變電站輔助綜合監控系統

變電站輔助綜合監控系統

變電站輔助綜合監控系統包括智能多維視頻監控子系統、安防子系統（即：周界報警系統，含電子圍欄和紅外對射，下同）、消防子系統（不含火災報警系統，下同）、動力環境子系統（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、智能鎖控子系統（一匙通）、門衛登記等

備注：上圖中的光纖應采用多模光纖，光接頭為ST頭

隨著智能電網的不斷推進，供配電安全也逐漸進入人們的視野，傳統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、高效率的配電室環境監控系統（配電室動環系統）成為智能電網建設中重要的一環。配電室環控系統主要由環境監控、設備狀態監控、視頻監控、安防監控、電氣火災監控等功能組成。利用物聯網、計算機、視頻處理、傳感器等技術，將配電室里的電氣設備環境及運行數據等信息通過交換機和動環監控主機將監測的數據發送至云監控平臺，并將數據發送至運維人員的手機端APP，實現了設備監測和聯動操作。采用配電室環境監控系統實現了電量數椐采集、臭氧監測、 防盜監測、火災監測、主變溫度監測、門禁控制、照明控制、水位監測、視頻監控、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境監控解決方案集軟硬件于一體，基于ARM架構、Linux 操作系統，采用B /S模式，便捷的的嵌入式WEB服務方式，監控內容涵蓋供配電、開關電源、環境監控、 UPS、安全監控等內容，基于上高速路配電站動力環境監控方案，實現了集中實時監控、遠程運行管理、故障預警通知、歷史數據查詢、機房無人值守。

變電站環境監控系統采用當前日益發展的互聯網、物聯網、云平臺、大數據以及智能電網等技術，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。通過在線監測、傳感器技術、數字處理技術和無線通信技術,將傳感器安裝在電力設備上，實現遠程在線監測、監視電力設備的運行狀態及設備周圍的環境狀況，當電力設備出現故障或現場發生異常時（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，并向上級遠方監控管理中心發送監測信息（數據、語音、視頻等）和報信息，運維人員無需親臨現場即可及時了解設備運行狀態，直接對現場進行監聽、監視，對配電室內的供電提供了可靠保障。

采用在線監測、傳感器技術、數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場監測裝置，實現遠程在線監測、監視電力設備的運行狀態及設備周圍的環境狀況，當電力設備出現故障或現場發生異常時，配電室環境監控系統能在第一時間自動采集信息，并發送監測信息（數據、語音、視頻等）和報警信息至云平臺，運維人員無需親臨現場即可及時了解設備運行狀態，對配電室內的供電提供了可靠保障。

傳統的配電室環境監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。而智能配電室環境監測控制系統主要由環境監控、設備狀態監控、視頻監控、安防監控、電氣火災監控等功能組成，主要實現了配電室內的溫度、濕度、 SF6氣體、煙霧、電纜溝水位等環境數據進行實時采集、處理；對開關柜、變壓器等設備的運行狀態進行實時采集、處理；對電力設備操作、設備運行情況、現場環境情況的遠程圖像存儲下來，并上傳至統一監控云平臺以便直觀顯示、監視；實時采集電氣火災監控系統數據，并上傳數據上傳至統一監控云平臺等內容。

優勢特點

國家電網公司2015年5月頒布的關于視頻監控的企業標準《Q / GDW 1517.1 — 2014 視頻監控系統及接口 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控系統的功能要求，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電科院的國家電網視頻監控標準測試，并提供測試通過報告。

配電室智能安防測控及動力環境監測控制系統主要特點
■對配電室進行智能監控，提高了管理效率，減少人工巡檢的工作量，為配電企業降低人力成本。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測空調狀態并進行遠程控制空調開關。
■發生告時，通信監控主機可代替管理人員快速啟動聯動設備，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。
■實現在線監控數據管理，具備通過在線檢測模塊采集電力設備運行狀態和參數、環境、安防、消防狀態檢測數據。
■變電站環境監控系統采用云部署模式和統一的系統管理應用。
■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控系統數據，并上傳數據上傳至統一監控云平臺，當產生電氣火災信號時，監控平臺系統中彈出報窗口。
■實時監控配電室環境數據，設備運行狀態，對現場的用電設備進行統一管理，免去工作人員到現場巡查的繁瑣工作，工作人員在監控室即可掌握配電室的各種信息。
■ARM架構，Linux操作系統，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路環境參數采集器。
■可對實現開關柜防凝露功能監測、智能防雷監測。
■統一采用標準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、電源狀態監測。
■配備臭氧探測器可監測配電動力環境臭氧濃度。

本系統采用《Q/GDW 1517.1-2014 電網視頻監控系統及接口 第一部分：技術要求》SIP協議做為視頻部分的通訊接口協議，視頻類數據（含圖像智能分析數據、遠程視頻許可）都接入變電站的輔助綜合監控主機。。

變電站的安防子系統、消防子系統、動力環境子系統、燈光空調風機控制子系統、一匙通子系統、門衛登記都接入變電站的站端綜合監控主機，通訊協議采用IEC103規約。

采用輔助綜合監控主機（MVU）進行集中管理

輔助綜合監控主機（MVU）將變電站的智能多維視頻子系統、安防子系統、消防子系統、動力環境子系統、燈光空調風機控制子系統、紅外熱成像測溫子系統、一匙通、門衛登記等變電站的物理區域數據、在線監測數據、一次設備與二次設備的運行數據等信息整合集成為一個統一的站端監控管理平臺，完成智能圖像識別分析，進行站端全部視頻信息和數據信息的處理分析，構建站端監控與展示功能齊全的一體化監控管理平臺，提供一個站端完整且獨立監控與展示客戶端，并通過輔助綜合監控主機（MVU）向主站傳送主站所需的各種視頻、數據、信息、信號、報警，并接收、執行主站下發的各種指令、數據，實現各個系統的所有功能及聯動功能。

安防子系統、消防子系統、動力環境子系統、燈光空調風機控制子系統、一匙通、門衛登記采用IEC61850規約接入到站端輔助綜合監控主機（MVU），并在輔助綜合監控主機（MVU）集中展示。

采用關聯性顯示技術，實現對目標全方位的綜合監控

采用關聯性顯示技術，對與監控目標相關聯的所有圖像信息、動力環境信息、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，可以對監控目標做整體的、全方位的監視、研判。

對設備進行圖像關聯性顯示，要求以變電站一次設備為單位，實現對變電站每一個一次設備的所有圖像、儀表讀數、動力環境、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）、設備工作狀態信息、設備的智能分析數據、設備所在區域的環境信息（溫濕度）、設備所在區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信息。

采用白光燈夜視技術，實現無光照條件下獲取彩色圖像

變電站安裝的常規視頻監控系統，在夜晚或無光照條件下無法獲得滿意的監控圖像等問題，本規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控到清晰、彩色的現場圖像，增強變電站現場監控的實際效果。LED白光燈能根據現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。

實現對變電站所有儀表的智能分析、實時監控和智能報警

本系統要求對變電站的所有儀表進行全部的、準確的監控，要求系統能根據視頻圖像進行智能分析，實時獲得變電站內每個儀表讀數的數字量，對儀表讀數超過警戒值的，系統智能報警提示，并根據職能分析獲得的每個儀表數據形成趨勢圖表。

采用智能視頻分析技術，實現智能分析

變電站輔助綜合監控系統要求變電站站端具有智能分析功能，實現對變電站儀表讀數、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測技術，實現設備或環境溫度監控

變電站輔助綜合監控系統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，監控不同的目標，可以實時獲取監控目標的可見光圖像、溫度數據、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，采用軌道監控技術

變電站某些特殊區域，由于監控角度較小、空間狹小或者環境危險等各種原因，不適合安裝多臺攝像機。

變電站輔助綜合監控系統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）柜上的所有監控信息。軌道監控攝像機必須可以進行水平、垂直兩個方向的運動，保證監控目標不留死角。

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、清晰地監控圖像。

變電站站端硬件配置及要求

實現功能

方案架構

該方案以動環監控一體化主機為核心，構建了完整的高速路配電站動力環境監控系統，監控對象以RS485、RS232、TCPIP等方式直接接入主機，減少了中間環節，性能更穩定更可靠，成本更有優勢。既能作為一個獨立系統完成數據采集、存儲、分析、報警，同時也能聯網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

變電站環境監控系統應用于變電站，采用“在線監測技術”，實現了電量數椐采集、臭氧監測、 防盜監測、火災監測、主變溫度監測、門禁控制、照明控制、水位監測、視頻監控、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控，高速路收費站、服務區、隧道站的配電站變電站安防測控。

隨著我國電力系統變電站自動化技術的迅速發展，各地電力部門都在建設和實現無人值守變電站。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等遠程監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，需要通過視頻監控系統、環境監測系統、安防系統、火災自動報警及消防系統、給排水系統等起到預警作用，切實保護無人值守或少人值守變電站的人員和現場設備的安全，變電站輔助監控系統已經成為無人值班變電站改造或新建的必備。