智能變電站輔助系統(tǒng)高級應(yīng)用方案

1、智能化變電站輔助系統(tǒng)建設(shè)方案一、建設(shè)目的1) 建立和實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)安全監(jiān)控系統(tǒng)各設(shè)備運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)自動化監(jiān)測管理；2) 可以改進(jìn)傳統(tǒng)的管理方式，真正實(shí)現(xiàn) “數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)協(xié)同、管理集中、資源共享”的管理要求。推動智能化變電站設(shè)備運(yùn)行環(huán)境信息平臺的建立，實(shí)現(xiàn)信息的集中采集、集中傳輸、集中分析、集中應(yīng)用管理等，實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的交互應(yīng)用，從根本上消除了產(chǎn)生“信息孤島”的局面。3) 提高變電站安全管理效率與質(zhì)量，變?nèi)斯だ械难矙z為系統(tǒng)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，對系統(tǒng)監(jiān)測到設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境的突發(fā)故障實(shí)施及時(shí)、針對性的有效處置。實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境信息的集中管理，科學(xué)地對設(shè)備運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行綜合診斷，更及

2、時(shí)、準(zhǔn)確、靈敏地反映設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài)，避免增加人力物力不必要的浪費(fèi)及巡檢不到位且實(shí)時(shí)性不好等問題。通過系統(tǒng)的實(shí)施，為各級人員提供了一個(gè)能夠隨時(shí)隨地獲取變電站設(shè)備運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)和即時(shí)管理的強(qiáng)大工具。從而提高變電站運(yùn)行管理集約化水平，一定程度上解決變電運(yùn)行人員相對電網(wǎng)發(fā)展而言日益短缺的發(fā)展矛盾，推進(jìn)變電運(yùn)行集約化管理。4) 通過本系統(tǒng)的實(shí)施，可提高變電站設(shè)備的安全運(yùn)行的可靠性，有效預(yù)防各類事故的發(fā)生。形成智能化變電站運(yùn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制和自動檢修模式。形成監(jiān)控中心與操作站相互結(jié)合實(shí)現(xiàn)“調(diào)控一體”模式。5) 通過本系統(tǒng)的實(shí)施，提高工作效率，降低維護(hù)成本，減輕運(yùn)行維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、高效監(jiān)

3、控，確保變電站設(shè)備的安全運(yùn)行及可靠供電。避免突發(fā)事件造成用戶供電中斷所帶來的不利影響，體現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。二、系統(tǒng)概述輔助系統(tǒng)作為智能變電站的重要支撐部分，它承擔(dān)著為變電站日常安全、可靠運(yùn)維保駕護(hù)航的重任。系統(tǒng)主要包括環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等相關(guān)輔助子系統(tǒng)。大多數(shù)變電站眾多輔助子系統(tǒng)目前多是獨(dú)立運(yùn)行，通過不同通道上傳數(shù)據(jù)，甚至每套系統(tǒng)都配有獨(dú)立的管理人員。這些各自獨(dú)立的系統(tǒng)很難做到多系統(tǒng)的綜合監(jiān)控、集中管理，在無形中降低了系統(tǒng)的高效性，增加了系統(tǒng)管理和運(yùn)維成本。以高清數(shù)字視頻采集及智能視頻分析為核心，將智能變電站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、安全防范系

4、統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等高度集成在統(tǒng)一的信息管理平臺，達(dá)到各個(gè)子系統(tǒng)之間的信息共享和信息互動；同時(shí)，智能化輔助系統(tǒng)還能與其他系統(tǒng)進(jìn)行整合：縱向上負(fù)責(zé)與上級統(tǒng)一信息平臺的信息交互，橫向上負(fù)責(zé)與變電站自動化系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)）的信息交互、行為互動，隨時(shí)滿足智能變電站建設(shè)對輔助系統(tǒng)提出的新需求。1、系統(tǒng)組成智能化輔助系統(tǒng)主要的子系統(tǒng)包括：1、安全防護(hù)子系統(tǒng)：門磁、電子圍欄：阻擋為主，告警為輔；紅外對射：有人進(jìn)入監(jiān)視區(qū)時(shí)告警。2、環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)：主要監(jiān)視變電站的環(huán)境溫度、濕度，空氣質(zhì)量以及浸水情況，必要的時(shí)候可以遠(yuǎn)程啟停空調(diào)設(shè)備。3、設(shè)備溫度監(jiān)測子系統(tǒng)：主要監(jiān)視電

5、纜溝、電纜夾層以及開關(guān)柜中的電纜、設(shè)備易發(fā)熱部位的溫度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度超過警戒值時(shí)立即告警，預(yù)防事故的發(fā)生。4、消防子系統(tǒng)：在重要的場合設(shè)置煙霧傳感器，將傳感器的信號接入到監(jiān)控系統(tǒng)中，一旦出現(xiàn)警情，系統(tǒng)自動告警。5、配電監(jiān)控子系統(tǒng)：主要完成站變數(shù)據(jù)采集，包括站內(nèi)三相電壓、三相電流、開關(guān)位置等，以及各種設(shè)備的供電情況的監(jiān)視。6、動力監(jiān)控子系統(tǒng)：主要包括蓄電池在線監(jiān)控系統(tǒng)和通信電源監(jiān)控系統(tǒng)。蓄電池作為變電站操作的保障，對變電站的安全運(yùn)行至關(guān)重要，而通信電源負(fù)責(zé)整個(gè)變電站包括調(diào)度自動化系統(tǒng)以及其他智能系統(tǒng)的通信設(shè)備的供電任務(wù)，其重要程度可想而知。7、智能視頻分析子系統(tǒng)：主要將電力設(shè)備現(xiàn)場的各種設(shè)備運(yùn)行情

6、況、現(xiàn)場環(huán)境情況通過遠(yuǎn)程圖像直觀的顯示出來，確保變電站內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行。系統(tǒng)建設(shè)將以智能視頻綜合監(jiān)控系統(tǒng)為核心，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)間的信息共享，從而實(shí)現(xiàn)輔助子系統(tǒng)之間的互動，以及輔助系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)之間的互動。智能視頻綜合監(jiān)控子系統(tǒng) 從智能變電站的整個(gè)建設(shè)系統(tǒng)來看，智能視頻綜合監(jiān)控子系統(tǒng)在智能輔助系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，和其它子系統(tǒng)以及SCADA系統(tǒng)緊密聯(lián)系，從而與變電站自動化系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)整體。系統(tǒng)主要功能如下：-通過視頻監(jiān)控結(jié)合安全防范子系統(tǒng)，保護(hù)智能變電站設(shè)備的安全；-通過視頻監(jiān)控結(jié)合遠(yuǎn)程和本地人員操作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢，避免誤操作；-通過智能視頻分析功能，完成對監(jiān)視對象狀態(tài)的判斷，為遠(yuǎn)程操作開

7、關(guān)、刀閘等對象提供輔助的判斷信息；-通過視頻監(jiān)控、燈光聯(lián)動、環(huán)境監(jiān)測監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況，起到預(yù)警和保護(hù)作用；-配合其它子系統(tǒng)完成視頻聯(lián)動和視頻互動。其他子系統(tǒng)1）環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng) 環(huán)境監(jiān)測包括溫度采集、濕度采集、水浸采集、室外風(fēng)速、SF6濃度等，溫濕度通過電流信號、水浸通過開關(guān)量信號將數(shù)據(jù)上送至智能視頻綜合監(jiān)控系統(tǒng)，完成實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測及OSD視頻疊加，越限可以聯(lián)動聲光報(bào)警、語音、短信報(bào)警等、啟動相應(yīng)子系統(tǒng)（溫濕度關(guān)聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)、水浸關(guān)聯(lián)給排水系統(tǒng)、SF6濃度關(guān)聯(lián)機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)）等預(yù)案，同時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)上傳至統(tǒng)一信息平臺。2）消防報(bào)警子系統(tǒng)消防報(bào)警子系統(tǒng)自成系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制，當(dāng)產(chǎn)生火警信號時(shí)，把信

8、號上傳至智能視頻綜合監(jiān)控系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)接收到火警信息后，相應(yīng)采取一系列措施，如調(diào)用相應(yīng)預(yù)置位、視頻監(jiān)控系統(tǒng)中彈出視頻窗口、聯(lián)動聲光報(bào)警、語音報(bào)警等，并把火警信號、視頻圖像轉(zhuǎn)發(fā)上傳至統(tǒng)一信息平臺；可設(shè)置消防系統(tǒng)啟動自動滅火裝置或火災(zāi)隔離措施，或經(jīng)監(jiān)控中心復(fù)核后啟動滅火裝置。3）安全防范子系統(tǒng) 變電站安全防范子系統(tǒng)包括電子圍欄、紅外雙鑒、紅外對射、震動傳感器、門磁、門禁、廣播等系統(tǒng)，負(fù)責(zé)變電站周界防范與設(shè)備的安全防范。主要功能如下： -對圍墻、大門、窗戶進(jìn)行監(jiān)視和入侵探測，防止非法侵入，以保障變電站周邊環(huán)境的安全； -對變電站全站進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)入侵事件，保障變電站空間范圍內(nèi)的建筑、設(shè)備的安

9、全； -各種探測器可以方便的布防、撤防，并可按時(shí)間自動投入或自動撤防。-對不法行為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的語音警告和可視化的警告。 當(dāng)出現(xiàn)非法闖入后，入侵信號通過開關(guān)量信號上傳至智能視頻綜合監(jiān)控系統(tǒng)，然后調(diào)用相應(yīng)預(yù)置位、視頻監(jiān)控系統(tǒng)中彈出視頻窗口、聯(lián)動聲光報(bào)警、語音報(bào)警等，并把入侵信號轉(zhuǎn)發(fā)上傳至統(tǒng)一信息平臺。4）門禁子系統(tǒng)門禁系統(tǒng)作為一種新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，集自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體。而網(wǎng)絡(luò)化門禁系統(tǒng)的應(yīng)用將大大提高智能變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力、出入權(quán)限管理能力、數(shù)據(jù)自動存儲能力，以及問題的分析水平，助力變電站降低運(yùn)維成本、提高運(yùn)維效率。通過門禁監(jiān)控主機(jī)對各通道口的通行對象及通行時(shí)間等進(jìn)行實(shí)時(shí)控

10、制或設(shè)定程序控制。系統(tǒng)自動識別智能卡上的身份信息和門禁權(quán)限信息，持卡人只有在規(guī)定的時(shí)間和在有權(quán)限的門禁點(diǎn)刷卡后，門禁點(diǎn)才能自動開門放行；當(dāng)忘記關(guān)門時(shí)，還能發(fā)出報(bào)警信號。當(dāng)有人刷卡時(shí)，相應(yīng)信號上送至智能視頻綜合監(jiān)控系統(tǒng)，通過聯(lián)動視頻錄像的可視化管理，進(jìn)一步加強(qiáng)對出入的管理。5）控制子系統(tǒng)控制子系統(tǒng)（照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、給排水、排風(fēng)系統(tǒng)）根據(jù)事件（如入侵報(bào)警、消防報(bào)警、溫濕度報(bào)警、水浸報(bào)警）自動對站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行開啟和關(guān)閉操作，用戶也可在統(tǒng)一信息平臺及智能視頻綜合監(jiān)控系統(tǒng)中控制設(shè)備的開啟和關(guān)閉。2、系統(tǒng)功能智能化輔助系統(tǒng)的目的并不是取代傳統(tǒng)變電站中已經(jīng)存在的各個(gè)子系統(tǒng)，而是集成各個(gè)子系統(tǒng)的信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)

11、時(shí)視頻監(jiān)視、智能視頻分析、信息采集匯總、遠(yuǎn)程控制、智能聯(lián)動等功能。從而使智能化變電站的信息更加完整，功能更加完善，變電運(yùn)行更加安全。智能化輔助系統(tǒng)主要功能如下：1）實(shí)時(shí)視頻監(jiān)視 通過視頻監(jiān)視可以實(shí)時(shí)了解變電站內(nèi)設(shè)備的信息，確定主變運(yùn)行狀態(tài)，以及斷路器、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。視頻監(jiān)視的范圍還包括變電站戶外設(shè)備場地和主要設(shè)備間（包括主控室、高壓室、安全工具室等），基于此，監(jiān)控中心能了解監(jiān)控場地內(nèi)的一切情況。2）智能視頻分析采用基于背景建模和目標(biāo)追蹤技術(shù)的智能視頻分析（IVS）技術(shù)，不僅能進(jìn)行穿越警戒線、進(jìn)入/離開入侵區(qū)域等行為分析，還能完成對監(jiān)視對象狀態(tài)變位

12、的判斷，為遠(yuǎn)程操作開關(guān)、刀閘等對象提供輔助的判斷信息。3）信息采集匯總變電站的穩(wěn)定運(yùn)行離不開站內(nèi)設(shè)備的安全運(yùn)行。由于變電站所處的地理位置（多為山區(qū)或遠(yuǎn)郊），自然條件因素如高溫、雷雨、冰雪、臺風(fēng)天氣等，導(dǎo)致設(shè)備的事故發(fā)生率特別高，同時(shí)設(shè)備周邊的環(huán)境狀況也對設(shè)備的運(yùn)行有影響。監(jiān)控人員若要全面地掌握變電站的運(yùn)行狀況，需實(shí)時(shí)對溫度、濕度、風(fēng)力、水浸等環(huán)境信息進(jìn)行采集、處理和上傳，生成曲線和報(bào)表，以方便開展實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史查詢以及統(tǒng)計(jì)分析工作。 通過視頻監(jiān)控結(jié)合消防報(bào)警、安全防范系統(tǒng)，可以對防火、防盜等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保護(hù)變電站人員、設(shè)備的安全。4）遠(yuǎn)程控制監(jiān)控人員在監(jiān)控中心通過客戶端和瀏覽器可對變電站

13、的任一攝像機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)遙控云臺的上/下/左/右和鏡頭的變倍/聚焦，并對攝像機(jī)的預(yù)置位和巡航進(jìn)行設(shè)置控制；在電子地圖上即可實(shí)現(xiàn)對門禁、照明、空調(diào)和給排水系統(tǒng)的開啟控制。5）智能聯(lián)動智能視頻綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對各子系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)：比如當(dāng)安全防范、消防報(bào)警設(shè)備被觸發(fā)時(shí)，有預(yù)置功能的攝像機(jī)能自動轉(zhuǎn)到預(yù)置點(diǎn)，按需設(shè)置聯(lián)動錄像功能；同時(shí)，預(yù)設(shè)的報(bào)警能彈出窗口，并配合電子地圖顯示；當(dāng)水浸監(jiān)測到電纜溝高液位時(shí)，能自動啟動給排水系統(tǒng)；當(dāng)溫濕度越限時(shí)，能自動啟動空調(diào)系統(tǒng)。3、系統(tǒng)特點(diǎn)1）高清視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用本項(xiàng)目中采用了大量的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。相比傳統(tǒng)的標(biāo)清視頻監(jiān)控，高清視頻在變電站中具有明顯的技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢：

14、圖像清晰度更高，對變電站的一些重要監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)視如重要儀表，采用高清攝像機(jī)可以獲取高清晰度的監(jiān)控畫面，能更清楚地呈現(xiàn)儀表讀數(shù)。 高清監(jiān)控技術(shù)的采用，使監(jiān)控場景覆蓋范圍更廣，減少了單位面積監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量，可以提高變電站監(jiān)控系統(tǒng)的效能，減少設(shè)備投入。 提升智能應(yīng)用水平，通過高清攝像機(jī)獲取的眾多細(xì)節(jié)，可大大提高智能視頻分析的精度，有利于圖像識別和智能視頻分析的應(yīng)用。2）智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用 智能視頻分析技術(shù)可以對站內(nèi)自動化系統(tǒng)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，如綜自系統(tǒng)通過某設(shè)備智能儀表監(jiān)測的數(shù)據(jù)超限，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)會調(diào)用儀表的現(xiàn)場圖像進(jìn)行分析對比，是否和綜自系統(tǒng)的監(jiān)測結(jié)果一致。變電站綜自系統(tǒng)在下發(fā)遙控命令，或

15、者在非遙控操作所產(chǎn)生遙信變位時(shí)，通過物理隔離裝置進(jìn)行通訊，將相關(guān)斷路器、刀閘信息傳送至智能變電站輔助系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)即調(diào)用此次動作設(shè)備周圍的多個(gè)攝像機(jī)的預(yù)置點(diǎn)，自動將攝像機(jī)對準(zhǔn)到相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)相關(guān)多角度視頻信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于工作人員對設(shè)備變位結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，避免了去現(xiàn)場確認(rèn)的環(huán)節(jié)。二、高級應(yīng)用1、自動巡檢針對重要設(shè)備的巡檢，通過把多個(gè)攝像機(jī)的不同預(yù)置點(diǎn)都添加到序列中，配置成巡航路線，自動在各個(gè)需要巡檢的設(shè)備上顯示圖像和停留。也可一次性將變電站所有設(shè)備需監(jiān)控的點(diǎn)位添加，完成對變電站設(shè)備情況的巡檢。 自動巡檢支持暫停功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)點(diǎn)異常時(shí)，可以停留仔細(xì)察看，確認(rèn)無誤后可以繼續(xù)巡檢其他監(jiān)控點(diǎn)。 自動

16、化巡檢功能的使用，使巡檢人員無需去現(xiàn)場就能對全站重要設(shè)備進(jìn)行巡檢，可以有效提高巡檢效率并避免漏檢現(xiàn)象；2、實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場操作的遠(yuǎn)程安全監(jiān)護(hù)、技術(shù)指導(dǎo)利用高清數(shù)字視頻、雙向語音對講功能，監(jiān)控中心技術(shù)人員可通過系統(tǒng)對現(xiàn)場檢修、事故搶修人員進(jìn)行交流、指導(dǎo)、安全監(jiān)護(hù)，提高工作效率3、工作路線自動引導(dǎo)當(dāng)檢修或事故處理人員刷卡進(jìn)入變電站后，系統(tǒng)按照工作票系統(tǒng)的數(shù)據(jù)自動生成站內(nèi)檢修路線，并用地面或墻面發(fā)光二極管顯示；同時(shí)系統(tǒng)采用了智能分析和移動偵測技術(shù)，將規(guī)定路線以外區(qū)域設(shè)為警戒區(qū)域，攝像機(jī)對巡檢人員軌跡進(jìn)行跟蹤攝像，對警戒區(qū)域設(shè)置觸發(fā)條件，按需設(shè)置穿越警戒面檢測、進(jìn)入離開入侵區(qū)域檢測等，當(dāng)在布防狀態(tài)下，一旦觸

17、發(fā)就能聯(lián)動相應(yīng)報(bào)警。如聯(lián)動現(xiàn)場廣播進(jìn)行警告，同時(shí)上傳報(bào)警至監(jiān)控中心，由值班人員用雙向語音對講功能對現(xiàn)場人員進(jìn)行提醒、指導(dǎo)。杜絕誤跑“間隔”。3、對各類系統(tǒng)告警信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息的“遙視”復(fù)核智能視頻綜合監(jiān)控系統(tǒng)還采用了智能分析技術(shù)，自動對設(shè)備變位后狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，可以辨別出一次設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)。SCADA系統(tǒng)聯(lián)動設(shè)備周圍多個(gè)攝像機(jī)的預(yù)置點(diǎn)，經(jīng)過多路智能分析判斷后得出結(jié)果，可以有效提高分析的準(zhǔn)確性，大大提高倒閘效率并保證了切換質(zhì)量，需求分析一、 安全保衛(wèi)保障變電站空間范圍內(nèi)設(shè)備的安全，防盜、防火，具體所要實(shí)現(xiàn)的功能有：圍墻、大門等通過攝像、紅外探頭，防止非法闖入；在變電站門窗安裝報(bào)警探頭，如門磁、紅外、玻璃破碎探測器；重點(diǎn)部位攝像機(jī)的安裝（如：主控機(jī)房、主配電室等），起到24小時(shí)不間斷視頻監(jiān)控監(jiān)控，可報(bào)警 聯(lián) 動錄像，有些部位還要使用紅外攝像機(jī)，便于夜間安全監(jiān)控：智能消防設(shè)備的聯(lián)動。二、設(shè)備運(yùn)行保障變電站設(shè)備的正常運(yùn)行，事故的報(bào)警錄像，突發(fā)事件與主站的聲像通訊等，具體有以下內(nèi)容：一些智能設(shè)備的報(bào)警信號采集，當(dāng)設(shè)備報(bào)警實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控中心的聲光報(bào)警,還要聯(lián)動