35-220kV电力变电站辅助监控系统tip3000

电力变电站辅助监控系统解决方案安徽电科恒钛智能科技有限公司 2022一、项目背景电力系统的基本组成部分，其稳定运行对坚强智能电网的发展起到重要支撑作用。在电力系统“发电、输电、变电、配电、用电、调度”这六大主要环节中，变电站处于中心环节，起着举足轻重的作用。然而目前变电站中“重主设备、轻辅设备”的管理模式，使得各辅助系统缺乏实时有效的监控管理手段，严重影响了变电站的运行效率，且不利于提高变电站自动化水平。所以在无人值守变电站的推广普及下，提升对变电站辅助系统管理水平和技术手段的要求就变得越来越迫切。经过几年的建设，有些变电站已经陆续安装了纯本地的或小范围联网的分散视频监控系统，这些系统的规模较小，通常是各变电站独立工作，或几个变电站的联网监控。传统的变电站安防智能化系统受传统理念和技术的影响，各个子系统都是孤立的，以至于出现了一种监控“孤岛”现象，无形中降低了系统的实用性、稳定性和安全性，而且增加了投资成本。尤其是现在电力系统为提高劳动生产率，增强竞争力，在变电站系统平常的生产过程大量采用无人值守或少人值守的模式。对于变电站这样的场所来说，远程、实时、多维、自动的辅助监控系统是变电站安全运作必备的前提条件。二、方案目标及实施原则   在变电站新建、技术改造项目中，变电站辅助监控系统是核心子系统之一，招标文件对功能设计、结构、软硬件配置、系统性能、技术参数、产品资质、解决方案有严格要求。本方案在数千个项目案例基础上为集成商、工程商提供极具竞争力的投标解决方案。因变电站投运年代不同造成站内设施、设备情况不同，本着节约成本，高效利用的原则，利用已有设备、设施进行改造。1）实用性充分考虑了现场的实际应用情况，利用好现有的设备，完成设备整合，信息集成。改造完成后辅助信息能够具备多种数据上传方式，满足不同通讯条件、不同上送主站的上传。2）性价比高在投资费用合理的情况下，采用了当今先进的技术，一方面使整个监控系统具有良好的性能，另一方面充分利用现有正常运行辅助设备，在原有设备不满足功能要求时应尽量优化设备配置，避免重复投资。3）安全性设备改造应不影响到现有电气设备的安全运行。改造过程中线路设计应尽量减少对墙体结构的破坏，可以在保证美观的前提下进行穿线管明线铺设。4）可靠性强整个系统均采用了模块化结构设计，嵌入式操作系统。所用硬件产品与设备均符合工业标准，具有较强的抗干扰能力。另外，系统在网络布线上采用的是星形拓扑结构，可防止在某一采集端或通讯线路故障时影响整个系统的运行。5）可维护性、可管理性原则网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点，尽可能采用先进的、直观的管理手段，能够合理配置、均衡和调整网络资源，监控网络运行状态，控制网络运行，还应有一定的故障自检和系统恢复能力。6）灵活性原则系统设计方案应具有较强的灵活性，采用了标准化的布线方式及设备，方便地将传感器侦测、报警联动录像等功能接入本系统，便于今后系统扩容和设备的更新。三、系统总体设计3.1总体架构电科恒钛TIP3000变电站辅助监控系统遵循智能变电站一体化监控系统功能规范进行设计，系统采用IEC61850标准统一建模。该系统除了强调各个子系统之间的信息共享和信息互动之外，还支持分层、分区的分布式结构及多级系统构建，同时可实现与智能变电站一体化监控系统的信息交互，可随时满足智能变电站对辅助生产系统提出的新需求。3.2系统主要角色和用例角色名称主要用例描述系统管理员1、数据服务和平台配置，包括：用户权限管理区域设置系统参数维护站端设备的添加和配置管理开关量输入和输出设置告警联动策略设置决策人员数据查询监控调阅巡检任务制定自定义的其他管理功能运维人员数据查询监控调阅告警信息处理巡检任务执行报表处理四、系统功能性需求功能类别功能名称功能描述环境数据采集温度监测1、监测采集数据，并将数据上传到系统平台湿度监测气体监测水位监测设备联动控制空调1、根据设定的数据阀值，自动控制设备。2、根据采集到的监测数据，联动设备。风机除湿机水泵灯光视频和音频监控视频监控现场音视频监控音频监控远程巡检巡检路径1、设定巡检设备点，形成巡检路线2、展示设备数据，巡检人员操作确认，形成记录巡检记录数据库管理设备信息管理用户管理系统日志备份恢复设备列表多画面全屏预览短信/语音告警告警记录系统配置数据库管理数据库设置和管理设备信息管理现场设备信息的设置和管理用户管理用户权限管理系统日志系统日志记录备份恢复系统数据备份和恢复设备列表设备列表用于查看各设备终端采集数据状态，以及视频预览，提供系统总体状态及告警信息视频展示多画面全屏预览多个画面全屏预览，可设置自动切换告警功能短信/语音告警异常数据短信告警告警记录告警事件记录五、 变电站辅助监控系统子系统介绍变电站辅助监控系统站端建设标准子系统有视频监控子系统、安防报警子系统、智能灯光子系统、智能门禁子系统、环境监控子系统以及火灾报警子系统，各运维站可根据需求不同，增加相应的专业应用系统。5.1 视频监控子系统视频监控包含生产视频（模拟）部分和周界高清安防部分。生产视频（模拟）部分现在供电公司所辖变电站基本都具备，可以按照既有计划进行基建、技改、修理即可；周界高清安防部分是省公司安监部最新提出的，主要是在变电站围墙拐角安装网络高清红外球机，大门口安装网络高清枪机，用于监控围墙和大门的情况，实现变电站周界安防监控目的。下面主要对周界高清安防视频部分进行描述。(1) 功能：主要针对安防用站端网络高清视频监控系统，是在江苏省电力公司变电站视频监控系统技术规范基础上的补充。可通过网络高清摄像机预置位设置，控制云台、镜头，实现与安防告警及灯光联动运行。(2) 系统示意图(3) 技术要求：l 站端硬盘满足图像存储要求，存储时间不低于一个现场巡视周期。l 图像保存地点：在站端网络视频管理单元存储，同时在主站服务器存储。为了节省网络带宽和主站服务器存储空间，平时可以在站端存储，只在有入侵信号时将图像上传到主站服务器，以免有人破坏站端网络视频管理单元。l 摄像机及其附件防尘、防锈、防腐。室外型摄像机还防水，并具备高低温防护功能。摄像机的安装位置应减少和避免图像出现逆光，并且能够清楚地显示出入监控区域人员面部特征、机动车牌号等现场信息。(4) 布点原则：l 周界摄像机布点必须满足变电站防盗和周界监视的要求，保证变电站周界、门口全部处于实时监控与视频记录状态。l 变电站大门内，正对大门的位置，布置1台网络高清枪型摄像机，用于监视进出大门的人员和车辆。l 变电站围墙内，每角布置1台网络高清红外高速球型摄像机，安装高度对地4m左右，不规则围墙应适当增加布点。l 生产视频以满足现场全面监视为准，做到生产区域无死角监控。(5) 夜间要求：l 采用网络高清红外摄像机。l 与辅助灯光照明装置联动。一旦有入侵信号，启动室外灯光，同时启动视频摄像机；或遥控启动/关闭灯光照明。l 利用辅助灯光照明装置的定时开启/关闭功能给摄像机补光。(6) 已有系统的接入：针对某些已安装安防视频监控系统的变电站，可以联系厂家提供NVR和网络高清摄像机的通信协议，由站端RCU厂家将通信协议写入RCU即可实现接入。(7) 现场安装照片：5.2 安防报警子系统安防报警包含室内入侵部分、周界电子围栏部分。室内入侵部分现在供电公司所辖变电站基本都具备，可以按照既有计划进行即可。安防报警系统可以接收脉冲式电子围栏主机、墙体震动报警装置、红外对射探测器的入侵报警信号、门禁系统的布撤防信号；可以将报警信号传送给安防视频监控系统，由后者驱动相关报警位置的摄像机转动到预设位置或预设路线；可以现场联动辅助灯光照明装置，为提高安防视频监控系统的画面质量提供有力的保障。(1) 系统示意图：站端防盗报警系统示意图(2) 布点要求：l 在监控室、开关室、通信机房、安全工器具室、主出入口、走廊、电缆夹层的出入口上方配置红外双鉴探测器；l 变电站主建筑与室外相通的主出入口：安装1个红外双鉴探测器；l 变电站围墙上安装四线制电子围栏一套，每防区距离在100m以内；l 变电站大门口移动门上方、门墩及标识墙上方无电子围栏区域需各增加1对红外对射(3) 信号上传： 防盗报警主机接收各类红外微波探测器信息、电子围栏信息、门口红外对射探测器信息、墙体震动报警信息，通过以下三种方式上传：l 通过电话线将入侵报警信号传输到公安110处警服务平台l 通过无源接点将入侵告警信号和装置故障信号上传至公司调度控制系统，由调控中心值班人员对报警信息进行分析与处置l 经与防盗报警主机配套的TCP/IP网络接口将入侵报警信号上传至平台站端RCU，由后者采用统一的通信协议上传平台服务器。l 接入平台，并在监控中心对每个防区状态进行监视(4) 已有系统的接入：针对某些已安装防盗报警系统的变电站，可以联系厂家提供防盗报警主机的通信协议，加装网络或串口模块，由站端RCU厂家将通信协议写入RCU即可实现接入。(5) 现场安装照片：5.3 智能门禁子系统主要由出入口控制单元和读卡器、电控锁、出门按钮、电动门控制模块等组成，能够实时自动记录出入变电站人员的情况，限制无关或无权限人员进出的出入口控制系统。(1) 功能：l 门禁系统由门禁控制单元、专用电源、读卡器、电控锁、出门按钮等组成。l 变电站大门口采用“卡+密码”的开门方式。访问者应在刷卡成功后输入正确的密码才可以通过门禁。访问密码设为1-6位。l 变电站大门外，正对门禁系统读卡器位置，布置1台红外枪型摄像机，用于监视刷卡进入变电站的人员和变电站大门处。l 具有应急开锁装置，在电控锁故障时，可通过遥控方式实现。l 具备网络接口并提供通信协议接入平台l 与防盗子系统进行联动，实现刷卡开门撤防、刷卡关门布防功能，视频、灯光等子系统联动(2) 配置要求：l 变电站大门处：门内、门外各配置1只键盘读卡器、1只按钮。l 主控楼门：门外配置1只读卡器，门内配置1只出门按钮，1只开变电站大门按钮，1只关变电站大门按钮。门上配置一把电控锁。l 主控室门：门外配置1只读卡器，门内配置1只出门按钮；门上配置1把电控锁。l 主控室内钥匙箱：可配置1只读卡器，1把电控锁。l 监控室、开关室、通信机房、安全工器具室；上述房间有两个独立出入口的，在其中一个安装门禁，另外一个可以安装一匙通或智能钥匙；对于房间只有一个独立入口的，可以不安装门禁，采用一匙通或智能钥匙控制。具备门禁安装的区域门外配置1只读卡器，门内配置1只出门按钮；门上配置1把磁力锁。(3) 示意图：(4) 已有系统的接入：针对某些已安装门禁系统的变电站，可以联系厂家提供门禁控制器的通信协议，加装网络或串口模块，由站端RCU厂家将门禁控制器的通信协议写入RCU即可实现接入。(5) 现场安装照片： 5.4 智能灯光子系统(1) 功能：在室外没有灯光的位置，可以安装LED射灯等照明设施，通过辅助灯光照明控制器来控制LED射灯的开启/关闭。在室内有照明灯的位置，可以通过灯光控制单元来控制照明灯的开启/关闭。辅助灯光照明控制器具备网络接口，可通过网络TCP/IP方式与安防平台站