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傳統(tǒng)的變電站安防智能化系統(tǒng)受傳統(tǒng)理念和技術(shù)的影響，各個子系統(tǒng)都是孤立的，以至于出現(xiàn)丁一種監(jiān)控“孤島”現(xiàn)象，無形中降低了系統(tǒng)的實用性、穩(wěn)定性和安全性，而且增加了投資成本。尤其是現(xiàn)在變電站系統(tǒng)平常的生產(chǎn)過程大量采用無人值守或少人值守模式。而對于變電站這樣的場所來說，遠程、實時、多維、自動的智能化綜合安保系統(tǒng)是變電站安全運作必備的前提條件。
2、系統(tǒng)總體設(shè)計
安徽電科恒鈦智能科技有限公司根據(jù)多年變電站監(jiān)控現(xiàn)場經(jīng)驗，結(jié)合智能化變電站實際應(yīng)用需求，把變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)分為三級中心、九大系統(tǒng)。
三級中心
變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)(以下簡稱“輔助系統(tǒng)”)為分層、分區(qū)的分布式結(jié)構(gòu)，按變電站智能輔助監(jiān)控省級監(jiān)控中心、變電站智能輔助監(jiān)控地區(qū)級監(jiān)控中心、變電站智能輔助監(jiān)控區(qū)城監(jiān)控中心系統(tǒng)和變電站智能輔助監(jiān)控站端系統(tǒng)四級構(gòu)建，如圖1所示。
變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)從區(qū)域上分為三級中心，每級中心從技術(shù)上都分為主控中心、客子端和接口系統(tǒng)(預(yù)留)，用于擴充與其他系統(tǒng)之間的銜接，以及WE B瀏覽功能。
主控中心：包含數(shù)據(jù)庫和管理平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、權(quán)限控制、實時監(jiān)控、配置管理等全部功能。
客子端：在變電站和其他必要的地方電腦上安裝客子端，根據(jù)權(quán)限的不同，操作員可以進行相應(yīng)的監(jiān)控、管理和操作。
接口系統(tǒng)：系統(tǒng)通過采用IEC61850通信規(guī)約與綜合自動化等系統(tǒng)的接口和聯(lián)動。
WEB瀏覽：系統(tǒng)另外提供瀏覽器的方式，供值班和相關(guān)人員實時監(jiān)控每個變電站區(qū)域的環(huán)境狀態(tài)、報警狀態(tài)、人員進出狀態(tài)等實時狀態(tài)。
九大子系統(tǒng)
輔助控制系統(tǒng)必須把環(huán)境、視頻、火災(zāi)消防、SF6、防盜報警、門禁等所有監(jiān)控量在監(jiān)控系統(tǒng)主界面上進行一體化顯示和控制，不得分系統(tǒng)孤立顯示和控制。
站端設(shè)備能夠脫機運行，在網(wǎng)絡(luò)斷線、服務(wù)器故障等情況下站端設(shè)備依然能夠?qū)崿F(xiàn)正常運行、聯(lián)動報警、設(shè)備控制以及記錄存儲等。
輔助控制系統(tǒng)設(shè)置了系統(tǒng)內(nèi)的動力環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、空調(diào)及設(shè)備控制子系統(tǒng)、SF6監(jiān)測報警子系統(tǒng)、防盔報警子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)、智能圖像監(jiān)控子系統(tǒng)、WEB瀏覽子系統(tǒng)等九人子系統(tǒng)。
各子系統(tǒng)之間可以進行聯(lián)動，并預(yù)留與站內(nèi)自動化系統(tǒng)進行聯(lián)動的接口，能實現(xiàn)用子自定義的設(shè)備聯(lián)動，包括現(xiàn)場設(shè)備操作聯(lián)動視頻、綜合自動化系統(tǒng)告警聯(lián)動門禁視頻等。并可以根據(jù)變電站現(xiàn)場需求，完成自動的閉環(huán)控制和告警，如自動啟動/關(guān)閉空調(diào)、自動啟動/關(guān)閉風(fēng)機、自動啟動/關(guān)閉排水系統(tǒng)等。
3、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
輔助系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為站端設(shè)備和軟件系統(tǒng)兩部分，可以作為一個獨立的系統(tǒng)運行，也可以根據(jù)用戶要求提供相應(yīng)的協(xié)議進行接入。
變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)可按行政區(qū)域劃分，采用星形拓撲多級組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。如圖2所示，在集控站一級建立變電站智能輔助控制系統(tǒng)分控中心，將多個變電站的視頻和數(shù)據(jù)信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到分控中心。多個分控中心本著負荷分擔(dān)的原則，對所屬各變電站信息進行分析處理，進行相應(yīng)的顯示、錄像和控制，同時可以通過電力系統(tǒng)提供的通訊網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心根據(jù)需要選擇觀察前端變電站的信息，并為省級、地區(qū)級中心預(yù)留通訊接口，可以隨時將信息上報，供統(tǒng)計分析之用。
變電站前端組網(wǎng)設(shè)備有以太網(wǎng)交換機、視頻服務(wù)器或嵌入式便盤錄像/視頻服務(wù)器、門禁控制器、一體化數(shù)據(jù)采集器以及各種傳感器。在門衛(wèi)、圍墻四周合理設(shè)置報警裝置，在一些重要的設(shè)備區(qū)及場所設(shè)備攝像點，達到無盲區(qū)監(jiān)控。前端視頻信號是直接通過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機接入，經(jīng)數(shù)字化處理后，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控中心。一體化數(shù)據(jù)采集器主要用于前端告警量的接入、采集，通過一體化采集器的透明串口與防盔報警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)以及門禁系統(tǒng)通訊，采集上述系統(tǒng)的狀態(tài)、上傳到監(jiān)控中心以及進行相應(yīng)的聯(lián)動控制。
監(jiān)控中心設(shè)備主要有:以太交換機、管理服務(wù)器、視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、電視墻控制器、電
視墻、發(fā)卡器、打印機等。中心通過以太網(wǎng)交換機接人前端采集數(shù)據(jù)，系統(tǒng)平臺實現(xiàn)采集信號的處理分析:視頻信號可進行錄像及檢索，如果接受到前端傳感器發(fā)報警信號，可對前端進行控制，包括控制云臺轉(zhuǎn)動到相應(yīng)報警地點，控制燈光照明及拉響聲光報警。
視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器可對視頻流進行分發(fā)，減輕客子端并發(fā)訪問對服務(wù)器所造成的壓力并通過以太網(wǎng)絡(luò)上傳到上級瀏覽臺，可供上級部門進行查詢。上級部門可隨時通過平臺客子端調(diào)用當(dāng)前視頻圖像。
4、子系統(tǒng)功能描述
聯(lián)動配置子系統(tǒng)主要是設(shè)置各個子系統(tǒng)之間的相互聯(lián)動關(guān)系，即某一事件發(fā)生后，哪些子系統(tǒng)的設(shè)備要執(zhí)行相應(yīng)的動作，減少事件的發(fā)生所造成的后果，或?qū)κ录男再|(zhì)進行確認、判斷。根據(jù)事件的性質(zhì)以及與相關(guān)子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)程度采用以下聯(lián)動措施。
（1）消防聯(lián)動：當(dāng)站端一日有警情發(fā)生，系統(tǒng)可以按照事先設(shè)置的聯(lián)動關(guān)系聯(lián)動聲光報警輸出，并發(fā)送報警信號給中心管理系統(tǒng)，聯(lián)動相應(yīng)的圖像，予以確認，同時，可以根據(jù)需要自動或手動打開相應(yīng)的門鎖，關(guān)閉風(fēng)機。
(2)門禁系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動功能：當(dāng)人員刷卡、門異常打開或正常打開、非法入侵、開門超時、假鎖等情況下，門禁控制器可以發(fā)出信號啟動本地攝像機抓拍圖像，然后圖像
監(jiān)控設(shè)備實時地把圖像傳輸至管理中心，管理中心可通過圖像界面實時地監(jiān)控變電站現(xiàn)場的實際情況，以便采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。
(3)報警系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)聯(lián)動：控制可以接入報警系統(tǒng)信號，可以實行撤、布防的操作，當(dāng)有警情時，系統(tǒng)聯(lián)動監(jiān)控錄像，并向中心報警。
(4)動環(huán)聯(lián)動：系統(tǒng)可以和動力環(huán)境監(jiān)控進行聯(lián)動，當(dāng)出現(xiàn)溫濕度、漏水等報警，系統(tǒng)即可聯(lián)動攝像機進行監(jiān)控，并可以遠程操作空調(diào)、風(fēng)機、水泵以及照明等設(shè)備。
(5)聲光聯(lián)動配置：支待配置各類型告警點報警時聲光警示。
(6)聯(lián)動錄像及查詢功能：可以根據(jù)抓拍類型,記錄類型 ,聯(lián)動類刑、觸警條件、抓拍區(qū)域以及時間等各種條件，對抓拍錄像.進行查詢。
智能圖像監(jiān)控及可視對講系統(tǒng)是基于數(shù)字硬盤錄象機硬件設(shè)備，并以網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件為核心，執(zhí)行強人的系統(tǒng)功能(見圖3)·
視頻監(jiān)控采用高速智能球形攝像機對變電站周界環(huán)境以及設(shè)備進行監(jiān)視，可實時監(jiān)視變電站多路視頻信息(1, 4，9 , 16),可對任意視頻進行手動/自動錄像，對任一幀實時視頻以JPG、或BMP的圖片進行抓拍和存放。具有動態(tài)偵測報警、視頻丟失報警、視頻遮擋報警等功能，可以設(shè)置聯(lián)動聲光、訊響等設(shè)備。具有觸發(fā)自動調(diào)用預(yù)置位功能，實現(xiàn)故障、警情的聯(lián)動確認。
智能圖像監(jiān)控的錄像管理可實現(xiàn)站端系統(tǒng)的手動錄像、定時錄像、告警觸發(fā)錄像、畫面異動檢測錄像等;具備集中存儲功能，采用以秒為單位的視頻流方式存儲策略顯示、存儲、檢索各變電站所選攝像機的視頻;變電站的歷史視頻和圖片，可按告警事件、時間段、攝像機、存儲位置等組合條件檢索;可從站端系統(tǒng)上傳任意一段歷史錄像;遠程同放變電站的任一攝像機的歷史視頻(時間可選)、告警錄像和本地錄像;問放方式有逐幀、慢放、常速、快速、進度條拖放等方式;具備同放視頻單幀抓拍和連續(xù)抓拍能力，并可對圖片進行標(biāo)注方便查找。具備對視頻流、站端錄像、控制信息吉警信息、語音對講流等數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā);支待IP單播、轉(zhuǎn)發(fā)組播等多種通信方式。實現(xiàn)各級控制中心和變電站的雙向語音對講;對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深可進行本地/遠程調(diào)整及控制;可設(shè)置和查詢攝像機的預(yù)置位;可實現(xiàn)視頻檢測、邊界告警(包括視頻丟失、人侵檢測等)等功能，并實現(xiàn)相應(yīng)告警聯(lián)動。
5、總結(jié)
變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)以“智能控制”為核心，對變電站主要電氣設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備安裝地點以及周圍環(huán)境進行全大候的狀態(tài)監(jiān)視和智能控制，以網(wǎng)絡(luò)通信(IEC61850協(xié)議)為核心，完成站端音視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)、火災(zāi)報警信息、sF6監(jiān)測、門禁以及防盜報警等數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，并將監(jiān)測信息遠傳到監(jiān)控中心或調(diào)度中心。該系統(tǒng)不僅滿足電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的要求，同時也滿足了變電站安全警衛(wèi)的要求，具有非常好的推廣應(yīng)用價值。
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