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)（不含火災報警系統(tǒng)，下同）、動力環(huán)境子系統(tǒng)（含室內溫濕度、室內SF6氣體泄漏、水浸，下同）、燈光空調（含新風裝置，下同）風機控制子系統(tǒng)、智能鎖控子系統(tǒng)（一匙通）、門衛(wèi)登記等

備注：上圖中的光纖應采用多模光纖，光接頭為ST頭

隨著智能電網(wǎng)的不斷推進，供配電安全也逐漸進入人們的視野，傳統(tǒng)人工巡檢的方式與當前智能化配電室的建設顯得格格不入。一種智能化、高效率的配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（配電室動環(huán)系統(tǒng)）成為智能電網(wǎng)建設中重要的一環(huán)。配電室環(huán)控系統(tǒng)主要由環(huán)境監(jiān)控、設備狀態(tài)監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控、電氣火災監(jiān)控等功能組成。利用物聯(lián)網(wǎng)、計算機、視頻處理、傳感器等技術，將配電室里的電氣設備環(huán)境及運行數(shù)據(jù)等信息通過交換機和動環(huán)監(jiān)控主機將監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送至云監(jiān)控平臺，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至運維人員的手機端APP，實現(xiàn)了設備監(jiān)測和聯(lián)動操作。采用配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了電量數(shù)椐采集、臭氧監(jiān)測、 防盜監(jiān)測、火災監(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、通風控制、空調控制、除濕控制、水泵控制、遠動報、遙測、遙信、遙控等諸多功能。

方案簡介

杭州領祺高速路配電站動力環(huán)境監(jiān)控解決方案集軟硬件于一體，基于ARM架構、Linux 操作系統(tǒng)，采用B /S模式，便捷的的嵌入式WEB服務方式，監(jiān)控內容涵蓋供配電、開關電源、環(huán)境監(jiān)控、 UPS、安全監(jiān)控等內容，基于上高速路配電站動力環(huán)境監(jiān)控方案，實現(xiàn)了集中實時監(jiān)控、遠程運行管理、故障預警通知、歷史數(shù)據(jù)查詢、機房無人值守。

變電站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用當前日益發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數(shù)據(jù)以及智能電網(wǎng)等技術，使配電室的自動化運行水平不斷提高，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、數(shù)字處理技術和無線通信技術,將傳感器安裝在電力設備上，實現(xiàn)遠程在線監(jiān)測、監(jiān)視電力設備的運行狀態(tài)及設備周圍的環(huán)境狀況，當電力設備出現(xiàn)故障或現(xiàn)場發(fā)生異常時（如:設備短路、電纜溫度過高、進水、非法闖入等），能在第一時間自動采集信息，并向上級遠方監(jiān)控管理中心發(fā)送監(jiān)測信息（數(shù)據(jù)、語音、視頻等）和報信息，運維人員無需親臨現(xiàn)場即可及時了解設備運行狀態(tài)，直接對現(xiàn)場進行監(jiān)聽、監(jiān)視，對配電室內的供電提供了可靠保障。

采用在線監(jiān)測、傳感器技術、數(shù)字處理技術和無線通信技術，通過安裝在電力設備上的多種傳感器和現(xiàn)場監(jiān)測裝置，實現(xiàn)遠程在線監(jiān)測、監(jiān)視電力設備的運行狀態(tài)及設備周圍的環(huán)境狀況，當電力設備出現(xiàn)故障或現(xiàn)場發(fā)生異常時，配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能在第一時間自動采集信息，并發(fā)送監(jiān)測信息（數(shù)據(jù)、語音、視頻等）和報警信息至云平臺，運維人員無需親臨現(xiàn)場即可及時了解設備運行狀態(tài)，對配電室內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測量配電裝置及巡檢，結果是費時費工，既不能及時反映真實情況，也不能及時解決實際問題。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、設備狀態(tài)監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控、電氣火災監(jiān)控等功能組成，主要實現(xiàn)了配電室內的溫度、濕度、 SF6氣體、煙霧、電纜溝水位等環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時采集、處理；對開關柜、變壓器等設備的運行狀態(tài)進行實時采集、處理；對電力設備操作、設備運行情況、現(xiàn)場環(huán)境情況的遠程圖像存儲下來，并上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺以便直觀顯示、監(jiān)視；實時采集電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并上傳數(shù)據(jù)上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺等內容。

優(yōu)勢特點

國家電網(wǎng)公司2015年5月頒布的關于視頻監(jiān)控的企業(yè)標準《Q / GDW 1517.1 — 2014 視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口 第一部分：技術要求》，在該標準接口B部分的基礎上，為滿足變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，進行一些必要的擴展。要求接口標準應通過中國電科院或國網(wǎng)電科院的國家電網(wǎng)視頻監(jiān)控標準測試，并提供測試通過報告。

配電室智能安防測控及動力環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)主要特點
■對配電室進行智能監(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。同時對隱患可提前預估，提早干預，降低了處理成本。
■配備空調控制模塊可監(jiān)測空調狀態(tài)并進行遠程控制空調開關。
■發(fā)生告時，通信監(jiān)控主機可代替管理人員快速啟動聯(lián)動設備，及時處理告，有效預防進一步惡化。
■促進配電所的自動化、智能化，明晰管理人員的權利和責任，提高機房的管理水平，節(jié)省配電所運行管理費用，達到短期投資長期受益的目的。
■實現(xiàn)在線監(jiān)控數(shù)據(jù)管理，具備通過在線檢測模塊采集電力設備運行狀態(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)管理應用。
■支持門禁功能，配備布撤防鍵盤，對出入配電室人員進行有效管理，保障配電室內設備的安全運行。
■實時采集電氣火災監(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，當產(chǎn)生電氣火災信號時，監(jiān)控平臺系統(tǒng)中彈出報窗口。
■實時監(jiān)控配電室環(huán)境數(shù)據(jù)，設備運行狀態(tài)，對現(xiàn)場的用電設備進行統(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，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總線擴展采集器，多可支持128路環(huán)境參數(shù)采集器。
■可對實現(xiàn)開關柜防凝露功能監(jiān)測、智能防雷監(jiān)測。
■統(tǒng)一采用標準RJ45接口，安裝方便、維護簡單。
■可對屏柜、開關柜設備溫濕度、一次設備運行狀態(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)、遠程視頻許可）都接入變電站的輔助綜合監(jiān)控主機。。

變電站的安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、動力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光空調風機控制子系統(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，通訊協(xié)議采用IEC103規(guī)約。

采用輔助綜合監(jiān)控主機（MVU）進行集中管理

輔助綜合監(jiān)控主機（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)、動力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光空調風機控制子系統(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)、一次設備與二次設備的運行數(shù)據(jù)等信息整合集成為一個統(tǒng)一的站端監(jiān)控管理平臺，完成智能圖像識別分析，進行站端全部視頻信息和數(shù)據(jù)信息的處理分析，構建站端監(jiān)控與展示功能齊全的一體化監(jiān)控管理平臺，提供一個站端完整且獨立監(jiān)控與展示客戶端，并通過輔助綜合監(jiān)控主機（MVU）向主站傳送主站所需的各種視頻、數(shù)據(jù)、信息、信號、報警，并接收、執(zhí)行主站下發(fā)的各種指令、數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各個系統(tǒng)的所有功能及聯(lián)動功能。

安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、動力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光空調風機控制子系統(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（MVU），并在輔助綜合監(jiān)控主機（MVU）集中展示。

采用關聯(lián)性顯示技術，實現(xiàn)對目標全方位的綜合監(jiān)控

采用關聯(lián)性顯示技術，對與監(jiān)控目標相關聯(lián)的所有圖像信息、動力環(huán)境信息、安消防信息、一匙通信息、設備運行信息、設備自身溫度信息等內容組合在同一頁面上，可以對監(jiān)控目標做整體的、全方位的監(jiān)視、研判。

對設備進行圖像關聯(lián)性顯示，要求以變電站一次設備為單位，實現(xiàn)對變電站每一個一次設備的所有圖像、儀表讀數(shù)、動力環(huán)境、燈光控制、空調控制、風機控制、相關的安防信息、消防信息等關聯(lián)性顯示。就是在同一個頁面上顯示和該設備相關的所有圖像信息（多個不同攝像機的多角度畫面）、設備工作狀態(tài)信息、設備的智能分析數(shù)據(jù)、設備所在區(qū)域的環(huán)境信息（溫濕度）、設備所在區(qū)域的安消防設備信息（電子圍欄、紅外對射、火災報警）等，保證工作人員可以全面掌握設備的所有狀態(tài)信息。

采用白光燈夜視技術，實現(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攝像機必須采用LED白光燈補光，并且LED白光燈可以與攝像機同步上下左右旋轉，保證攝像機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，增強變電站現(xiàn)場監(jiān)控的實際效果。LED白光燈能根據(jù)現(xiàn)場光線情況自動開啟、關閉燈光（光線足夠時自動關閉、光線不足時自動開啟），同時也可在站端和遠方控制LED白光燈的開啟和關閉。

實現(xiàn)對變電站所有儀表的智能分析、實時監(jiān)控和智能報警

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

采用智能視頻分析技術，實現(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，實現(xiàn)對變電站儀表讀數(shù)、斷路器和隔離開關的分合指示牌、開關柜分合指示燈以及隔離開關觸頭的合閘到位、分閘到位狀態(tài)進行智能分析，并將分析結果上傳。

采用在線式紅外熱成像或熱感應監(jiān)測技術，實現(xiàn)設備或環(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攝像機及分析軟件，可以遠程對對紅外熱成像儀或熱感應攝像機進行上下、左右旋轉，監(jiān)控不同的目標，可以實時獲取監(jiān)控目標的可見光圖像、溫度數(shù)據(jù)、溫度圖像，對檢測到紅外熱成像或熱感應成像進行分析研判,形成溫度記錄和曲線記錄,對越過溫度預警值發(fā)出告警信號,并將記錄、曲線、告警信號實時上傳主站，溫度異常時智能報警并聯(lián)動攝像機進行多畫面、多角度視頻展示并與熱成像、熱感應組成組合畫面展示。

在設備密集場合，采用軌道監(jiān)控技術

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)境危險等各種原因，不適合安裝多臺攝像機。

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求在變電站各類保護小室、10kV開關室、35kV開關室內安裝軌道式攝像機和相關控制軟件，可以遠程對軌道攝像機進控制操作，可以實時獲取每個控制（保護、高壓）柜上的所有監(jiān)控信息。軌道監(jiān)控攝像機必須可以進行水平、垂直兩個方向的運動，保證監(jiān)控目標不留死角。

安裝在軌道上的攝像機必須自帶LED白光燈，LED白光燈可以隨攝像機一起升降、水平移動、左右上下旋轉，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

實現(xiàn)功能

方案架構

該方案以動環(huán)監(jiān)控一體化主機為核心，構建了完整的高速路配電站動力環(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，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。既能作為一個獨立系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、報警，同時也能聯(lián)網(wǎng)到上級集中管理平臺。

單配電站方案架構

多配電站方案架構

應用場景

變電站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應用于變電站，采用“在線監(jiān)測技術”，實現(xiàn)了電量數(shù)椐采集、臭氧監(jiān)測、 防盜監(jiān)測、火災監(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、通風控制、空調控制、除濕控制、水泵控制、遠動報、遙測、遙信、遙控、等諸多功能。

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

隨著我國電力系統(tǒng)變電站自動化技術的迅速發(fā)展，各地電力部門都在建設和實現(xiàn)無人值守變電站。正是由于無人值守模式的推進，使得對變電站的畫面以及參數(shù)等遠程監(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)、火災自動報警及消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等起到預警作用，切實保護無人值守或少人值守變電站的人員和現(xiàn)場設備的安全，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。