變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控方案

　　需求分析

　　1、電力系統(tǒng)是國家建設(shè)的基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟的命脈所在。隨著國家經(jīng)濟        的快速發(fā)展、居民生活水平的迅速提高，用電需求持續(xù)增加，發(fā)電廠、變電站及配套線路被大量建設(shè)。變電站作為電網(wǎng)的核心環(huán)節(jié)，擔負著所在區(qū)域的供電任務。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。隨著變電站自動化程度的提高、“四遙”功能(遙控、遙信、遙測、遙調(diào))的普及，少人或無人值守模式在電力系統(tǒng)得到大力推廣，為電力部門節(jié)約了人力資源、提高了管理效率、提升了經(jīng)濟效益。

　　2、變電站視頻及環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)整合了視頻監(jiān)控、環(huán)境檢測、電子預案、移動視頻、干線管理、智能報警、地理信息、門禁、語音對講、智能控制、視頻情報管理等子系統(tǒng)。

　　3、變電站視頻及環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡可以實現(xiàn)地區(qū)所轄變電站的統(tǒng)一管理，通過級聯(lián)可以實現(xiàn)省市縣多級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。軟件采用模塊化設(shè)計，部署方便，操作簡便，還可根據(jù)電力行業(yè)自身管理需求和監(jiān)控現(xiàn)狀進行定制。作為電力系統(tǒng)生產(chǎn)管理的重要輔助手段，集成化、高清化、智能化的系統(tǒng)給變電站傳統(tǒng)視頻監(jiān)控帶來了全新運作模式，為無人值守模式提供了可靠的保障。

　　系統(tǒng)功能簡介

　　該系統(tǒng)可幫助電力部門實現(xiàn)變電站的無人值守或者少人值守，從而為推動電網(wǎng)的管理逐步向自動化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)展提供有力的信息技術(shù)保障。

　　變電站遙視系統(tǒng)的功能，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、通過監(jiān)控、安防系統(tǒng)，保護無人值守變電站設(shè)備的安全;2、通過監(jiān)控結(jié)合遠程和本地人員操作經(jīng)驗的優(yōu)勢，避免誤操作;3、通過監(jiān)控、燈光聯(lián)動、環(huán)境監(jiān)測監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況，起到預警和保護作用;4、配合其它系統(tǒng)(如變電站綜合自動化系統(tǒng)等)的工作。

　　主要監(jiān)控對象：變電站(所)內(nèi)場區(qū)環(huán)境;對變電站(所)內(nèi)的各主要設(shè)備間進行監(jiān)視(包括大門、控制室、繼保室、通訊室、高壓室等)。

　　方式：

　　系統(tǒng)采用先進的在線監(jiān)測、傳感器技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)、無線通信技術(shù),通過安裝在電力設(shè)備上的多種傳感器和現(xiàn)場監(jiān)測裝置，遠程在線監(jiān)測、監(jiān)視電力設(shè)備的運行狀態(tài)及設(shè)備周圍的環(huán)境狀況,當電力設(shè)備或設(shè)備周圍現(xiàn)場發(fā)生異常時，能在第一時間自動采集、并向上級遠方監(jiān)控管理中心發(fā)送監(jiān)測信息(數(shù)據(jù)、語音、等)和報警信息，使運行人員在遠方監(jiān)控管理中心可及時直接了解設(shè)備運行狀態(tài)，直接對現(xiàn)場進行監(jiān)聽、監(jiān)視，將故障消滅在萌芽狀態(tài)。同時能實現(xiàn)儀器儀表的顯示狀態(tài)遠程傳送，便于了解設(shè)備的運行狀態(tài)的一致性，直接確認狀態(tài)信息。變電站分別在各個重要設(shè)備及變電站內(nèi)外安裝攝像頭。另外，設(shè)計報警器可以接入多路報警量及控制量，我們在重要的出入口和設(shè)備處安裝了紅外/微波雙鑒報警器，在變電站四周圍墻墻頭設(shè)計安裝紅外對射報警器均接入報警器，在每個房間，安裝了雙鑒報警探測傳感器，有些房間，通過聯(lián)動裝置，可以控制照明設(shè)備。解碼器通過TD總線與監(jiān)控主機相連，在某些設(shè)備的房間，還安裝了監(jiān)聽器。同時在重要變電站的周圍采用電子圍欄，防止人為攀越和進入變電站區(qū)域。同時采用先進的智能識別技術(shù)，可以實現(xiàn)特殊區(qū)域的闖入等行為。

　　軟件介紹

　　軟件開發(fā)框架

　　綜合監(jiān)控系統(tǒng)軟件采用基于.NET開發(fā)體系的架構(gòu)實現(xiàn)，.NET定義的組件與系統(tǒng)功能相映射，提高內(nèi)聚，降低耦合，以功能為中心的組件之間通過規(guī)范的接口通信，實現(xiàn)組件之間相互獨立，有序聯(lián)系，加大了并行開發(fā)的可行度，提高了系統(tǒng)的開發(fā)速度。由于各組件能夠獨立的進行更新和取代，新功能也可通過簡單的更新或加入組件來實現(xiàn)，所以簡化了對系統(tǒng)的維護和部署。

　　電子地圖技術(shù)

　　系統(tǒng)軟件采用了以矢量化電子地圖GIS和柵格(位圖或影像圖)平面地圖相結(jié)合，實現(xiàn)多層和多級的地圖鏈接關(guān)系，使用電子地圖，大到全省矢量化地圖，小到可以清晰描述某個區(qū)域的監(jiān)控場所，平臺的電子地圖功能，可以根據(jù)實際區(qū)域分布，由用戶自定義電子地圖。用戶在子地圖上編輯各種設(shè)備圖標，如：攝像機、探測器、門禁控制器等設(shè)備圖標，用戶進入到子地圖平面后，點擊設(shè)備圖標就可以打開或控制相應設(shè)備。

　　數(shù)據(jù)通訊技術(shù)

　　系統(tǒng)軟件是先進數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)及計算機軟件處理技術(shù)、多媒體技術(shù)、數(shù)字集群通信、地理信息系統(tǒng)等信息技術(shù)的無縫集成，是信息技術(shù)的高度整合與融合，實現(xiàn)面向決策中心和基層單位的資源和信息共享。

　　服務器集群技術(shù)

　　滿足用戶大量并發(fā)訪問服務能力，減少或避免由軟件或硬件故障引起的系統(tǒng)停機時間，確保數(shù)據(jù)和應用程序?qū)ψ罱K用戶的可用性。

　　負載均衡技術(shù)

　　加強網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理能力，提高網(wǎng)絡的靈活性和可用性，防止網(wǎng)絡堵塞，利于應用程序和服務器的靈活組合。保證指揮中心在任何情況下的不間斷服務，在突發(fā)大容量/ 雪崩式報警時系統(tǒng)運行正常。

　　網(wǎng)絡架構(gòu)

　　第一級變電站端

　　變電站前端主要由下列主設(shè)備組成：攝像機(槍式一體化攝像機、球機)、室內(nèi)/室外云臺、云臺解碼器、紅外對射/電子圍欄、紅外雙鑒、射燈、燈光控制器。

　　變電站本地監(jiān)控中心端主要由下列設(shè)備組成：業(yè)務臺、服務器(根據(jù)變電站電壓等級規(guī)模選配)、網(wǎng)絡交換機、網(wǎng)橋、液晶電視(選配)、顯示器、監(jiān)控主機、標準機柜及其他輔助設(shè)備等。

　　監(jiān)控主機或業(yè)務臺負責系統(tǒng)設(shè)備控制，基于系統(tǒng)穩(wěn)定性及系統(tǒng)管理考慮，圖像監(jiān)視系統(tǒng)的控制主要由業(yè)務臺負責，監(jiān)控主機負責在系統(tǒng)調(diào)試、維護時執(zhí)行控制等操作。服務器負責為系統(tǒng)網(wǎng)絡訪問、系統(tǒng)權(quán)限認證提供服務，可根據(jù)具體變電站的電壓等級及監(jiān)控規(guī)模選配;顯示器、液晶電視負責為系統(tǒng)提供顯示服務;網(wǎng)絡交換機及網(wǎng)橋負責本地網(wǎng)絡連接，同時提供至少兩路上傳通道，將變電站本地監(jiān)控數(shù)據(jù)傳至區(qū)域監(jiān)控中心或集中監(jiān)控中心。

　　第二級遠程監(jiān)控主站端

　　程監(jiān)控主站端主要由下列設(shè)備組成：業(yè)務臺、服務器、網(wǎng)絡交換機等，有時，出于集中規(guī)模顯示需求，還包括電視墻、液晶顯示屏等設(shè)備。

　　遠程監(jiān)控主站端業(yè)務臺、服務器功能與變電站本地監(jiān)控中心業(yè)務臺功能類似，只是其管理的范圍大小不一樣。變電站本地監(jiān)控中心業(yè)務臺及服務器主要負責站內(nèi)系統(tǒng)的權(quán)限認證、管理及操作，而遠程監(jiān)控中心業(yè)務臺及服務器則負責該地市全部變電站圖像監(jiān)視系統(tǒng)的權(quán)限認證、管理及操作。

　　網(wǎng)絡交換機負責與變電站端實現(xiàn)網(wǎng)絡連接，便于接收站端上傳的視頻及數(shù)據(jù)。在對顯示功能要求較高的時候，還可以配備電視墻、液晶顯示屏、解碼主機等設(shè)備。

　　第三級省地市網(wǎng)絡用戶端

　　第三級是第二級的深化，其各個組成設(shè)備及所承擔的功能與第二級基本一樣，只是其管理的范圍要比第二級更廣：站地市監(jiān)控中心相關(guān)設(shè)備只負責本地市范圍內(nèi)的變電站圖像監(jiān)視任務，省地市網(wǎng)絡用戶端相關(guān)設(shè)備負責全省范圍內(nèi)所有變電站的圖像監(jiān)視任務。

　　組網(wǎng)說明：

　　(1)、省地監(jiān)控中心端一般由網(wǎng)絡監(jiān)控終端組成，可根據(jù)用戶顯示需求不同選配解碼主機及液晶顯示屏;

　　(2)、省地監(jiān)控中心端網(wǎng)絡監(jiān)控終端的功能與主站監(jiān)控中心的監(jiān)控終端一樣，只是省地監(jiān)控網(wǎng)絡監(jiān)控終端的管理范圍比主站監(jiān)控中心業(yè)務臺要廣;

　　(3)、如用戶需在省地監(jiān)控中心配顯示大屏(或電視墻)進行顯示，可同時選配解碼主機，將網(wǎng)絡內(nèi)圖像、告警數(shù)據(jù)解碼還原，輸入到液晶顯示屏(或電視墻)進行集中化、規(guī)范化顯示。

　　本系統(tǒng)能很好的實現(xiàn)無人值守變電站的 “四遙”功能(遙控、遙信、遙測、遙調(diào))功能，同時針對全國范圍內(nèi)的少人或無人值守模式在電力系統(tǒng)的需求，增加了諸如環(huán)境量監(jiān)控、多級監(jiān)控中心平滑級聯(lián)分布式服務架構(gòu)、自適應插件技術(shù)、智能分析技術(shù)、組態(tài)式界面設(shè)計、與GIS相結(jié)合多級電子地圖導航模式、干線路由、視頻情報庫、隱形夜視等功能。此次項目研制能為電力部門節(jié)約了人力資源、提高了管理效率、提升了經(jīng)濟效益。從而為推動電網(wǎng)的管理逐步向自動化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)展提供有力的信息技術(shù)保障。