【正文】 ........ 66 圖表 10 多域平臺互聯(lián)示意圖 ................................................................................... 68 變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 深圳市安智訊信息科技有限公司 第 7 頁 第 1章 項目概況 項目背景 變電站是電網(wǎng)的 核心 環(huán)節(jié) ，擔(dān)負著所在區(qū)域的供電任務(wù)。但 變電站具有數(shù)目巨大，地域分布廣且很多地處人煙稀少區(qū)域的特點，給維護管理帶來了諸多不便。早期的視頻監(jiān)控是“被動”監(jiān)控，異常情況需值班人員實時監(jiān)控才能發(fā)現(xiàn)，下屬站點無法被同時兼顧，只能在案件追溯時調(diào)用視頻資料；模擬攝像機由于技術(shù)的限制，對細節(jié)的把握不夠，往往會出現(xiàn)看到有人偷東西但看不清人臉的情況。專業(yè)的電力 平臺軟件 通過網(wǎng)絡(luò) 可以對 一個地區(qū)的幾十個甚至 上百個變電站 進行 統(tǒng)一管理， 滿足 集中 管理模式的需求。 根據(jù) 我們對電力 系統(tǒng) 現(xiàn)狀 的 調(diào)研 及對智能變電站的理解 ， 需求 分析 如下： ? 利用現(xiàn)有電力 綜合數(shù)據(jù)網(wǎng) ，構(gòu)架 綜合監(jiān)控 系統(tǒng)，調(diào)度中心實現(xiàn)對下屬變電站的統(tǒng)一、集中管理 。 ? 對變電站內(nèi)的視音頻數(shù)據(jù)、環(huán)境量數(shù)據(jù)、報警信息等進行實時采集，并傳輸至上級調(diào)度中心。 ? 變電站 門禁讀卡器處安裝語音對講設(shè)備，當(dāng) 巡檢人員忘帶門禁卡時，可呼叫中心值班 人員， 身份 確認無誤后，可 通過 平臺軟件 遠程開啟門禁。 ? 在條件允許的前提下，變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)可與變電站 SCADA 系統(tǒng)進行互聯(lián)，獲取遠動信息進行聯(lián)動，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度和維護的可視化。 變電站 綜合監(jiān)控 系統(tǒng) ， 必須是高性能、可擴展的計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，以便支持今后不斷更新和升級的需要，從而保護投資。 ? 先進性 在投資費用許可的情況下，系統(tǒng)采用當(dāng)今先進的技術(shù)和設(shè)備，一方面能反映系統(tǒng)所具有的先進水平，包括先進的傳輸技術(shù)、圖像編碼壓縮技術(shù)、視頻智能分析技術(shù)、存儲技術(shù)、控制 技術(shù)，另一方面使系統(tǒng)具有強大的發(fā)展?jié)摿?，設(shè)備選型與技術(shù)發(fā)展相吻合，能保障系統(tǒng)的技術(shù)壽命及后期升級的可延續(xù)性。 ? 安全性 綜合考慮設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全。 變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 深圳市安智訊信息科技有限公司 第 14 頁 第 3章 系統(tǒng)總體設(shè)計 電力 組織架構(gòu) 電力系統(tǒng)的管理模式具有共性： 省公司 管理下屬各 地區(qū)局及超高壓公司 ； 各地區(qū) 局管理下屬縣局 /監(jiān)控中心及重要區(qū)域的 35/110/220kV 等級變電站 ，超高壓公司管理下屬 500kV 及以上 等級變電站 ；縣局 /監(jiān)控中心管理下屬 35/110/220kV等級變 電站 。 傳輸網(wǎng)絡(luò) 變電站 綜合監(jiān)控 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)承載于 傳輸網(wǎng)絡(luò) 電力 綜合數(shù)據(jù)網(wǎng) ， 用于 站端 與 主站、主站之間的 通信。 2) 省級主站 省級主站 可 管理 全省 變電站 的所有 設(shè)備 ， 接收由所轄地區(qū)級主站上報的設(shè)備和環(huán)境信息，滿足省級主站用戶視頻、環(huán)境信息查看、變電站設(shè)備控制 的需求 。 ? 環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測 變電站的穩(wěn)定運行離不開站內(nèi)一次、二次設(shè)備的安全運行，自然條件等因素影響著設(shè)備的安全運行，高溫、雷雨、冰雪、臺風(fēng)天氣設(shè)備的事故發(fā)生率特別高，同時設(shè)備周邊的環(huán)境狀況也能反映設(shè)備的運行狀況 。 ? 語音對講 在門禁刷卡處配置語音對講設(shè)備，當(dāng)巡檢人員忘記帶門禁卡時，通過對講設(shè)備呼叫遠方值班人員開啟門禁，可以節(jié)省等待時間，提高工作效率 。 ? B/S 方式訪問 MIS 用戶通過 B/S（ Brower/Server） 方式訪問站端系統(tǒng) ， B/S 方式 采用 標(biāo)準(zhǔn)的 HTTP 協(xié)議，具有很強的開放性和兼容性，完全能融合在電力系統(tǒng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中 。 系統(tǒng)集成 改變了各系統(tǒng)獨立運行的局面，滿足了電力系統(tǒng)用戶“減員增效”的需求。 隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的高速發(fā)展， 用戶 對于視頻監(jiān)控產(chǎn)品的要求也在不斷提高， “ 讓我們看得更清楚 ” 是許多用戶提出的一個非常迫切的需求 。完整的高清方案需要 前端、平臺、傳輸、存儲、瀏覽、顯示等各環(huán)節(jié) 都滿足高清標(biāo)準(zhǔn)。 隨著電力 系統(tǒng) 無人值守變電站管理模式的推廣，比較 高清監(jiān)控 和 標(biāo)清監(jiān)控后，用戶對高清監(jiān)控提出了迫切的需求， 如在 變電站內(nèi)看清被監(jiān)控設(shè)備的 細節(jié)（油位、溫度計） 是很重要的 。而不能防患于未然， 變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 深圳市安智訊信息科技有限公司 第 20 頁 在事件發(fā)生 時就 及時發(fā)現(xiàn)并進行控制，從而 減少誤操作，預(yù)防人身傷亡事故 。 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相比，具有更優(yōu)的有效性和持久性。軟件可以支持超大規(guī)模的部署，能滿足 電力系統(tǒng) 多級 綜合監(jiān)控 的應(yīng)用需求。 RPU 接收 子系統(tǒng) 上傳的 視音頻 及 報警 信息，并進行處理、上傳， 工作人員可 通過 客戶端 向 子系統(tǒng) 發(fā)送一系列的控制指令。 1) 技術(shù)介紹 站端處理單元（ RPU） 是站端視頻處理單元（ RVU）、遠程控 制單元（ RCU）等站端控制設(shè)備的合稱， 是 綜合監(jiān)控 系統(tǒng)的核心設(shè)備，實現(xiàn)視頻、語音及環(huán)境信息實時處理、傳輸、存儲等功能。 兼容模擬攝像機和 IP 攝像機，還支持 720P 高清攝像機的接入管理。 ? 可對變電站內(nèi) IP 攝像機實現(xiàn)接入管理，并可存儲錄像在本地 ， 不同通道可設(shè)定不同的錄像保存周期。 ? 與變電站相關(guān) 子 系統(tǒng)（ 電力 SCADA、門禁系統(tǒng)等） 實現(xiàn)聯(lián) 動： 當(dāng)進行倒閘 操作時自動 調(diào)用 該區(qū)域內(nèi)攝像機 的預(yù)置位 ，監(jiān)視設(shè)備是否正常動作 ；門禁刷卡時，能將卡號疊加在對應(yīng)通道的視頻上 。 以 一路 視頻圖像在 7 天、 15 天、 30 天所需要的占用空間估算如下： 存儲天數(shù) 視頻規(guī)格 7 天 15 天 30 天 1280*720(HD720P)， 4Mb 碼流 720*576(D1)， 2Mb 碼流 變電站內(nèi)的視頻 很多 需 連續(xù)存儲 30 天， 以 24 路 D1 接入 為例，根據(jù)計算得出 需要 15188GB， 實際配置時還需要考慮格式化開銷， 建議采用 8 塊 2TB 硬盤。 500kV 變電站 500kV 變電站作為 輸變電網(wǎng)的樞紐，與區(qū)域性大容量水電站、火電站、核電站相連接。 ? 變電站全景 ： 全面了解變電站的 現(xiàn)場 情況 ， 監(jiān)視 進出變電站、 建筑物 、設(shè)備場地 的人員、車輛， 監(jiān)視設(shè)備 場地的環(huán)境狀況 。 ? 35kV 場地： 監(jiān)視 該區(qū)域斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘 的 外觀狀態(tài)、 分 /合狀態(tài) ； 監(jiān)視 該區(qū)域 電容器、 CT、 PT、避雷器和 瓷瓶 等 的外觀狀態(tài)。220kV 側(cè)采用 雙母線接線 ， 雙母線可通過母聯(lián)連接 進線多的站點采用雙母雙分段 ； 110kV 側(cè)采用雙母線接線，雙母線可通過母聯(lián)連接進線多的站點采用雙母雙分段； 35kV 側(cè)采用單母線 分段 接線，裝設(shè)電容器和 消弧線圈 。 ? 主變場地： 監(jiān)視變電站 主變的 外觀 狀態(tài) 、油位、 檔位、 套管、瓷瓶、滲漏油、風(fēng)扇狀態(tài) 等。 ? 室內(nèi)重要區(qū)域：監(jiān)視 進出 室內(nèi)（主控室、主控樓繼保室、就地繼保室、通信室、蓄電池室）的人員情況及室內(nèi)設(shè)備的外觀狀態(tài) 。 ? 110kV 場地： 監(jiān)視 該區(qū)域斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘 的 外觀狀態(tài)、 分 /合狀態(tài) ； 監(jiān)視 該區(qū)域 CT、 PT、避雷器和 瓷瓶 等 的外觀狀態(tài)。 ? 變電站圍墻：對 變電站 周界進行 防入侵監(jiān)視，安防 設(shè)備 報警 能 聯(lián)動 視頻 。 ? 室內(nèi)重要區(qū)域：監(jiān)視 進出 室內(nèi)（主控室、主控樓繼 保室、就地繼保室、通信室 、蓄電池室 ）的人員情況及室內(nèi)設(shè)備的外觀狀態(tài) 。 ? 500kV 場地： 監(jiān)視 該區(qū)域斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘 的 外觀狀態(tài)、 分 /合狀態(tài) ； 監(jiān)視 該區(qū)域并聯(lián)電抗、 CT、 PT、避雷器和 瓷瓶 等 的外觀狀態(tài)。 500kV 變電站 的 建議攝像機數(shù)量為 40 個 左右 ，可采用如下分布： ? 變電站大門： 監(jiān)視進出變電站人員 及 車輛 的情況，可配合門禁 使用，用于刷卡人員或忘帶卡人員的身份驗證 。 監(jiān)控點 分布 變電站是輸變電網(wǎng)的樞紐，安裝有大量一次設(shè)備 ，還 配套有二次設(shè)備、計算機設(shè)備、通信設(shè)備 ，任何設(shè)備都關(guān)系到變電站的安全運行，同時場地環(huán)境也影響著設(shè)備的運行狀況。 3) 存儲計算 支持接入 8 路模擬 標(biāo)清 攝像機 +16 路 IP 標(biāo)清 攝像機 （或 16 路模擬 標(biāo)清 攝像機 +8 路 IP 標(biāo)清 攝像機） ，共 24 路 D1 視頻。 ? 采集變電站各子系統(tǒng)的環(huán)境量信息、開關(guān)量報警、 RS485/232 總線數(shù)據(jù) ，上傳到監(jiān)控中心 。 一體化的設(shè)計 ， 可以 保護現(xiàn)有投資， 避免重復(fù)建設(shè)，今后可以增加 RPU 數(shù)量以支持更多的監(jiān)控點接入。 多功能 RPU， 結(jié)合 了 IT領(lǐng)域多項最新技術(shù)（如視音頻壓縮 /解壓縮、大容量硬盤記錄 /檢索、 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)）， 集成了各種報警、控制協(xié)議，可采集模擬量信號、 串口信號、開關(guān)量信號，是針對電力行業(yè)特點量身設(shè)計的 RPU。 站端處理單元 目前的無人值守變電站內(nèi)，雖然配置有視頻監(jiān)控、 環(huán)境監(jiān)測 、 安全防范 、 火災(zāi)報警、 門禁 等子系統(tǒng) ， 但大多分步、分批實施，系統(tǒng)各自獨立運行 。 變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 深圳市安智訊信息科技有限公司 第 21 頁 第 4章 站端 系統(tǒng) 設(shè)計 站端 概述 站端系統(tǒng) 以 站端處理單元（ RPU） 為核心，視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、安全防范、火災(zāi)報警、門禁、語音對講、智能控制、 SF6 泄漏報警等子系統(tǒng)均 接入 RPU。 采用 電力 專用 平臺軟件 電力系統(tǒng) 由于前端 變電站 數(shù)量龐大，一般都分布在多個地域， 綜合監(jiān)控技術(shù)的采用又增加了數(shù)據(jù)處理量 ， 單級系統(tǒng)的部署已不能滿足要求，需 采用多服務(wù)器分布部署甚至多級級聯(lián)的方式來實現(xiàn)。早期的視頻移動探測技術(shù)（ VMD）并不是真正意義上的智能視頻分析技術(shù)，僅僅具備移動探測功能，在目標(biāo)跟蹤、分類、識別等方面功能較弱，還會產(chǎn)生大量誤報。 采用 智能分析 技術(shù) 上級主站管理著 所轄 變電站 成百上千個監(jiān)控點 ，單憑 主站 十幾個電視屏和幾個值班人員，是難以兼顧的 。 ? 高清監(jiān)控技術(shù)的采用，使場景覆蓋范圍更廣，減少單位面積監(jiān)控點的數(shù)量，可以提高監(jiān)控效能，減少設(shè)備投資。 關(guān)于 “ 高清 ” 的定義，最早來源于數(shù)字電視領(lǐng)域，美國電影電視工程師協(xié)會提出了 高清電視 （ HDTV）標(biāo)準(zhǔn)，分辨率需達到 720p 以上 。用戶可以根據(jù)需要對各功能進行關(guān)聯(lián)，滿足規(guī)則后可以觸發(fā)相應(yīng)功能。 系統(tǒng)特點 采用綜合監(jiān)控技術(shù) 變電站的 視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、安全防范、火災(zāi)報警、門禁 等子系統(tǒng) ， 大多各自獨立運行， 通過不同通道上傳數(shù)據(jù)， 甚至每套系統(tǒng)都 配有 獨立的管理人員，很難做到多系統(tǒng)的綜合監(jiān)控、集中管理，無形中降低了系統(tǒng)的高效性，增加了系統(tǒng)的管理成本。 ? 配置維護 能對站端處理單元進行校時、 重新啟動、修改 參數(shù) 、軟件升級、遠程維護等功能 。 ? 遠程 控制 上級主站通過客戶端和瀏覽器可 對 所轄 變電站的 任一 攝像 機 進行控制，實現(xiàn)遙控云臺的上 /下 /左 /右和鏡頭的變倍 /聚焦 ， 并對攝像機的預(yù)置位和巡航進行設(shè)置 控制應(yīng)具有唯一性和權(quán)限性，同一時間只允許一個高權(quán)限用戶操作；對門禁 、照明、給排水和 空調(diào) 通風(fēng)系統(tǒng) 的開啟進行控制。 我們的 綜合監(jiān)控 系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能： ? 實時視頻監(jiān)視 通過視頻監(jiān)視可以 實時了解變電站內(nèi)設(shè)備的信息，確定主變 運行 狀態(tài)，確定斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘等的分 /合閘狀態(tài)，確定刀閘接觸情況是否良好，以上信息通過電力 SCADA 遙測、遙信功能都有采集，但沒有視頻監(jiān)控可靠清晰。 主站系統(tǒng) 主站 系統(tǒng) 分省級主站和地區(qū)級主站 ，各 級主站的 構(gòu)架、功能 基本一致 。 變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 深圳市安智訊信息科技有限公司 第 15 頁 監(jiān)控 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖表 2 變電站 綜合監(jiān)控 系統(tǒng) 拓撲圖 變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 深圳市安智訊信息科技有限公司 第 16 頁 系統(tǒng)組成 變電站 綜合監(jiān)控 系統(tǒng) 由站 端 系統(tǒng) 、 傳輸網(wǎng)絡(luò)、主站系統(tǒng) 這 三 個相互銜接、缺一不可的 部分組成 。數(shù)據(jù)采取站端分布存儲、監(jiān)控中心集中存儲管理相結(jié)合的方式，對數(shù)據(jù)的訪問采用嚴格的用戶權(quán)限控制，并 做好異?？焖賾?yīng)急響應(yīng)和日志記錄。 系統(tǒng) 加入新建變電站時， 只需 配置站端系統(tǒng)設(shè)備、建立和 上級調(diào)度 的連接，在管理平臺做相應(yīng)配置即可，軟硬件無須做大的改