「生产技改工程」智能变电站辅助监控系统

一、引言
随着智能电网建设的全面开展以及“三集五大”体系改革的提出，特别是“大检修”、“大运行”管理体系建设的逐步开展和智能化变电站的推广建设，变电站管理信息化、智能化、平台化的需求越来越强烈，变电站辅助监控系统的应用也将越来越广泛。

二、项目建设目标及用途

建设目标：建设成切合电网生产实际应用的，能够保障电网生产安全运行的变电站站端辅助监控系统。

支撑变电站的远程遥控与运检

建设变电站辅助综合监控系统一体化监控平台，实现对变电站视频监控子系统、安防子系统、消防子系统、环境监测子系统、在线监测子系统、灯光空调风机控制子系统、智能机器人巡检子系统、智能门禁子系统的系统集成。实现对各子系统的监控及报警的统一管理，实现各子系统之间的报警联动；

支撑变电站安防

由于变电站为无人值班，变电站的安全保卫及防盗工作显得非常重要。因此，在无人值班变电站内安装变电站站端辅控系统，并通过与消防报警、电子围栏报警、红外对射报警等进行联动，监视火警信号、跟踪外来入侵人员，同时还可以启动声光报警装置警告入侵者并提醒保安值班人员及时采取措施。保障变电站空间范围内的建筑、设备的安全，及时发现火警、盗警，并启动报警装置，同时监视变电站内环境情况，例如房间温湿度等。

三、系统简介

“智能变电站辅助监控系统”是安徽电科恒钛综合采用自动化、计算机、网络通信、视频压缩以及各种物联网技术，将变电站内视频监控子系统、安防子系统、消防子系统、环境监测子系统、在线监测子系统、灯光空调风机控制子系统、智能机器人巡检子系统、智能门禁子系统等集成整合，建成一套变电站辅助综合监控系统的一体化监控平台，实现对变电站各子系统的统一监控管理、告警信息的统一汇集展示，各子系统之间的智能联动，不但实现预警，而且还可以实现对警情的管理和控制。

将其它同类软件的以“监视”为核心，转变为自动和智能的“监视”和“控制”为核心，从而产生“质”的提升。
将事故后报警转变为事故前预警、事故时控制；
将分散孤立的各子系统进行集成和联动，解决系统孤岛问题；
将人工式的故障判断排除转变为技术性自动化判断；
将被动的手动式管理转变为系统根据设定条件自动化控制；
将正常的3～4天一次的巡视变为24小时实时监控；
将运行人员的现场目测巡视检查变为自动化监视；
将分散的巡视检查变为集中监控。

四、使用环境条件

大气压要求：70kPa～106kPa。

环境温度（室内）：45℃～−5℃；

相对湿度：5％～95％（不凝露、不结冰）；

抗振能力：水平加速度 0.3g，垂直加速度 0.15g，同时作用。

适用范围：可广泛应用于各电压等级变电站/所、换流站、开闭站/所等场所。

五、系统总体架构

变电站辅助监控系统框架结构如图1所示。系统由视频监控子系统、安防子系统、消防子系统、环境监测子系统、在线监测子系统、灯光空调风机控制子系统、智能机器人巡检子系统、智能门禁子系统组成。所有子系统信息在变电站集中送往HT500物联网智能主机进行统一处理，再由HT500物联网智能主机把各种信息传送到调控中心主站及运维工区或就地辅控系统工作站，对于再上一级的数据转发将由调控中心主站系统统一完成。

六、产品功能

6.1视频子系统

支持视频预览模式设置，支持摄像机预置位的设置及调用；

支持摄像机云台控制，镜头的变倍、调焦、光圈控制；

支持视频通道配置，支持录像设置；

支持视频轮巡及轮巡方案设置；

支持录像、联动抓拍。

6.2消防子系统

变电站都有独立的火灾报警系统，根据变电站现场情况可划分为不同的防区，每个防区内配置有不同数量的烟感等火灾探测器，来监测烟雾报警情况。

HT500物联网智能主机可通过开关量报警电缆与火灾报警主机，进行实时通讯，能够及时响应火灾报警主机发出的报警信息。

6.3 安全防范子系统

支持电子围栏、红外对射、红外双鉴等防入侵设备的报警信号远方确认；

支持系统布防/撤防的远方操作；

支持远程开门、紧急开门控制。

6.4在线监测子系统

以实时数据、分析数据、历史数据的方式进行展示油色谱、铁芯、等在线监测数据，从而实现设备监测状态实时智能感知、实时监控。在线监测运行监视内容和要求：

在线监测的主要对象包括：变压器、GIS和断路器等；

在线监测监视范围包括：变压器（油色谱、铁芯接地电流、局放、套管等）、 GIS 、断路器（SF6气体压力/密度、SF6气体的微水含量、局放等）、等变电站主设备在线监测的数据、故障告警、运行工况等信息。

6.5环境监测子系统

环境监测主要包含：温度、湿度、风速、SF6等实时数据监测，数据展示分为列表和曲线两种，可以同屏显示。多个环境数据可在同一张表或同一张曲线图中对比显示。

支持SF6、氧气浓度阈值告警配置，支持告警方式设置；

支持SF6告警，自动提示排风机启动、确认操作；

支持SF6告警，自动启动现场声光报警；

支持空调运行状态（开启/关闭）、工作模式（自动、制冷、制热、除湿、送风）的远方控制，以及温度等远程调节；

支持风机的远程启动/停止控制、检修挂牌；

支持除湿机的远程启动/停止控制、检修挂牌；

支持水泵的远程启动/停止控制、检修挂牌；

支持温度、湿度、风速、雨量、水位等阈值告警配置，支持告警方式设置；

支持室内温湿度越限告警设置，自动控制空调（风机）启/停，运行模式调节等；

支持集水井水位报警自动控制水泵启动，报警恢复自动停止；

支持室端子箱内温湿度越限告警设置，自动控制加热器启/停。

6.6 智能机器人监视

智能机器人监视内容和要求：

通过建立与变电站巡检机器人的接口，将机器人采集的巡检图像数据等传输到站端辅控系统。

对机器人采集的设备图像信息进行智能诊断分析处理，给出设备运行状态的提示或告警。

6.7 照明子系统

支持远方控制、区域控制、联动控制等多种照明回路控制方式。

6.8 智能门禁子系统

作为门控功能管理中心，统一管理所辖变电站的门禁系统，可按站方式监视及控制，对各变电站门禁控制单元的门禁编程、编辑电子地图、查看进出数据或有关事件；

1) 可在各变电站平面布置图上监视和控制其门禁系统所有受控门，并可直接查看相应视频；对门禁进行控制时，相应视频应自动联动；

2) 可对具备门禁应用的工作站授权。

七、核心技术与系统优势

7.1智能识别算法及预警技术
基于模糊逻辑、神经网络和进化计算等理论与方法，结合鲁棒控制、自适应控制、变结构控制等现代控制理论，电科恒钛联合中国科大研发了智能识别和控制算法。通过对前端各种传感器数据的集中采集分析，能够在站端实现消防、安防、电缆火灾、配电、变压器、仪表等设备的预警，实现对变电站、基站等场所的监测、预警和自动控制，大大降低人为因素带来的损失。
7.2 iBS智能软件总线技术
独创的iBS软件智能总线技术把各个进程之间的通信协议标准化、规范化，可以实现进程间每秒可达数万次的服务调用，适合用于大型系统内部的消息总线，是巨量级的并发量的技术保证。
7.3 嵌入式组件架构技术
优良的跨平台嵌入式组件架构技术，支持多种操作系统和CPU平台；划分组件，面向接口开发，提高开发效率；组件重用，实现积木式的系统开发方法；提供各种强大的子系统，以不断丰富产品特性；支持RPC，可以实现分布式应用。
7.4 IEC61850标准通讯规约转换技术：目前已成功与南瑞、南自、许继、四方、长园深瑞等二次厂家系统实现互联互通。
7.5增强性UIP协议栈和以太网模块存储器管理技术，保证了其代码的通用性和结构的稳定性，并具有抗网络风暴的功能。设备可以提供两个网络接口，实现不同网络分区的通信功能，保障系统的安全性。
7.6 系统兼容性优势：通过超过1000个智能变电站的成功案例，已经兼容全部电力协议和大部分行业内主流产品协议。

7.7 物联网智能主机的高集成度和脱机式独立工作优势：电科恒钛HT500系列，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。
7.8 集中监控和统一调度优势：统一界面下视频、门禁、环境、SF6、火灾消防、安全防范所有状态的监控。统一的设备配置管理、故障调度

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