變電站綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)設計方案

1、.淺析：變電站綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)設計方案一、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，以提高生產效益，降低運營成本。在電力調度通訊中心建立監(jiān)控中心，能夠對各變電站/所的站場圖像、關鍵設備監(jiān)測圖像、有關數(shù)據和環(huán)境參數(shù)等進行監(jiān)控和監(jiān)視，以便能夠實時、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，適應現(xiàn)代社會的發(fā)展需要，這些都已經提到了電力部門的發(fā)展議事日程。目前，各局都已設立了運行管理值班室及調度部門，雖有對各專業(yè)的運行歸口協(xié)調職能，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)安全生產的需要。要跟上發(fā)展步伐，必須在健全和完善電力網絡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)據和監(jiān)控數(shù)據由變電站前端的設備采集編碼，并將編碼后的數(shù)據通過網絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心接收編碼后的視頻數(shù)據和監(jiān)控數(shù)據，進行監(jiān)控、存儲、轉發(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

3、無人值守或少人值守變電站人員和設備的安全通過圖像監(jiān)控結合遠程和本地人員操作經驗的優(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)場設備的運行狀況，起到預警和保護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)內環(huán)境實時監(jiān)視高壓區(qū)域的安全監(jiān)視，人或物體進入高壓區(qū)域立即產生報警主變壓器外觀及中性點接地刀狀態(tài)精品.對變電站內的全部戶外斷路器、隔離開關和接地刀閘的合分狀態(tài)給出特寫畫面對變電站內各主要設備間的監(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)視目標區(qū)域的高清ip網絡攝像機對生產設備和環(huán)境進行監(jiān)控，并利用網絡將被監(jiān)視目標的高清動態(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、變電站運行維護人員通過監(jiān)控主機對變電站監(jiān)控范圍的目標區(qū)域中設備或現(xiàn)場進行監(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。畫面切換可設置為手動切換或自動輪詢切換，當設置為自動輪詢切換時，可設置輪詢切換時間，以適應不同的需求。錄像控制應包含手動錄像，定時錄像和事件觸發(fā)錄像。其中，事件觸發(fā)錄像結合了先進的智能視頻分析技術，當特殊事件發(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。檢索應采用先進高效的算法，在盡量短的時間內快速準確地定位到檢索點。另外，還可以通過事件檢索進行定位，根據指定的時間類型對錄像進行檢索，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)能夠對各種報警器產生的信號進行采集，編碼和傳輸，到達監(jiān)控中心后在恢復成原始的報警信號，能夠聯(lián)動相關設備，如燈光、警笛等，產生聲光電報警。智能分析檢測報警能夠借助智能視頻分析技術，對特定事件進行自動檢測和報警，如無關人員闖入高壓區(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、。分級管理和權限控制為保證監(jiān)控信息的安全，以及對整個電網系統(tǒng)的綜合指揮調度，需要實現(xiàn)分級管理和權限控制，按照現(xiàn)行的電網管理機制，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)控點能夠看到市內各變電站的狀態(tài)；省級監(jiān)控中心可以看到省內各變電站的狀態(tài)。每級均有不同的控制權限，同一級別不同用戶也可根據操作需求擁有不同的控制權限。精品.四、系統(tǒng)結構組成與系統(tǒng)組網方式1.系統(tǒng)結構組成變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)可按行政區(qū)域劃分，采用星形拓撲三級組網結構，如圖所示：變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)設計方案如上圖所示，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)據信息通過通訊網絡上傳到分控中心。多個分控中心本著負荷分擔的原則，對所屬各變電站信息進行分析處理，進行相應的顯示、錄像和控制，同時可以通過電力系統(tǒng)提供的通訊網絡把數(shù)據上傳到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心根據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)組網方式2.1變電站系統(tǒng)組網圖精品.變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)設計方案2.2前端變電站組成描述前端變電站所采用的設備，根據情況的不同，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線即可工作，如果采用帶有poe功能的機型，只需連接一根網線即可，改變了傳統(tǒng)模擬攝像機需要接入視頻，音頻和數(shù)據控制等線纜的復雜程度，降低了設備運行的故障率。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以內的帶寬下傳輸25幀的實時圖像。視頻服務器同時提供音頻和數(shù)據接口，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，而無需額外的設備和布線。關鍵監(jiān)控點在變電站監(jiān)控項目中，由于考慮到安全生產，有一些關鍵監(jiān)控點需要進行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，也不經濟。對于這種需求，智能視頻分析技術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，自動地對圖像進行分析

10、，對于滿足觸發(fā)條件的事件自動記錄，并產生告警，這樣就大大解放了人力，同時還提高了檢測的準確性和可靠性。2.3監(jiān)控中心組成描述監(jiān)控中心由五個部分組成：中心管理服務器，磁盤陣列，大屏幕，網絡傳輸設備和3g網關設備。中心管理服務器包括中心管理服務、注冊服務、轉發(fā)服務等，其作用簡單概括是管理協(xié)調系統(tǒng)的運作，并在前端設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，并根據各級管理平臺的權限和管理策略完成視頻流的存儲和轉發(fā)。所有這些功能都是通過在中心管理服務器上運行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，中心管理服務器應選擇至少4核心酷睿2處理器，4g內存

11、，2tb硬盤，帶有1gb顯存的3d高速顯卡，以及千兆網卡。精品.磁盤陣列主要用于存儲視頻流數(shù)據，它采用千兆的以太網接口與中心管理服務器連接，以滿足多路視頻同時存儲的需要。根據存儲數(shù)據容量的需求，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，以保證圖像的高質量。網絡傳輸設備包括光纖收發(fā)器和網絡交換機。光纖收發(fā)器可以將以太網電信號轉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)器將以太網電信號轉成光信號在光纖上傳輸就成為最可靠最經濟的解決方案，光纖收發(fā)器以穩(wěn)定的性能和低廉的價格為以太網信號的傳輸提供了最好的解決方案。網絡交換機用在監(jiān)控中心端，用于將通過光纖收發(fā)器傳過來的ip視頻信號進行匯聚