【正文】 電 力 公 司智能變電站輔助系統(tǒng)技術文件二○一○年十月目 錄1 技術文件 2 概述 2 需求分析 3 系統(tǒng)需求描述 3 需求分析圖 5 設計原則及標準 5 設計原則 5 設計標準 8 系統(tǒng)總體設計 9 系統(tǒng)模式 9 系統(tǒng)功能 9 系統(tǒng)結構拓撲圖 15 系統(tǒng)詳細設計 16 系統(tǒng)組成 16 系統(tǒng)特點 16 系統(tǒng)重點問題解決 17 主站（次主站）系統(tǒng) 19 變電站子（監(jiān)控分中心）系統(tǒng)設計 21 變電所電源分配和控制方案 23 系統(tǒng)優(yōu)勢分析 24 平臺軟件功能說明 24 管理服務器軟件 25 監(jiān)控圖像終端軟件 27 視頻編碼器軟件 36 流媒體代理軟件 36 網(wǎng)管軟件 37 web瀏覽軟件 37 網(wǎng)絡存儲服務器軟件 38 網(wǎng)絡級聯(lián) 38 實時圖像監(jiān)控 42 遠程控制 43 報警管理 44 錄像管理 45 日志和安全 45 用戶管理 461 技術文件 概述隨著視頻壓縮技術的不斷發(fā)展，視頻技術在電力系統(tǒng)領域獲得了廣泛的應用，其中監(jiān)控系統(tǒng)正是其主要的應用領域。現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要分兩類，即模擬監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，而且數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)正全面取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)。遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)目的是為了解決變電所自動化“遙測、遙信、遙控、遙調等四遙”以外新的“遙視”問題，不僅為自動化變電所管理提供了新的手段，而且對無人值班變電所的安全性和可靠性運行提供了監(jiān)視手段。本次工程規(guī)模：本工程為新建變電站，電壓等級為220kV/110kV/35kV；220kV接入系統(tǒng)方式為：220千伏云會變本期考慮從北側的220千伏瓶窯－杭北2回線開口環(huán)入云會變電所及500kV吳寧(東陽)變電站。本工程220kV線路本期4回(瓶窯2回、杭北2回)，遠景6回，220kV本期及遠景均為雙母線接線；110kV線路本期4回，遠景12回，本期為單母線分段接線和遠景為單母線三分段接線；35kV線路本期8回，遠景0回，本期為單母線接線，遠景為單母線分段接線，35kV電容器本期2組，遠景6組；主變壓器本期1臺(1240MVA)，遠景3臺(3240MVA)。220kV及l(fā)l0kV配電裝置采用戶外GIS設備，35kV配電裝置采用戶內開關柜。本工程全站配置一套智能輔助控制系統(tǒng)，并與站用一體化信息平臺共用一套后臺主機智能輔助控制系統(tǒng)采用分層、分布式結構，由圖像監(jiān)控子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)、設備安全運行監(jiān)測子系統(tǒng)、消防監(jiān)控子系統(tǒng)、火災報警子系統(tǒng)和暖通照明給排水控制子系統(tǒng)等組成其整體結構如圖所示。 需求分析視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要考慮對全站主要電氣設備、關鍵設備安裝地點以及周圍環(huán)境進行全天候的圖像監(jiān)視，以滿足電力系統(tǒng)安全生產所需的監(jiān)視設備關鍵部位的要求，同時，該系統(tǒng)可實現(xiàn)變電站安全警衛(wèi)的要求。 系統(tǒng)需求描述168。 實現(xiàn)對變電站區(qū)域內場景情況的遠程監(jiān)視；通過合理設置攝像機的位置，系統(tǒng)能清晰監(jiān)視戶內、戶外各場地環(huán)境，包括出入口、道路、設備區(qū)。168。 能清晰監(jiān)視戶內外設備，如主變壓器、各類高壓電器斷路器以及隔離開關等重要設備的外觀狀態(tài)，主閘刀的分合狀態(tài)，線路及設備的接地情況以及操作人員的操作情況等。168。 對全站主要電氣設備、關鍵設備安裝地點以及周圍環(huán)境進行全天候的狀態(tài)監(jiān)視，以滿足電力系統(tǒng)安全生產所需的監(jiān)視設備關鍵部位的要求，同時，該系統(tǒng)可滿足變電站安全警衛(wèi)的要求。168。 以網(wǎng)絡通信（IEC61850協(xié)議）為核心，完成站端音視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)、安全警衛(wèi)信息、火災報警信息的采集和監(jiān)控，并將以上信息遠傳到監(jiān)控中心或調度中心。168。 采用智能視頻分析技術，從而完成對現(xiàn)場特定監(jiān)視對象的狀態(tài)分析，并可以把分析的結果（標準信息、圖片或視頻圖像）上送到統(tǒng)一信息平臺；通過劃定警戒區(qū)域，配合安防裝置，完成對各種非法入侵和越界行為的警戒和告警；168。 通過和站內自動化系統(tǒng)、其他輔助子系統(tǒng)的通訊，應能實現(xiàn)用戶自定義的設備聯(lián)動，包括現(xiàn)場設備操作聯(lián)動，火災消防、門禁、SF6監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、報警等相關設備聯(lián)動。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/關閉空調、自動啟動/關閉風機、自動啟動/關閉排水系統(tǒng)等。168。 能監(jiān)視各主要室內環(huán)境（二次設備室、高壓室、低壓室、通信室、站用變室等）的情況；168。 監(jiān)視站內主變、110kV設備區(qū)、35kV/20kV/10kV/6kV設備區(qū)等重要設備的外觀運行狀態(tài)。滿足大范圍、遠近距離監(jiān)視的要求。168。 對變電站站內關鍵部位進行防火、防盜自動監(jiān)控，可進行周界、室內、門禁的報警安全布控，如變電站圍墻、變電站大門、控制樓大門等；168。 變電站現(xiàn)場的圖像信息可供安監(jiān)、保衛(wèi)等其他部門利用；168。 變電站的圖像信息應能經(jīng)通信網(wǎng)絡實時上傳上級調度和管理部門。168。 能實時、清晰地顯示圖像，有攝像機的安裝地點提示。168。 遠程監(jiān)控終端可以根據(jù)不同的時間段，采用不同的監(jiān)控模式，時間段用戶可以設置。168。 系統(tǒng)主要設備（或主要功能單元）應具備遠方啟動、復位功能。168。 系統(tǒng)設備應具備不間斷電源，根據(jù)變電所直流系統(tǒng)提供直流220V或110V或48V的接口。電源應具有防雷防過電壓保護器。168。 系統(tǒng)提供遠程訪問功能：維護人員不必到達設備現(xiàn)場，就可修改設備的各項參數(shù)，提高了設備的維護效率。同時，管理員可遠程增加、刪除和修改用戶、監(jiān)控地點以及用戶的控制權限等信息。當這些信息修改之后，管理員不用對客戶端進行維護，用戶只要再重新登錄系統(tǒng)一次，即可得到管理員重新分配的信息，減輕管理人員的軟件維護工作量。 需求分析圖 設計原則及標準 設計原則本方案設計過程中，主要考慮招標技術規(guī)范書要求及以“先進、成熟、開放、按需集成、標準化、可擴展性、安全性”為原則進行設計，具體如下：216。 先進性圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)，應能反映當今技術的先進水平。所采用的技術和設備完全滿足功能和穩(wěn)定性的基礎上，保證10年內不會被淘汰。圖像編碼、壓縮方式采用MP4/，具有圖像清晰度高、畫面細微逼真、圖像幀率高等優(yōu)點。同時硬件壓縮保證高實時性，圖像延時小于1秒。機柜、站端視頻處理單元、電源、外圍監(jiān)控設備等設備采用具有國內先進水平的產品，具有國際認證和國內檢驗機構的合格證書，系統(tǒng)應充分考慮可升級性。216。 成熟性和實用性采用技術成熟、符合使用要求的設備?？梢宰畲笙薅鹊貪M足站內“無人值班，少人值守”的現(xiàn)代化管理未來發(fā)展的需求，且持久實用。216。 開放性在設計過程中，充分考慮變電站擴容的需要，使系統(tǒng)與未來擴展的設備具有互聯(lián)性與互操作性，能夠很方便地接入到計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)之中。后臺存儲系統(tǒng)容量和視頻服務器的各種信號輸入接口應滿足變電站終期建設規(guī)模要求。整個系統(tǒng)是一個開放式系統(tǒng)，兼容性強、可擴展性強，能與現(xiàn)有電力SIS系統(tǒng)、MIS網(wǎng)、站內局域網(wǎng)、消防火災報警系統(tǒng)及電力自動化系統(tǒng)互連，提供完整的監(jiān)控管理業(yè)務平臺。216。 集成性和可擴展性由于電力系統(tǒng)建設階段性特點，變電站遙視系統(tǒng)要求具備良好的可擴展性。(1) 系統(tǒng)主要設備的配置按照終期規(guī)模設計，在變電站將來擴建時，遙視系統(tǒng)的軟硬件勿須改變；(2) 系統(tǒng)各項功能和運行狀態(tài)不受擴建影響；(3) 系統(tǒng)具備多級組網(wǎng)能力以便組建更大的監(jiān)控網(wǎng)絡。216。 標準化系統(tǒng)中的各個設備接口均采用了業(yè)界標準的接口，可以充分利用業(yè)主現(xiàn)有的資源以及本系統(tǒng)能夠得到后續(xù)利用。216。 系統(tǒng)高可靠性為保證系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運行，前端視頻采集設備我們均選用國內知名品牌?？低暪井a品、以及具備三維智能定位功能的智能高速球機。視頻編碼、存儲設備選用杭州?？低晹?shù)字技術股份有限公司為高端行業(yè)用戶開發(fā)生產的DS8116HFS及DS9016高清混合硬盤錄像機為核心。1) 系統(tǒng)的使用不能影響被監(jiān)控設備的正常運行；2) 系統(tǒng)的局部故障不能影響整個監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作。3) 系統(tǒng)主要設備存在結構和功能冗余，系統(tǒng)不能存在瓶頸問題；4) 系統(tǒng)設備采用模塊化結構，便于故障排除和替換；5) 系統(tǒng)要具有自診斷功能，對各種程序出錯、通道干擾等可自動恢復，對通信終端、軟硬件故障等要能夠診斷出故障并及時告警；6) 系統(tǒng)要有具備處理同時發(fā)生的多事件的能力；7) 系統(tǒng)具備防雷和抗強電干擾能力。216。 運行安全性1) 系統(tǒng)實行操作權限管理，按工作性質對每個操作人員賦予不同權限，系統(tǒng)登錄、操作進行權限查驗；2) 系統(tǒng)所有重要操作,如登錄、控制、退出等，均應有操作記錄，系統(tǒng)可對操作記錄進行查詢和統(tǒng)計，所有操作記錄具有不可刪除和不可更改性；3) 網(wǎng)絡安全保護，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息不被竊取和破壞；4) 系統(tǒng)保存的重要數(shù)據(jù)，具有不可刪除和不可更改性。5) 系統(tǒng)具有較強的容錯性，不會因誤操作等原因而導致系統(tǒng)出錯和崩潰；6) 系統(tǒng)應具有自診斷功能，對設備、網(wǎng)絡和軟件運行進行在線診斷，發(fā)現(xiàn)故障，能顯示告警信息；7) 系統(tǒng)應具有數(shù)據(jù)備份與恢復功能；8) 系統(tǒng)應具有遠程配置的能力；9) 系統(tǒng)可接入多種智能設備，通信協(xié)議為標準的遠動標準協(xié)議；10) 應采用全中文圖形化界面；11) 提供對系統(tǒng)操作的在線中文幫助。12) 自動生成系統(tǒng)運行日志，可查詢及以報表方式打印輸出。216。 可擴展性系統(tǒng)軟、硬件采用模塊化結構，各模塊功能明確。系統(tǒng)配置靈活方便，可以根據(jù)用戶的實際情況和具體要求增減相應模塊，使應用更具合理性。l 系統(tǒng)在滿足現(xiàn)有功能的基礎上預留足夠的接口以便系統(tǒng)后期擴容。l 靈活的組網(wǎng)方式，系統(tǒng)建成后可以便捷地增加其他區(qū)域的子系統(tǒng)，并可接入電力系統(tǒng)MIS網(wǎng)、消防火災報警系統(tǒng)、電力自動化系統(tǒng)及內部局域網(wǎng)。l 整個系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成大型的全數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可按多級（至少三級）組網(wǎng)的方式，形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡，高一級監(jiān)控中心能管理和監(jiān)控低一級監(jiān)控中心的運行。216。 易操作性系統(tǒng)軟件提供全可視化中文操作界面，操作員只需經(jīng)簡單的培訓就可熟練使用。系統(tǒng)軟件用戶界面設計合理，充分考慮實際使用的方便性及舒適美觀的視覺效果，具體形象的圖標按鈕和詳細的在線幫助讓操作員使用輕松自如。216。 易維護性系統(tǒng)運行的高穩(wěn)定性和高可靠性使系統(tǒng)維護人員有較少的工作量，系統(tǒng)具有自診斷和自恢復功能，可以報告故障位置及原因，部分系統(tǒng)故障可以由系統(tǒng)本身自行修復，幫助維護人員定位和排除故障，從而進一步減少工作量。216。 系統(tǒng)升級及維護即便是最先進的系統(tǒng)，也會有隨著時間的推移而造成零配件損壞、系統(tǒng)的落后等問題發(fā)生，故在系統(tǒng)設計中，我們選用產品和系統(tǒng)時，已充分考慮到系統(tǒng)的升級和維護問題，主要有：第一章 智能化升級――系統(tǒng)軟件的升級操作不需要繁復的操作和專門的技術，在系統(tǒng)服務器軟件升級后，各客戶端軟件自動完成升級，不需人干預；第二章 模塊化結構――為方便硬件的維護和升級，我方在設計時采用模塊化結構，系統(tǒng)維護或升級時僅需更換相應板卡即可滿足需要。這樣，大大便于系統(tǒng)的后期維護、升級及擴容方便；216。 系統(tǒng)功能的全面性系統(tǒng)監(jiān)控中心可以對多個區(qū)域內前端進行全面實時監(jiān)控，根據(jù)需要可實現(xiàn)分級監(jiān)控。圖像監(jiān)視可選擇單畫面手動切換、單畫面自動輪視、多畫面手動切換和多畫面自動輪視等多種方式，可設置手動錄像、定時自動錄像和報警自動錄像等多種錄像方式。報警點布防/撤防靈活方便，報警聯(lián)動迅速準確。 設計標準標準號標準名稱GB 電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程GB 電工電子產品應用環(huán)境條件無氣候防護場所使用GB 12322 通用性應用電視設備可靠性試驗方法GB 12663 防盜報警控制器通用技術條件GB 50198 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范GB 50217 電力工程電纜設計規(guī)范GBJ 115 工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范DL 476 電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議YD 610 PCM基群信令接口設備技術要求和測試方法GB/T 13926工業(yè)過程測量和控制裝置的電磁兼容性GB/T 14429遠動設備及系統(tǒng)術語GB/T 靜電放電抗擾度試驗GB/T 射頻電磁場輻射抗擾度試驗GB/T 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗GB/T 浪涌（沖擊）抗擾度試驗GB/T 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度GB/T 工頻磁場的抗擾度試驗IEC 608705101 基本遠動任務配套標準IEC 608705103 繼電保護設備信息接口配套標準IEC 608705104 遠動網(wǎng)絡傳輸規(guī)約IEEE 10BASET 以太網(wǎng)接口標準CCITT 脈沖編碼調制通信系統(tǒng)網(wǎng)路數(shù)字接口參數(shù)標準ITUT 網(wǎng)絡電視電話系統(tǒng)和終端設備標準ITU 視音頻編解碼標準ISO/IEC144962 MPEG4視音頻編解碼標準視聽對象的編碼（6部分） 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)模式系統(tǒng)應采用標準化、網(wǎng)絡化、免維護式的系統(tǒng)結構，具有高度的可靠性和安全性，同時符合IEC61850互聯(lián)標準。(1) 系統(tǒng)具備軟硬件的擴充能力，支持系統(tǒng)結構的擴展和功能升級；(2) 系統(tǒng)為其它系統(tǒng)提供標準圖像接口，以利于其它系統(tǒng)調用及二次開發(fā)；(3) 系統(tǒng)所提供的支撐軟件能支持用戶進一步開發(fā)應用軟件；(4) 系統(tǒng)的軟硬件接口采用國際標準或工業(yè)標準，支持與其它標準硬件、其它網(wǎng)絡及不同生產商的設備互聯(lián)?？梢赃_到信息資源共享；(5) 系統(tǒng)所選用的硬件平臺符合現(xiàn)代工業(yè)標準，具有一定市場銷售規(guī)模的通用化、系列化的標準產品，并有可靠的維修服務支持，存在有其它替代品的可能。應充分考慮到計算機硬件的飛速發(fā)展和合同簽訂到系統(tǒng)投運的時間滯后；(6) 為適應系統(tǒng)多級監(jiān)控要求，系統(tǒng)具有靈活的多級組網(wǎng)能力；(7) 系統(tǒng)具備開放的二次接口，可以為第三方提供進行連接的接口。視頻監(jiān)控系統(tǒng)由圖