变电站综合安防监控系统设计方案和对策

1、浅析：变电站综合安防监控系统设计方案一、变电站综合监控系统概述随着电力部门工作模式的全面改造, 各变电站/所均实现无人或少人值守,以提升生产效益,降低运营本钱.在电力调度通讯中央建立监控中央,能够对各变电站/所的站场图像、关键设备监测图像、有关数据和环境参数等进行监控和监视,以便能够实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况,并及时对发生的情况做出反响,适应现代社会的开展需要,这些都已经提到了电力部门的开展议事日程.目前,各局都已设立了运行治理值班室及调度部门,虽有对各专业的运行归口协调职能,但不能及时掌握运行状况和指挥处理运行障碍.现在对运行监视通常由各专业运行部门采用打 来了解和判断处理故

2、障.各种运行治理联系松散,依靠原始的人工方式已不能满足电力系统平安生产的需要.要跟上开展步伐,必须在健全和完善电力网络的同时建立电力综合监控系统.电力综合监控系统将变电站的视频数据和监控数据由变电站前端的设备采集编码,并将编码后的数据通过网络传输到监控中央.监控中央接收编码后的视频数据和监控数据,进行监控、存储、转发限制及治理.电力综合监控系统的实施为实现变电站/所的无人或少人值守,推动电力网的治理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化的方向开展提供了有力的技术保证.二、电力系统需求分析1 .总体需求变电站综合监控系统的功能,主要表达在以下几个方面：通过图像监控、安防防盗系统、消防系统、保护无人

3、值守或少人值守变电站人员和设备的平安通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势,防止误操作通过图像监控、灯光联动、环境监控监视现场设备的运行状况,起到预警和保护的作用配合其他系统如变电站综合自动化系统等的工作2 .用户主要需求标准监控对象和场景变电站厂区内环境实时监视高压区域的平安监视,人或物体进入高压区域立即产生报警主变压器外观及中性点接地刀状态对变电站内的全部户外断路器、隔离开关和接地刀闸的合分状态给出特写画面对变电站内各主要设备间的监视 包括大门、限制室、继保室、通信室、高压室、电容器室、电抗器室、低压交流室等对少人值守变电站办公区域的监视三、系统功能监视和录像功能利用安装在监视目标区

4、域的高清 ip网络摄像机对生产设备和环境进行监控,并利用网络将被监视目标的高 清动态实时图像传输到监控中央,监控中央可将限制信号发送到设在变电站的监控主机,实现各种限制 监控中央、变电站运行维护人员通过监控主机对变电站监控范围的目标区域中设备或现场进行监视,同时 在监控主机上完成对画面切换的限制和录像限制.画面切换可设置为手动切换或自动轮询切换,当设置为 自动轮询切换时,可设置轮询切换时间,以适应不同的需求.录像限制应包含手动录像,定时录像和事件 触发录像.其中,事件触发录像结合了先进的智能视频分析技术,当特殊事件发生时自动启动录像,相对 于传统的7*24小时不间断录像,提升了录像质量和效率,

5、节省了存储空间.录像功能还包括对录像的检索和回放.检索应采用先进高效的算法,在尽量短的时间内快速准确地定位到 检索点.另外,还可以通过事件检索进行定位,根据指定的时间类型对录像进行检索,找出符合要求的检 索点.报警功能报警功能能够兼容消防报警、防盗报警和智能分析检测报警.对于消防报警和防盗报警,系统能够对各种报警器产生的信号进行采集,编码和传输,到达监控中央后在 恢复成原始的报警信号,能够联动相关设备,如灯光、警笛等,产生声光电报警.智能分析检测报警能够借助智能视频分析技术,对特定事件进行自动检测和报警,如无关人员闯入高压区 域,接地刀闸别离等.所有的报警信号均能触发录像功能,启动录像,记录告

6、警事件.分级治理和权限限制为保证监控信息的平安,以及对整个电网系统的综合指挥调度,需要实现分级治理和权限限制,根据现行 的电网治理机制,至少需要支持省级监控,市级监控和站级监控三级治理体系,其中,站级监控点能够看 到站厂内所有的视频监控信号和报警信号；市级监控点能够看到市内各变电站的状态；省级监控中央可以看到省内各变电站的状态.每级均有不同的限制权限,同一级别不同用户也可根据操作需求拥有不同的控 制权限.四、系统结构组成与系统组网方式1 .系统结构组成变电站综合监控系统可按行政区域划分,采用星形拓扑三级组网结构,如下图:省级限制中变电站N艮.变电站L变电站2变电站综合监控系统设计方案 如上图所

7、示,在无人值守的变电站一级建立视频和环境监控体系,将多个变电站的视频和数据信息通过通讯网络上传到分控中央.多个分控中央本着负荷分担的原那么,对所属各变电站信息进行分析处理,进行相 应的显示、录像和限制,同时可以通过电力系统提供的通讯网络把数据上传到监控中央.监控中央根据需 要选择观察前端变电站的信息,并为省一级的限制中央预留通讯接口,可以随时将信息上报,供统计分析 之用.2 .系统组网方式2.1 变电站系统组网图门恭堀聘亶施VI版分柝单元能澧M盘下肌油排井喝量机堡共揖像MQ噗爆瑁潼机.V-变电站综合监控系统设计方案2.2 前端变电站组成描述前端变电站所采用的设备,根据情况的不同,分为三类:新开

8、通的监控点对于新开通的监控点,可以直接采用高清IP摄像机.光桥可提供1280*720p高清IP摄像机,其画质比传统的模拟摄像机好很多,它借助H.264强大的压缩性能,可以在2Mbps带宽下提供25帧连续的高清图像. 其整体效能远胜过传统的模拟摄像机.IP摄像机的另一个优点是安装布线方便,只需要提供电源和网线即可工作,如果采用带有 PoE功能的机型,只需连接一根网线即可,改变了传统模拟摄像机需要接入视频, 音频和数据限制等线缆的复杂程度,降低了设备运行的故障率.已安装模拟摄像机的监控点在实际的监控工程中,有一些监控点在过去已经装上了模拟摄像机,本着节约投资,充分利用资源的原那么,可以保存这些硬件

9、资源,只需要在模拟摄像机的后面加上视频效劳器(DVS)即可将这些视频采集点融入到整个监控系统中去.光桥提供的视频效劳器采用H.264压缩方式,支持 D1/HalfD1/CIF等分辨率,可以在1Mbps以内的带宽下传输25帧的实时图像.视频效劳器同时提供音频和数据接口,可以将烟感,门磁等 信号和视频信号一起传输到监控中央,而无需额外的设备和布线.关键监控点在变电站监控工程中, 由于考虑到平安生产, 有一些关键监控点需要进行 7*24小时不间断监控,一旦发生 特殊情况要及时通知操作人员进行处理.对于这种情况,如果仅仅靠工作人员不停地盯着监控屏幕观察, 长时间的观察带来的疲劳很可能导致对于突发事件出

10、现漏判或错判的情况,既不可靠,也不经济.对于这种需求,智能视频分析技术是一个很好地解决方案.它利用计算机人工智能和视频分析技术,自动地对图 像进行分析,对于满足触发条件的事件自动记录,并产生告警,这样就大大解放了人力,同时还提升了检 测的准确性和可靠性.2.3 监控中央组成描述3G网关设备监控中央由五个局部组成：中央治理效劳器,磁盘阵列,大屏幕,网络传输设备和中央治理效劳器包括中央治理效劳、注册效劳、转发效劳等,其作用简单概括是治理协调系统的运作,并在前端设备与客户端之间建立联系,为客户提供对各路视频的监视和治理接口,并根据各级治理平台的权限和治理策略完成视频流的存储和转发.所有这些功能都是通

11、过在中央治理效劳器上运行DVP数字视频管理平台来实现.为保证DVP数字视频治理平台各项功能正常运行,中央治理效劳器应选择至少 4核心酷睿2处理器,4G内存,2TB硬盘,带有1GB显存的3D高速显卡,以及千兆网卡.磁盘阵列主要用于存储视频流数据,它采用千兆的以太网接口与中央治理效劳器连接,以满足多路视频同时存储的需要.根据存储数据容量的需求,磁盘阵列可分为8盘位,16盘位,24盘位和48盘位等多种配置,还可以通过外部的级联接口进行多台磁盘阵列的级联,这样可以成倍地增加存储空间.每个盘位可以支持最大2TB的硬盘,采用高速的 SATA6Gbps或SAS接口,以满足突发的大容量存储需求.为保证数 据的

12、存储平安和存储效率,磁盘阵列支持多种RAID模式,RAID0 , RAID1 , RAID0+1 , RAID5等模式可以满足不同的数据存储需求.大屏幕用于显示高清的监控图像.系统采用40寸以上的LCD显示屏,分辨率高于1600*1200 ,以无损显示720P的高清视频及200万的抓拍图像.显示屏带有 HDMI或DVI数字接口,以保证图像的高质量.网络传输设备包括光纤收发器和网络交换机.光纤收发器可以将以太网电信号转换为光信号以便长距离传输,突破双绞线100米得传输限制.在变电站监控中,无论是站厂监控,还是设备间和环境动力参数监控,或是办公区域的监控,监控点和监控中央的距离都往往会超出100米的距离,此时借助光纤收发器将以太网电信号转成光信号在光纤上传输就成为最可靠最经济的解决方案,光纤收发器以稳定的性能和低廉的价 格为以太网信号的传输提供了最好的解决方案.网络交换机用在监控中央端,