變電站綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案

1、.淺析：變電站綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案一、變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)概述隨著電力部門工作模式的全面改造，各變電站/所均實現(xiàn)無人或少人值守，以提高生產(chǎn)效益，降低運營成本。在電力調(diào)度通訊中心建立監(jiān)控中心，能夠?qū)Ω髯冸娬?所的站場圖像、關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)測圖像、有關(guān)數(shù)據(jù)和環(huán)境參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)視，以便能夠?qū)崟r、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況，并及時對發(fā)生的情況做出反應(yīng)，適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需要，這些都已經(jīng)提到了電力部門的發(fā)展議事日程。目前，各局都已設(shè)立了運行管理值班室及調(diào)度部門，雖有對各專業(yè)的運行歸口協(xié)調(diào)職能，但不能及時掌握運行狀況和指揮處理運行障礙。現(xiàn)在對運行監(jiān)視通常由各專業(yè)運行部門采用打電話來了解和判斷處理

2、故障。各種運行管理聯(lián)系松散，依靠原始的人工方式已不能滿足電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的需要。要跟上發(fā)展步伐，必須在健全和完善電力網(wǎng)絡(luò)的同時建立電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)。電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)將變電站的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)由變電站前端的設(shè)備采集編碼，并將編碼后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心接收編碼后的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)控、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)控制及管理。電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)的實施為實現(xiàn)變電站/所的無人或少人值守，推動電力網(wǎng)的管理逐步向自動化、綜合化、集中化、智能化的方向發(fā)展提供了有力的技術(shù)保障。二、電力系統(tǒng)需求分析1.總體需求變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：通過圖像監(jiān)控、安防(防盜)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保護(hù)

3、無人值守或少人值守變電站人員和設(shè)備的安全通過圖像監(jiān)控結(jié)合遠(yuǎn)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、燈光聯(lián)動、環(huán)境監(jiān)控監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況，起到預(yù)警和保護(hù)的作用配合其他系統(tǒng)(如變電站綜合自動化系統(tǒng)等)的工作2.用戶主要需求規(guī)范監(jiān)控對象和場景變電站廠區(qū)內(nèi)環(huán)境實時監(jiān)視高壓區(qū)域的安全監(jiān)視，人或物體進(jìn)入高壓區(qū)域立即產(chǎn)生報警主變壓器外觀及中性點接地刀狀態(tài)精品.對變電站內(nèi)的全部戶外斷路器、隔離開關(guān)和接地刀閘的合分狀態(tài)給出特寫畫面對變電站內(nèi)各主要設(shè)備間的監(jiān)視(包括大門、控制室、繼保室、通信室、高壓室、電容器室、電抗器室、低壓交流室等)對少人值守變電站辦公區(qū)域的監(jiān)視三、系統(tǒng)功能監(jiān)視和錄像功能利用安

4、裝在監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域的高清ip網(wǎng)絡(luò)攝像機對生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，并利用網(wǎng)絡(luò)將被監(jiān)視目標(biāo)的高清動態(tài)實時圖像傳輸?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)各種控制。監(jiān)控中心、變電站運行維護(hù)人員通過監(jiān)控主機對變電站監(jiān)控范圍的目標(biāo)區(qū)域中設(shè)備或現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)視，同時在監(jiān)控主機上完成對畫面切換的控制和錄像控制。畫面切換可設(shè)置為手動切換或自動輪詢切換，當(dāng)設(shè)置為自動輪詢切換時，可設(shè)置輪詢切換時間，以適應(yīng)不同的需求。錄像控制應(yīng)包含手動錄像，定時錄像和事件觸發(fā)錄像。其中，事件觸發(fā)錄像結(jié)合了先進(jìn)的智能視頻分析技術(shù)，當(dāng)特殊事件發(fā)生時自動啟動錄像，相對于傳統(tǒng)的7*24小時不間斷錄像，提高了錄像質(zhì)量和效率

5、，節(jié)省了存儲空間。錄像功能還包括對錄像的檢索和回放。檢索應(yīng)采用先進(jìn)高效的算法，在盡量短的時間內(nèi)快速準(zhǔn)確地定位到檢索點。另外，還可以通過事件檢索進(jìn)行定位，根據(jù)指定的時間類型對錄像進(jìn)行檢索，找出符合要求的檢索點。報警功能報警功能能夠兼容消防報警、防盜報警和智能分析檢測報警。對于消防報警和防盜報警，系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N報警器產(chǎn)生的信號進(jìn)行采集，編碼和傳輸，到達(dá)監(jiān)控中心后在恢復(fù)成原始的報警信號，能夠聯(lián)動相關(guān)設(shè)備，如燈光、警笛等，產(chǎn)生聲光電報警。智能分析檢測報警能夠借助智能視頻分析技術(shù)，對特定事件進(jìn)行自動檢測和報警，如無關(guān)人員闖入高壓區(qū)域，接地刀閘分離等。所有的報警信號均能觸發(fā)錄像功能，啟動錄像，記錄告警事件

6、。分級管理和權(quán)限控制為保證監(jiān)控信息的安全，以及對整個電網(wǎng)系統(tǒng)的綜合指揮調(diào)度，需要實現(xiàn)分級管理和權(quán)限控制，按照現(xiàn)行的電網(wǎng)管理機制，至少需要支持省級監(jiān)控，市級監(jiān)控和站級監(jiān)控三級管理體系，其中，站級監(jiān)控點能夠看到站廠內(nèi)所有的視頻監(jiān)控信號和報警信號；市級監(jiān)控點能夠看到市內(nèi)各變電站的狀態(tài)；省級監(jiān)控中心可以看到省內(nèi)各變電站的狀態(tài)。每級均有不同的控制權(quán)限，同一級別不同用戶也可根據(jù)操作需求擁有不同的控制權(quán)限。精品.四、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與系統(tǒng)組網(wǎng)方式1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)可按行政區(qū)域劃分，采用星形拓?fù)淙壗M網(wǎng)結(jié)構(gòu)，如圖所示：變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案如上圖所示，在無人值守的變電站一級建立視頻和環(huán)境監(jiān)控體

7、系，將多個變電站的視頻和數(shù)據(jù)信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到分控中心。多個分控中心本著負(fù)荷分擔(dān)的原則，對所屬各變電站信息進(jìn)行分析處理，進(jìn)行相應(yīng)的顯示、錄像和控制，同時可以通過電力系統(tǒng)提供的通訊網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心根據(jù)需要選擇觀察前端變電站的信息，并為省一級的控制中心預(yù)留通訊接口，可以隨時將信息上報，供統(tǒng)計分析之用。精品.2.系統(tǒng)組網(wǎng)方式2.1變電站系統(tǒng)組網(wǎng)圖精品.變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案2.2前端變電站組成描述前端變電站所采用的設(shè)備，根據(jù)情況的不同，分為三類：新開通的監(jiān)控點對于新開通的監(jiān)控點，可以直接采用高清ip攝像機。光橋可提供1280*720p高清ip攝像機，其畫質(zhì)比傳統(tǒng)的模擬攝像機

8、好很多，它借助h.264強大的壓縮性能，可以在2mbps帶寬下提供25幀連續(xù)的高清圖像。其整體效能遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)的模擬攝像機。ip攝像機的另一個優(yōu)點是安裝布線方便，只需要提供電源和網(wǎng)線即可工作，如果采用帶有poe功能的機型，只需連接一根網(wǎng)線即可，改變了傳統(tǒng)模擬攝像機需要接入視頻，音頻和數(shù)據(jù)控制等線纜的復(fù)雜程度，降低了設(shè)備運行的故障率。已安裝模擬攝像機的監(jiān)控點在實際的監(jiān)控項目中，有一些監(jiān)控點在過去已經(jīng)裝上了模擬攝像機，本著節(jié)約投資，充分利用資源的原則，可以保留這些硬件資源，只需要在模擬攝像機的后面加上視頻服務(wù)器(dvs)即可將這些視頻采集點融入到整個監(jiān)控系統(tǒng)中去。光橋提供的視頻服務(wù)器采用h.264壓

9、縮方式，支持d1/halfd1/cif等分辨率，可以在1mbps以內(nèi)的帶寬下傳輸25幀的實時圖像。視頻服務(wù)器同時提供音頻和數(shù)據(jù)接口，可以將煙感，門磁等信號和視頻信號一起傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，而無需額外的設(shè)備和布線。關(guān)鍵監(jiān)控點在變電站監(jiān)控項目中，由于考慮到安全生產(chǎn)，有一些關(guān)鍵監(jiān)控點需要進(jìn)行7*24小時不間斷監(jiān)控，一旦發(fā)生特殊情況要及時通知操作人員進(jìn)行處理。對于這種情況，如果僅僅靠工作人員不停地盯著監(jiān)控屏幕觀察，長時間的觀察帶來的疲勞很可能導(dǎo)致對于突發(fā)事件出現(xiàn)漏判或錯判的情況，既不可靠，也不經(jīng)濟。對于這種需求，智能視頻分析技術(shù)是一個很好地解決方案。它利用計算機人工智能和視頻分析技術(shù)，自動地對圖像進(jìn)行分析

10、，對于滿足觸發(fā)條件的事件自動記錄，并產(chǎn)生告警，這樣就大大解放了人力，同時還提高了檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。2.3監(jiān)控中心組成描述監(jiān)控中心由五個部分組成：中心管理服務(wù)器，磁盤陣列，大屏幕，網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備和3g網(wǎng)關(guān)設(shè)備。中心管理服務(wù)器包括中心管理服務(wù)、注冊服務(wù)、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)等，其作用簡單概括是管理協(xié)調(diào)系統(tǒng)的運作，并在前端設(shè)備與客戶端之間建立聯(lián)系，為客戶提供對各路視頻的監(jiān)視和管理接口，并根據(jù)各級管理平臺的權(quán)限和管理策略完成視頻流的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。所有這些功能都是通過在中心管理服務(wù)器上運行dvp數(shù)字視頻管理平臺來實現(xiàn)。為保證dvp數(shù)字視頻管理平臺各項功能正常運行，中心管理服務(wù)器應(yīng)選擇至少4核心酷睿2處理器，4g內(nèi)存

11、，2tb硬盤，帶有1gb顯存的3d高速顯卡，以及千兆網(wǎng)卡。精品.磁盤陣列主要用于存儲視頻流數(shù)據(jù)，它采用千兆的以太網(wǎng)接口與中心管理服務(wù)器連接，以滿足多路視頻同時存儲的需要。根據(jù)存儲數(shù)據(jù)容量的需求，磁盤陣列可分為8盤位，16盤位，24盤位和48盤位等多種配置，還可以通過外部的級聯(lián)接口進(jìn)行多臺磁盤陣列的級聯(lián)，這樣可以成倍地增加存儲空間。每個盤位可以支持最大2tb的硬盤，采用高速的sata6gbps或sas接口，以滿足突發(fā)的大容量存儲需求。為保證數(shù)據(jù)的存儲安全和存儲效率，磁盤陣列支持多種raid模式，raid0，raid1，raid0+1，raid5等模式可以滿足不同的數(shù)據(jù)存儲需求。大屏幕用于顯示高清

12、的監(jiān)控圖像。系統(tǒng)采用40寸以上的lcd顯示屏，分辨率高于1600*1200，以無損顯示720p的高清視頻及200萬的抓拍圖像。顯示屏帶有hdmi或dvi數(shù)字接口，以保證圖像的高質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備包括光纖收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)交換機。光纖收發(fā)器可以將以太網(wǎng)電信號轉(zhuǎn)換為光信號以便長距離傳輸，突破雙絞線100米得傳輸限制。在變電站監(jiān)控中，無論是站廠監(jiān)控，還是設(shè)備間和環(huán)境動力參數(shù)監(jiān)控，或是辦公區(qū)域的監(jiān)控，監(jiān)控點和監(jiān)控中心的距離都往往會超出100米的距離，此時借助光纖收發(fā)器將以太網(wǎng)電信號轉(zhuǎn)成光信號在光纖上傳輸就成為最可靠最經(jīng)濟的解決方案，光纖收發(fā)器以穩(wěn)定的性能和低廉的價格為以太網(wǎng)信號的傳輸提供了最好的解決方案。網(wǎng)絡(luò)交換機用在監(jiān)控中心端，用于將通過光纖收發(fā)器傳過來的ip視頻信號進(jìn)行匯聚