电力行业变电站监控系统解决方案学习资料.docx

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电力行业变电站监控系统解决方案学习资料

电力行业变电站监控系统

解决方案

随着电力网络的全面改造，变电站要求实现无人值守，以提高电力系统生产效益。

建立一套技术先进、功能强大的监控系统，保证变电站及通讯机房设备正常工作，已经得到各个电力部门的重视。

1.变电站监控需求分析

随着电力网络的全面改造，变电站要求实现无人值守，以提高电力系统生产效益。

目前，电力局建立了运行管理调度部门，协调各专业运行归口职能，但是，不能及时掌握现场设备运行状况，难以指挥处理运行障碍。

主要存在以下问题：

Ø全部通过电话进行调度指挥，无法指导现场操作，现场操作情况无法预测；

Ø由于无法保证无人值守变电站现场安全，大部分采用有人值守方式；

Ø通过操作队巡检方式，难以保证及时发现设备隐患，只能采用事后处理的方式，影响了供电系统的可靠性和电力局的供电可靠率达标；

Ø在很大程度上，定时巡检方式是对资源的一种不合理分配；

Ø电力通信的安全性要求非常高，但是，目前电力系统的很多机房都处于无监控状态，电力通信安全存在非常大的隐患，所以多数机房采用有人值守方式，人力成本较高，并且对一些比较偏远机房维护和监视非常困难。

因此，建立一套技术先进、功能强大的监控系统，保证变电站及通讯机房设备正常工作，已经得到各地电力部门的重视。

电力监控系统在电力调度通讯中心建立监控中心，实现对各变电站、通讯机房的设备运行数据、环境参量、视频图像进行监控，能够实时、直接地掌握各个变电站和通讯设备的运行情况，并及时处理现场发生的故障，适应电力系统的告诉发展。

现在，结合XXXX多年变电站调度应急监控系统建设的经验，分析变电站监控系统建设方案，供各地电力部门建设参考。

2.总体建设目标

变电站监控系统的总体建设目标如下：

Ø监视变电站内变压器、断路器等重要运行设备外观状态；

Ø辅助监视变电站内CT、PT、避雷器和陶瓷绝缘子等高压设备的外观状态；

Ø辅助监视变电站内其他充油设备、易燃设备的外观状态；

Ø辅助监视变电站内隔离开关的分合状态；

Ø监视变电站内主要室内环境（主控室、高压室、电容器室、独立通讯室等）的情况；

Ø实现变电站防盗自动监控，可进行周界、室内、门禁的报警及安全布控；在条件成熟和管理规范允许的前提下，宜和站内消防系统实现报警联动；

Ø实时监视通讯机房的供电系统工作状况；

Ø实时监测通讯机房的工作环境；

Ø实现进出机房人员管理；

Ø在条件成熟和管理规范允许的前提下，变电站端图像监控系统可与变电站综合自动化系统或远动设备（简称RTU）互联能力，获取远动报警信息。

监控中心可与SCADA系统互通，实现电网调度和维护的可视化。

3.XXXX变电站监控系统解决方案

针对用户需求，XXXX推出了技术先进、功能强大、性能稳定可靠的变电站监控系统解决方案。

通过该方案可以实现可视化调度，在下指令时，可以观察设备状况和现场操作状况，并可以通过语音进行双向交流，有效防止误操作；正常运行时，调度端可以对变电站的设备和环境进行远程监视，设备存在隐患时，能够做到及时发现；在巡检队建立分中心，保证对设备的24小时全天候监控，对故障或事故进行及时、有效地处理。

XXXX变电站监控系统解决方案可以真正实现无人值守和安全保卫，同时可以将设备现场状况实时传送到电力调度、电力安全保卫部门、操作巡检队等职能管理部门，实现各取所需的分专业管理，减少了原来电力管理的中间环节，有效地提高了供电管理效率和整体自动化水平，减少了供电管理成本，最终实现减员增效的目标。

XXXX变电站监控系统解决方案简单描述如下：

3.1.系统结构

按行政区域划分，XXXX变电站监控系统解决方案采用星形拓扑、多级组网结构，如图1所示：

图1是典型的三级组网结构（系统支持多级组网）。

监控现场在变电站及通讯机房，二级监控中心建设在分控中心，在指挥调度中心建设一级监控中心。

监控现场的视频及动力环境信息传送至分控中心（二级监控中心），分控中心负责辖区范围内变电站及通讯机房的监控和管理；根据指挥调度中心（一级监控中心）的需要，分控中心将视频及动力环境信息发送给指挥调度中心，指挥中心具有系统的最高权限，能够看到所有的视频及动力环境信息，实现指挥中心的集中统一管理。

3.2.变电站监控系统监控范围

变电站的监控范围：

1）设备监控范围：

主变、设备区、电容器区、主控室、电抗器室、滤波室、35kV高压室、10kV开关室、10kV高压室、6kV高压室、GIS室、电缆室、电缆层等。

2）环境监控范围：

变电站出入口、周边环境。

3）远程灯光控制；

4）非法闯入区域报警联动；

5）烟雾告警；

通讯机房的监控范围：

1）动力设备：

低压配电设备、柴油发电机组、UPS、逆变器、整流配电设备、蓄电池组（监测到单体）等；

2）空调设备：

机房专用空调、机房分体空调；

3）智能门禁系统：

进出人员管理；

4）环境：

烟雾、水浸、温度、湿度等；

5）图像：

机房设备运行状态；

3.3.系统组成

XXXX变电站监控系统由监控现场、传输网络及监控中心组成，各部分组成如下：

3.3.1.变电站的监控设备

变电站监控设备主要包括：

多媒体接入单元、DCB云台、摄像机及各种传感器。

主要负责变电站现场视频及环境告警信息的采集，并且执行监控中心的控制指令。

在门卫、围墙四周合理设置报警装置，在一些重要的设备区及场所安装摄像机，达到监控无肓区。

3.3.2.通讯机房的监控设备

通讯机房监控设备主要包括：

多媒体接入单元、DCB云台、摄像机、多功能一体化监控模块MISU及各种传感器。

主要负责通讯机房现场视频、动力环境数据的采集，并且执行监控中心的控制指令。

3.3.3.传输设备

监控系统支持多种传输方式，根据用户现场提供的不同传输资源，传输设备可以包括TCP/IP设备、E1设备、TCP/IP与E1转换设备等。

3.3.4.监控中心的设备

监控中心是系统的核心，完成系统的统一管理工作。

主要由数据库服务器、中心管理服务器、接入/存储/转发服务器、磁盘阵列、业务台及电视墙显示设备组成。

监控中心软件安装灵活，根据监控系统规模大小，可以将多个软件安装在同一台服务器上，也可以分别安装在不同的服务器上。

动力环境业务台显示机房的动力环境监控数据及告警信息，值班人员及时了解设备运行状况；通过多媒体客户端及电视墙，用户能够查看变电站及通讯机房的现场图像，远程控制摄像机镜头推远、拉近，以及云台的上下左右转动，纵览现场全局画面。

3.4.设备连接示意图

变电站监控系统解决方案支持多级组网架构，在监控中心与变电站、通讯机房之间，支持多种通讯方式，图2是变电站监控系统设备连接图：

在变电站，摄像机、拾音器及报警探头等设备采集的现场信息，在多媒体接入单元进行数字化处理后，通过传输设备上传至监控中心。

在通讯机房，摄像机、拾音器的信号直接接入多媒体接入单元，进行编码、压缩处理后，通过传输设备上传至监控中心；配电箱、电源、蓄电池、门禁系统等机房的动力环境监控数据则通过MISU采集后，接入多媒体接入单元的透明串口，通过传输设备上传到监控中心。

在通讯机房有值班人员时，多媒体接入单元可以外接显示器或监视器，便于值班人员及时了解现场设备视频信息。

在图2中，监控中心设备统一部署在一个局域网内，根据用户实际网络状况，可以将监控中心设备分布部署，实现视频信息分散存储，降低网络压力。

3.5.网络连接拓扑图

3.6.分级管理拓扑图

4.系统主要功能

XXXX变电站监控系统解决方案融合了多媒体集中监控系统和动力设备及环境集中监控系统，解决电力变电站及通讯机房的监控管理问题，其主要功能介绍如下。

4.1.视频管理功能

多媒体集中监控系统可为用户实现远程实时视频监控、存储与回放、报警联动、远程调度与控制、视频内容分发、语音通信等主要功能，以及根据用户需求定制的个性化功能。

主要功能如下：

●网络化监控功能

通过网通及用户现有的通讯网络，用户可以在监控中心或计算机上远程实时监控、控制、记录监控现场的视、音频信息。

系统支持1、4、6、8、9、16等多种画面分割方式，实现同时显示多个摄像机视频；系统具有提供多种分辨率的功能，并可以实现全屏显示，以适应各种场合要求。

●数字化存贮功能

系统能够根据预先设定的存储时间和存储策略，不间断地存储视频和相关数据，快速方便进行历史信息查询。

可提供集中或分布式的存储功能，可实现本地与异地（中心管理平台）双地存储，以提高数据存储的安全性。

●语音控制功能

系统可实现现场环境声音实时监听，点对点远程对讲通话。

监控中心可通过系统的通话功能指挥现场人员执行相应的操作，实现图象和声音的同步。

●报警联动功能

当发生报警时，系统可以联动多个设备协同工作。

当监视点发生报警时，系统自动启动各种对应的联动设备，并将视频切换到相应的摄像机，开启灯光，自动录像。

监控客户终端可弹出报警信息，并有声音报警提示。

●移动侦测功能

系统具有移动侦测告警功能，可以将移动侦测告警与视频录像、摄像机控制等功能相关联，便于用户及时发现和存储现场的变化情况。

对于一个摄像机画面，用户可以设定８个区域的移动侦测敏感度，满足用户现场的实际情况。

4.2.动环监控功能

动力设备及环境集中监控系统对电力通讯机房内多种动力设备、环境参量进行实时检测，能够及时判断故障并产生告警，对远端设备进行遥控和调节，实现通讯机房远程高效管理。

主要功能如下：

Ø可实时显示和刷新监控范围内所有局站、设备以及全部监控点的运行参数、所处状态、配置属性，并提供遥控遥调操作接口。

Ø可提供可在线定制的组态页面，显示综合性的局站或设备群组的监控信息，同时提供详细资料页面显示任意设备的监控信息。

Ø系统可对监控对象进行分层次、分类型的显示与管理，监控对象状态（告警、故障权限等）显示醒目清晰。

Ø系统告警分为紧急告警、重要告警、一般告警三类，告警级别、告警上下限值可根据需要更改。

Ø提供多种多样的告警提示与处理模块，各种模块可单独或组合运行，如告警短信、告警打印、告警箱、语音告警、LED屏显示告警等。

Ø系统可通过告警匹配、告警延时、告警过滤、告警分时段屏蔽等方式保证告警的准确有效。

Ø系统的实时告警查看、历史告警查询、告警视频自动切换以及告警派修、告警故障分析等功能融为一体，操作简便。

Ø系统可提供专门的停电实时监测业务模块。

4.3.门禁管理功能

门禁管理功能用于监控门的开关状态、人员的出入情况，同时对持卡人员和操作人员进行管理。

门禁管理操作简单、方便、实时性强，可进行在线授权、撤权、操作门的开关和配置门禁参数，主要功能如下：

Ø系统能够配置持卡人员信息，能按时段分配持卡人员权限，可对持卡人员在不同时段授予不同的出入权限。

Ø实时监控持卡人员的出入情况，门禁系统能够对操作的结果和告警信息实时给出提示。

Ø查询人员出入的记录、值班人员操作的记录、门磁告警记录、部门人员信息、持卡人员在控制器上的权限信息，同时能够输出打印或保存到文件。

Ø提供方便的维护和更换门禁控制器的功能，保证更换后的门禁控制器的设置信息和权限信息与原门禁控制器相同。

Ø具有系统操作权限的划分和配置功能，当操作人员取得相应权限时，可进行相应操作。

5.技术优势

XXXX变电站监控系统融合了计算机、通讯、网络、多媒体、存储、安全等多种国际先进技术，与同领域产品相比具有以下技术优势：

Ø大系统容量。

视频监控容量达百万路视频并发处理，动力环境监控容量在一万个机房以上，并且，系统支持多级级联，实现更大的监控需求。

Ø电信级的可靠性。

监控系统采用媒体流与信令流分离处理技术；动力环境监控数据采用实时数据和历史数据双通道的设计；核心软件采用负载均衡技术设计；通过先进的技术手段，保证了系统稳定性和可靠性。

Ø统一的监控平台。

XXXX监控系统融合多种技术，通过统一的平台，完美呈现视频监控、动力环境、智能门禁、告警联动等多种监控管理功能，为用户提供全面的监控系统解决方案。

Ø完善的存储方案。

监控系统支持多媒体接入单元、中心磁盘阵列以及用户客户端同时存储视频信息，通过合理组合，形成多种存储方案，满足用户视频存储的苛刻要求。

Ø系统部署灵活。

监控系统支持集中式或者分布式部署系统架构，更好地适应用户的网络环境，降低单一建设模式的风险，满足监控系统分期建设模式。

Ø组网方式多样化。

监控系统支持公网、专网、有线、无线等多种组网方式，很好地解决了各种环境监控点的接入问题。

Ø系统扩展性强。

系统规模平滑扩容，实现用户监控点、监控中心不断增加的需要；在系统应用方面，监控系统基于多层、模块化软件结构设计，方便系统功能扩展，满足未来业务发展需要。

Ø专业化的网管。

多媒体集中监控系统突破传统监控系统缺少网管的现状，开发出专业的、电信级网管软件，具有强大的系统维护和管理功能，为用户的使用和维护工作，带来极大的便利。

Ø先进的技术。

XXXX监控系统中运用了多层模块化软件结构技术、微内核设计技术、负载均衡技术、网络自适应技术、组播技术、安全技术、等等国际领先的技术，确保技术的先进性。

Ø高度的开放性。

XXXX监控系统采用开放式软件设计，方便与GIS、GPS等系统对接，为用户提供广泛的增值服务。