變電站監(jiān)控系統(tǒng)項目研究報告

變電站監(jiān)控系統(tǒng)項目研究報告一、系統(tǒng)概述

現(xiàn)在，國內(nèi)電力系統(tǒng)在建設(shè)以遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，“四遙”技術(shù)為基礎(chǔ)的無人值班變電站時，由于調(diào)度無法理解現(xiàn)場的環(huán)境狀況，無法解決現(xiàn)場防火防盜、防爆、防漬等問題，諸多按“無人值班”建設(shè)的變電站采用了“少人值班”模式運行。隨著計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)及通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，圖像、聲音等多媒體信號的數(shù)字化解決以及遠距離傳輸?shù)募夹g(shù)已日益成熟，“四遙”的基礎(chǔ)上增加的第五遙－遙視，較好地解決了上述問題，對于實現(xiàn)變電“無人值班”含有十分重要的意義。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，隨著各個都市寬帶多媒體網(wǎng)的建設(shè)，采用互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ脧V域網(wǎng)傳輸監(jiān)控圖像已經(jīng)成為圖像監(jiān)控系統(tǒng)新的發(fā)展趨勢。首先，隨著顧客逐步由專線（光纖/E1/DDN/PSTN）轉(zhuǎn)向?qū)＞W(wǎng)（廣域網(wǎng)），顧客但愿在一種網(wǎng)絡(luò)平臺上傳輸數(shù)據(jù)和圖像，首先是節(jié)省設(shè)備及傳輸線路投資，另首先也便于管理。另首先，網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加、計算機性能的提高及編解碼技術(shù)的發(fā)展也為網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸提供了可能。因此，電科恒鈦的開發(fā)基于IP的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，含有了更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠運用變電站現(xiàn)有光纖通道進行高品質(zhì)的圖像傳輸，更集成了先進的ISDN通訊方式，使得未通光纖的變電站也能夠獲得良好的傳輸圖像，領(lǐng)略當(dāng)代高科技所帶來的驚異品質(zhì)。遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)所采用的數(shù)碼壓縮技術(shù)、編程技術(shù)、硬件設(shè)備均與世界保持同時，是無人值班變電站實現(xiàn)遠程圖像監(jiān)控的最佳解決方案。

遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠?qū)o人值班變電站現(xiàn)場操作進行有效的監(jiān)視，還能夠方便的集成安防功效，實現(xiàn)變電站多層次、立體化的安防自動化系統(tǒng)。

遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)含有優(yōu)越的系統(tǒng)功效，極高的性能價格比和可靠性，已經(jīng)成功的應(yīng)用于電力系統(tǒng)、郵電、銀行、交通、海關(guān)等領(lǐng)域。

二、系統(tǒng)設(shè)計原則與根據(jù)

1.系統(tǒng)設(shè)計原則

XX發(fā)電廠工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計原則是：建立以城網(wǎng)110KV變電站為對象，以監(jiān)控中心來實施監(jiān)視和控制，并服務(wù)于各級重要生產(chǎn)管理部門的多級視頻圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并輔以適宜的警戒功效以實現(xiàn)變電站“五遙”（遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視），為變電站實現(xiàn)真正的無人值守發(fā)明條件。在滿足需要的前提下，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，節(jié)省投資，使系統(tǒng)發(fā)揮良好的經(jīng)濟效應(yīng)。具體以下：

☆可靠性：

硬件可靠性：系統(tǒng)采用高性能的工業(yè)級計算機和視頻采集設(shè)備，同時配備專用的硬件加密，確保硬件的全天候不間斷運行。

軟件可靠性：監(jiān)控系統(tǒng)操作系統(tǒng)采用Windows，含有良好的穩(wěn)定性。監(jiān)控圖像上通過軟件疊加時間和地點避免非法篡改錄像資料。

供電可靠性：圖像監(jiān)控設(shè)備由UPS供電，在市電電壓波動的狀況下仍能夠提供穩(wěn)定的交流電壓。

顧客管理：顧客等級管理和密碼管理相結(jié)合，不同的操作人員含有不同的權(quán)限，嚴禁越權(quán)操作。顧客操作有統(tǒng)計，系統(tǒng)過濾顧客的錯誤操作。

系統(tǒng)自檢測與自恢復(fù)：前端系統(tǒng)能夠啟動自運行，無需現(xiàn)場人員維護。系統(tǒng)通過多個方式（軟件加密／硬件加密／遠程定時自動檢測）監(jiān)視全部工作站和編碼站的運行，并在發(fā)生故障時及時報警與恢復(fù)，確保系統(tǒng)全天候不間斷運行。守護進程自動監(jiān)視圖像編碼站的運行狀態(tài)并在故障時自動恢復(fù)。顧客也能夠在監(jiān)控中心通過圖像工作站重新啟動圖像編碼站，或者通過遠程控制軟件進行遠程維護。系統(tǒng)故障能夠按照“變電站單個攝像機”／“單個變電站”／“單個監(jiān)控中心”三級進行屏蔽，局部故障不會影響整個系統(tǒng)的運行。視頻監(jiān)視系統(tǒng)的故障不會影響變電站的正常運行。

☆先進性：

先進的視頻壓縮格式：采用H.264格式壓縮視頻流。在確保圖像質(zhì)量的前提下，帶寬占用大大減小。在圖像幀格式352×288,色彩24位彩色,幀速率25幀/秒下,占用帶寬平均為512kbps，在圖像幀格式704×576,色彩24位彩色,幀速率25幀/秒下,占用帶寬平均為1536kbps。

☆靈活性：

可調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量與帶寬占用：由于采用了軟件編解碼，因此圖像質(zhì)量（幀數(shù)、分辨率、圖像質(zhì)量）能夠調(diào)節(jié)以適應(yīng)顧客的需求。

n靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲方式：整個系統(tǒng)建立在IP廣域網(wǎng)上，因此含有非常靈活的拓撲方式。只要有足夠的帶寬和適宜之授權(quán)，任何一種節(jié)點上的顧客能夠通過安裝客戶端軟件或WEB瀏覽器查看任何一種變電站的實時圖像。

☆可擴展性：

靈活的組網(wǎng)方式，方便被監(jiān)控變電站的增加。

幾個視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠作為子系統(tǒng)構(gòu)成更大的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

能夠方便的嵌入其它系統(tǒng)中。

三、電力系統(tǒng)需求分析

1.要點

變電站圖像監(jiān)控的功效具體來說，體現(xiàn)在下列方面：

通過圖像監(jiān)控、安防（防盜、防劫）系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，保護無人值班或少人值班變電站人員和設(shè)備的安全；

通過圖像監(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；

通過圖像監(jiān)控、燈光控制、環(huán)境監(jiān)控（如：分合閘狀態(tài)，電壓、電流、頻率等）監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況，起到預(yù)警和保護的作用；

配合其它系統(tǒng)的工作。

圖像監(jiān)控系統(tǒng)能夠完畢以上全部功效，能夠做到完畢圖像監(jiān)控的同時，做到手動或自動控制輸出。

2.顧客需求規(guī)范

（1）監(jiān)控對象

變電站廠區(qū)內(nèi)環(huán)境。

主變壓器外觀、油位及中性點接地刀的狀態(tài)。

變電站內(nèi)的戶外斷路器、隔離開關(guān)和接地刀閘的分合狀態(tài)。

對變電站內(nèi)各重要設(shè)備的監(jiān)視（涉及大門、圍墻、控制室、繼保室、載波室、高壓室、電容器室、電抗器室、低壓交流室等）。

出入口和圍墻的電子防護。

（2）系統(tǒng)功效

音視頻的遠程傳輸功效

監(jiān)控系統(tǒng)含有在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)中實現(xiàn)音視頻通信，占用不不不大于1.5Mbps帶寬進行雙向壓縮數(shù)據(jù)的傳輸，帶寬可調(diào)。

監(jiān)視和錄像功效

運用安裝在監(jiān)視目的區(qū)域的攝像機對生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境進行監(jiān)控和錄像。通過E1通道，將被監(jiān)視目的的動態(tài)圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心可將控制信號發(fā)送到設(shè)在變電站的監(jiān)控主機，實現(xiàn)多個控制。

監(jiān)控中心或變電站運行維護人員通過多媒體計算機、專業(yè)監(jiān)視器對變電站監(jiān)視范疇的目的區(qū)域中設(shè)備或現(xiàn)場進行監(jiān)視，同時在多媒體計算機上完畢對變電站攝像機的控制（左右、上下、遠近景、調(diào)焦），畫面切換的控制和錄像控制。

監(jiān)控中心可通過系統(tǒng)的瀏覽功效查看監(jiān)控中心或遠程變電站的錄像或圖片。

報警功效

報警類別：消防報警、防盜報警、生產(chǎn)事故報警等。

當(dāng)發(fā)生報警時，變電站監(jiān)控主機能自動進行存盤錄像，同時傳送報警信息和有關(guān)圖像，并自動在地理區(qū)域圖上或有關(guān)的表格進行提示，顯示報警的內(nèi)容和具體位置。

當(dāng)發(fā)生報警時，能聯(lián)動有關(guān)設(shè)備，如啟動照明燈光、警笛等。

能與消防報警主機及站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)接口，并聯(lián)動對應(yīng)報警目的的圖像監(jiān)視。（涉及火警、保護動作、操作、設(shè)備狀態(tài)變化等）。

當(dāng)發(fā)生報警時，能把報警信息發(fā)送到指定的移動電話上。

控制功效

被授權(quán)的網(wǎng)上任一操作人員能對任一攝像點進行控制，實現(xiàn)對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)節(jié)，進行云臺的預(yù)置和控制。

應(yīng)確保控制唯一性，當(dāng)某個操作人員對設(shè)備進行控制時，其它同級操作人員則不能控制。

（3）技術(shù)規(guī)定

產(chǎn)品質(zhì)量符合國家有關(guān)原則。

可靠性規(guī)定

圖像監(jiān)控系統(tǒng)的采用不應(yīng)影響被監(jiān)控設(shè)備的正常運行。

圖像監(jiān)控系統(tǒng)的局部故障不應(yīng)影響整個監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作。

監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)含有較強的抗干擾功效。

可擴充性

圖像監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件應(yīng)采用模塊化構(gòu)造，便于圖像監(jiān)控系統(tǒng)的擴容和升級。

為適應(yīng)將來整個電網(wǎng)系統(tǒng)