理人員快速啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)設(shè)備，及時(shí)處理告，有效預(yù)防進(jìn)一步惡化。
■促進(jìn)配電所的自動(dòng)化、智能化，明晰管理人員的權(quán)利和責(zé)任，提高機(jī)房的管理水平，節(jié)省配電所運(yùn)行管理費(fèi)用，達(dá)到短期投資長期受益的目的。
■實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理，具備通過在線檢測模塊采集電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、環(huán)境、安防、消防狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)。
■變電站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用云部署模式和統(tǒng)一的系統(tǒng)管理應(yīng)用。
■支持門禁功能，配備布撤防鍵盤，對出入配電室人員進(jìn)行有效管理，保障配電室內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行。
■實(shí)時(shí)采集電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并上傳數(shù)據(jù)上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺(tái)，當(dāng)產(chǎn)生電氣火災(zāi)信號(hào)時(shí)，監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)中彈出報(bào)窗口。
■實(shí)時(shí)監(jiān)控配電室環(huán)境數(shù)據(jù)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，免去工作人員到現(xiàn)場巡查的繁瑣工作，工作人員在監(jiān)控室即可掌握配電室的各種信息。
■ARM架構(gòu)，Linux操作系統(tǒng)，軟硬件高度一體化的解決方案。
■采用RS485通信接口，并可通過RS485總線擴(kuò)展采集器，多可支持128路環(huán)境參數(shù)采集器。
■可對實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜防凝露功能監(jiān)測、智能防雷監(jiān)測。
■統(tǒng)一采用標(biāo)準(zhǔn)RJ45接口，安裝方便、維護(hù)簡單。
■可對屏柜、開關(guān)柜設(shè)備溫濕度、一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、電源狀態(tài)監(jiān)測。
■配備臭氧探測器可監(jiān)測配電動(dòng)力環(huán)境臭氧濃度。

本系統(tǒng)采用《Q/GDW 1517.1-2014 電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口 第一部分：技術(shù)要求》SIP協(xié)議做為視頻部分的通訊接口協(xié)議，視頻類數(shù)據(jù)（含圖像智能分析數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程視頻許可）都接入變電站的輔助綜合監(jiān)控主機(jī)。。

變電站的安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、動(dòng)力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光空調(diào)風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)、一匙通子系統(tǒng)、門衛(wèi)登記都接入變電站的站端綜合監(jiān)控主機(jī)，通訊協(xié)議采用IEC103規(guī)約。

采用輔助綜合監(jiān)控主機(jī)（MVU）進(jìn)行集中管理

輔助綜合監(jiān)控主機(jī)（MVU）將變電站的智能多維視頻子系統(tǒng)、安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、動(dòng)力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光空調(diào)風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)、紅外熱成像測溫子系統(tǒng)、一匙通、門衛(wèi)登記等變電站的物理區(qū)域數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、一次設(shè)備與二次設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)等信息整合集成為一個(gè)統(tǒng)一的站端監(jiān)控管理平臺(tái)，完成智能圖像識(shí)別分析，進(jìn)行站端全部視頻信息和數(shù)據(jù)信息的處理分析，構(gòu)建站端監(jiān)控與展示功能齊全的一體化監(jiān)控管理平臺(tái)，提供一個(gè)站端完整且獨(dú)立監(jiān)控與展示客戶端，并通過輔助綜合監(jiān)控主機(jī)（MVU）向主站傳送主站所需的各種視頻、數(shù)據(jù)、信息、信號(hào)、報(bào)警，并接收、執(zhí)行主站下發(fā)的各種指令、數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的所有功能及聯(lián)動(dòng)功能。

安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、動(dòng)力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光空調(diào)風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)、一匙通、門衛(wèi)登記采用IEC61850規(guī)約接入到站端輔助綜合監(jiān)控主機(jī)（MVU），并在輔助綜合監(jiān)控主機(jī)（MVU）集中展示。

采用關(guān)聯(lián)性顯示技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)全方位的綜合監(jiān)控

采用關(guān)聯(lián)性顯示技術(shù)，對與監(jiān)控目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的所有圖像信息、動(dòng)力環(huán)境信息、安消防信息、一匙通信息、設(shè)備運(yùn)行信息、設(shè)備自身溫度信息等內(nèi)容組合在同一頁面上，可以對監(jiān)控目標(biāo)做整體的、全方位的監(jiān)視、研判。

對設(shè)備進(jìn)行圖像關(guān)聯(lián)性顯示，要求以變電站一次設(shè)備為單位，實(shí)現(xiàn)對變電站每一個(gè)一次設(shè)備的所有圖像、儀表讀數(shù)、動(dòng)力環(huán)境、燈光控制、空調(diào)控制、風(fēng)機(jī)控制、相關(guān)的安防信息、消防信息等關(guān)聯(lián)性顯示。就是在同一個(gè)頁面上顯示和該設(shè)備相關(guān)的所有圖像信息（多個(gè)不同攝像機(jī)的多角度畫面）、設(shè)備工作狀態(tài)信息、設(shè)備的智能分析數(shù)據(jù)、設(shè)備所在區(qū)域的環(huán)境信息（溫濕度）、設(shè)備所在區(qū)域的安消防設(shè)備信息（電子圍欄、紅外對射、火災(zāi)報(bào)警）等，保證工作人員可以全面掌握設(shè)備的所有狀態(tài)信息。

采用白光燈夜視技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無光照條件下獲取彩色圖像

變電站安裝的常規(guī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在夜晚或無光照條件下無法獲得滿意的監(jiān)控圖像等問題，本規(guī)范書要求變電站安裝的戶外云臺(tái)攝像機(jī)必須采用LED白光燈補(bǔ)光，并且LED白光燈可以與攝像機(jī)同步上下左右旋轉(zhuǎn)，保證攝像機(jī)在夜晚或無光照條件下也能監(jiān)控到清晰、彩色的現(xiàn)場圖像，增強(qiáng)變電站現(xiàn)場監(jiān)控的實(shí)際效果。LED白光燈能根據(jù)現(xiàn)場光線情況自動(dòng)開啟、關(guān)閉燈光（光線足夠時(shí)自動(dòng)關(guān)閉、光線不足時(shí)自動(dòng)開啟），同時(shí)也可在站端和遠(yuǎn)方控制LED白光燈的開啟和關(guān)閉。

實(shí)現(xiàn)對變電站所有儀表的智能分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能報(bào)警

本系統(tǒng)要求對變電站的所有儀表進(jìn)行全部的、準(zhǔn)確的監(jiān)控，要求系統(tǒng)能根據(jù)視頻圖像進(jìn)行智能分析，實(shí)時(shí)獲得變電站內(nèi)每個(gè)儀表讀數(shù)的數(shù)字量，對儀表讀數(shù)超過警戒值的，系統(tǒng)智能報(bào)警提示，并根據(jù)職能分析獲得的每個(gè)儀表數(shù)據(jù)形成趨勢圖表。

采用智能視頻分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能分析

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求變電站站端具有智能分析功能，實(shí)現(xiàn)對變電站儀表讀數(shù)、斷路器和隔離開關(guān)的分合指示牌、開關(guān)柜分合指示燈以及隔離開關(guān)觸頭的合閘到位、分閘到位狀態(tài)進(jìn)行智能分析，并將分析結(jié)果上傳。

采用在線式紅外熱成像或熱感應(yīng)監(jiān)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備或環(huán)境溫度監(jiān)控

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求變電站站端安裝在線式紅外熱成像儀或熱感應(yīng)攝像機(jī)及分析軟件，可以遠(yuǎn)程對對紅外熱成像儀或熱感應(yīng)攝像機(jī)進(jìn)行上下、左右旋轉(zhuǎn)，監(jiān)控不同的目標(biāo)，可以實(shí)時(shí)獲取監(jiān)控目標(biāo)的可見光圖像、溫度數(shù)據(jù)、溫度圖像，對檢測到紅外熱成像或熱感應(yīng)成像進(jìn)行分析研判,形成溫度記錄和曲線記錄,對越過溫度預(yù)警值發(fā)出告警信號(hào),并將記錄、曲線、告警信號(hào)實(shí)時(shí)上傳主站，溫度異常時(shí)智能報(bào)警并聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行多畫面、多角度視頻展示并與熱成像、熱感應(yīng)組成組合畫面展示。

在設(shè)備密集場合，采用軌道監(jiān)控技術(shù)

變電站某些特殊區(qū)域，由于監(jiān)控角度較小、空間狹小或者環(huán)境危險(xiǎn)等各種原因，不適合安裝多臺(tái)攝像機(jī)。

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求在變電站各類保護(hù)小室、10kV開關(guān)室、35kV開關(guān)室內(nèi)安裝軌道式攝像機(jī)和相關(guān)控制軟件，可以遠(yuǎn)程對軌道攝像機(jī)進(jìn)控制操作，可以實(shí)時(shí)獲取每個(gè)控制（保護(hù)、高壓）柜上的所有監(jiān)控信息。軌道監(jiān)控?cái)z像機(jī)必須可以進(jìn)行水平、垂直兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，保證監(jiān)控目標(biāo)不留死角。

安裝在軌道上的攝像機(jī)必須自帶LED白光燈，LED白光燈可以隨攝像機(jī)一起升降、水平移動(dòng)、左右上下旋轉(zhuǎn)，以保證在夜晚獲得彩色、清晰地監(jiān)控圖像。

變電站站端硬件配置及要求

實(shí)現(xiàn)功能

方案架構(gòu)

該方案以動(dòng)環(huán)監(jiān)控一體化主機(jī)為核心，構(gòu)建了完整的高速路配電站動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控對象以RS485、RS232、TCPIP等方式直接接入主機(jī)，減少了中間環(huán)節(jié)，性能更穩(wěn)定更可靠，成本更有優(yōu)勢。既能作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、報(bào)警，同時(shí)也能聯(lián)網(wǎng)到上級(jí)集中管理平臺(tái)。

單配電站方案架構(gòu)

多配電站方案架構(gòu)

應(yīng)用場景

變電站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于變電站，采用“在線監(jiān)測技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了電量數(shù)椐采集、臭氧監(jiān)測、 防盜監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān)測、主變溫度監(jiān)測、門禁控制、照明控制、水位監(jiān)測、視頻監(jiān)控、語音提示報(bào)、通風(fēng)控制、空調(diào)控制、除濕控制、水泵控制、遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)、遙測、遙信、遙控、等諸多功能。

杭州領(lǐng)祺科技一體化智能安防IEC適用于各種配電站、變電站安防和動(dòng)力監(jiān)控，高速路收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、隧道站的配電站變電站安防測控。

隨著我國電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，各地電力部門都在建設(shè)和實(shí)現(xiàn)無人值守變電站。正是由于無人值守模式的推進(jìn)，使得對變電站的畫面以及參數(shù)等遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制顯得更有必要。為確保變電站的長期高效安全運(yùn)營，需要通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等起到預(yù)警作用，切實(shí)保護(hù)無人值守或少人值守變電站的人員和現(xiàn)場設(shè)備的安全，變電站輔助監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為無人值班變電站改造或新建的必備。