开关站远程综合管理系统开发

1、开关站远程综合管理系统开发摘要:本文采用温湿度传感器、专业摄像头和门禁系统构成前端子站，并利用内置3G模块的网络硬盘录像机将信号传输到远方主站，以实现开关站的温湿度、实时视频和门禁状态的查看和控制，可解决开关站安全管理、设备运行环境监测、巡检考核等问题，为各级供电部门实现多区域开关站集中管理、降低维护成本、提高工作效率提供了有效手段。关键词:传感器门禁系统远程监控开关站SwitchingStationRemoteIntegratedManagementSystemDevelopmentAbstract:Thepaperusestemperatureandhumiditysensors,prof

2、essionalcamerasandaccesscontrolsystemtoconstitutethefrontterminalstation,andusesbuilt-in3GmoduleNetworkDVRtotransportthesignalstotheremotemasterstation,inordertoachievethetemperature,humidity,real-timevideoandaccessstatusofswitchingstation,andsolvesafetymanagement,environmentalmonitoring,inspectiona

3、ssessmentandotherissues.Thesystemwouldhelptheelectricitysectoratalllevelstoachievecentralizedmanagementofmulti-regionalswitchingstation,reducemaintenancecostsandimproveworkefficiency.KeyWords:Sensor;AccessControlSystems;RemoteMonitoring;SwitchingStations随着电力系统的快速发展和城市的迅速扩大，对于数量快速增加的城市住宅小区变电所、环网站、商务大

4、楼的变电房，由于数量大、分布范围广而大多尚未纳入电力SCADA系统中，目前这类开关站的管理存在以下几个突出问题：经常发生设备失窃的情况，且当被盗时没有有效预报警手段。无法实时监测开关站的环境及开关柜设备运行状况1,经常发生因运行环境劣化而引发的设备故障。管理人员不能客观掌握开关站人工巡查状况，从而无法对巡查人员到岗到位情况进行管理和考核。随着无线3G通讯技术和传感器技术的日臻成熟，无人值守开关站存在的这些问题出现了新的解决思路。3G网络技术的主要优点是利用先进的空中接口技术(包括对频谱的高效利用)、全面的IP包交换及控制技术，能极大地增加系统容量、提高端到端通信质量和提供更高的数据传输速率2。

5、传感器技术作为一种与现代科学密切相关的新兴学科，是以研究自动检测系统中的信息获取、信息转换和信息处理的理论和技术为主要内容的一门技术性学科，正得到空前迅速的发展,并且在相当多的领域被越来越广泛地利用3。本文利用传感器，实时记录开关站现场温湿度、视频信息和门禁状态,并通过管理软件对温湿度超限、非法开门进行告警和视频记录从而解决开关站安全管理、设备运行环境监测、巡检到位考核等问题。1系统结构与原理开关站远程综合管理系统包括主站和子站两部分，主站主要包括管理系统平台软件一套、主站服务器一台、视频服务器一台，以及若干客户端。子站端（即开关站端）主要设备包括网络硬盘录像机（DVR主机）、门禁控制器、视频

6、摄像头、门禁卡、电锁、温湿度传感器等。系统结构如图1所示。子站系统通过门禁系统、温湿度传感器和摄像机采集门禁信息、室内温湿度、开关柜温度和视频信息，并通过DVR主机和无线网络传输到主站服务器和视频服务器。主站服务器运行主程序服务，可通过监控客户端程序连接服务器查看、配置整个系统，实现对开关站的门禁、室内温湿度、开关柜温度实时监控和管理，并将告警信息通过短息发送到责任人手机。由于视频信号流量较大，视频服务器部署在外网，接收开关站通过3G网络传送过来的视频数据，通过视频客户端程序实现对开关站的视频监控。2系统硬件设计本文采用海康威视DS-HDVROOHF-ST系列嵌入式网络硬盘录像机（DVR）统一

7、收集子站前端门禁、温湿度和视频等信息，通过内置3G模块实现与远方主站数据传输，同时向门禁系统和摄像机发送控制信息。DS-HDVR00HF-ST系列嵌入式网络硬盘录像机是海康威视自主研发的新一代混合型网络硬盘录像机，该装置可接驳模拟摄像机、网络摄像机、网络快球和网络视频服务器，支持SNMP（简单网络管理）、NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、SMTP（邮件服务）、NFS（接入NAS）、iSCSI（IPSAN应用）、PPPoE拨号上网）等协议，可广泛应用于能源、金融、公安、部队、电信、交通、电力、教育、水利等领域的安全防范。2.1智能门禁智能门禁系统由门禁控制器、读卡器、感应卡和电动

8、锁组成。门禁控制器用于存储感应卡权限和刷卡记录，并集中处理所有读卡器上传信号，负责通讯和其他数据存储器协调，配合主站管理软件进行相应的时钟、开门授权、统计等管理工作。同时，门禁控制器还可以连接温湿度传感器，获取温湿度信息，通过RS232/485实现与DVR主机通信,并实现多个控制器的级联。为方便室内开门，设置了一个开门按钮，在室内按该按钮就可以直接开门，不必刷卡。门禁系统还设置了断电保护，在开关站站用电断电时,门禁系统启用内置电池供电，可保持门禁系统正常工作12小时以上。智能门禁结构如图2所示。2.2视频监控视频监控使用海康130万像素网络高清红外智能球机DS-2DF1-77XY,该摄像机采用

9、1/3”尼高性能逐行扫描CCD,图像清晰，最大分辨率可达280刈60,采用H.264视频压缩算法和TI高性价比的达芬奇处理芯片和平台，性能可靠稳定，支持三维智能定位功能，配合DVR和客户端软件可实现点击跟踪和放大，支持定时任务预置点/花样扫描/巡航扫描/水平扫描/垂直扫描/随机扫描/帧扫描/全景扫描等功能，支持RS485云台控制协议，同时支持TCP/IP,HTTP,DHCPDNS,RTP/RTCP,PPPoE多种网络协议,可直接与DVR主机连接，以实现摄像控制和数据交换。2.3温湿度监测本文使用数字温湿度传感器DHT21采集开关站内的温湿度和开关柜温度信号，通过单线制串行接口连接到门禁控制器，

10、并通过门禁控制器和DVR主机将数据传输到主站。DHT21数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性，有超快响应、抗干扰能力强等优点，且信号传输距离可达20米以上，是理想的温湿度采集器。3系统软件设计本系统主要包括智能门禁、视频监控、环境监测、报警、远程系统维护等功能。3.1智能门禁智能门禁功能包括门禁状态监测、远程开闭门、责任人提醒、故障预案和人员授权等功能。门禁状态监测是指在系统的页面上可实时监控开关站的门禁状态，可查看门禁的开闭历史记录。远程开闭门是指可在主站端对指定开关站进行远程开

11、闭门，主要应用在门禁卡失灵、丢失、遗忘时，无法正常开闭门的情况。责任人提醒是指开关站门出现无法正常开关、门禁出现故障或开关站有人非法闯入时，向门禁责任人的手机实时发送短信，进行提醒。故障预案是指在刷卡器故障时，可使用远程开门方式开门维修，在控制器故障时，可采用备用金属钥匙开门维修。人员授权是指在系统中可对特定人员、特定时间内开放特定的开门权限。3.2视频监控视频监控功能包括实时视频、视频回放和视频下载等功能。实时视频是指可以在管理平台上实时查看指定开关站现场监控视频，并可遥控球机,实现对站内情况的灵活查看。而且，当开关门时，视频球机自动对站门开闭及人员进出情况进行视频录制拍摄。视频回放是指可查

12、看指定开关站现场最近36个月的视频资料。视频下载是指可以把视频资料下载到本地硬盘，永久保存，并可使用播放器播放。3.3环境监测环境监测功能包括站内温湿度监测和开关柜测温。可以实时显示开关站内温度、湿度数据和开关柜温度，也可查询温湿度的历史数据,并且通过不同颜色显示温度是否超标。主站环境监测画面如图3所示。3.4报警功能系统支持对站所门禁、站内温湿度、开关柜温度”设置报警显示。登录系统后，在主界面上自动显示所有报警的开关站及设备，通过点击可查看具体报警情况，并以红色高亮显示报警数值。同时,系统内报警数据还会以短信发送给开关站的指定责任人。3.5系统维护系统维护包括开关站维护、责任人信息维护、系统人员维护和门禁卡维护。在客户端程序上可以对开关站的基本信息、安装设备的信息、通信IP、责任人信息、系统维护人员信息，门禁卡登记、开卡与销卡,以及环境数据限值设定等进行维护。4结语本文基于传感器和无线3G技术设计了一套开关站远程综合管理系统,以实现开关站的温湿度、实时视频和门禁状态的查看和控制，满足了开关站安全管理、设备运行环境监测、巡检到岗到位考核等工作要求。目前,该系统正在试用中，图像清晰,监测结果准确,系统稳定。另外,根据现场要