智能變電站輔助系統解決方案(智慧變電站智能輔助系統綜合監控平臺)

　　一、系統概述

　　智能變電站輔助系統綜合監控平臺以“智能感知和智能控制”為核心，通過(guò)各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對全站主要電氣設備、關(guān)鍵設備安裝地點(diǎn)以及周?chē)h(huán)境進(jìn)行全天候狀態(tài)監視和智能控制，完成環(huán)境、視頻、火災消防、采暖通風(fēng)、照明、SF6、安全防范、門(mén)禁、變壓器、配電、UPS等子系統的數據采集和監控，實(shí)現集中管理和一體化集成聯(lián)動(dòng)，為變電站的安全生產(chǎn)提供可靠的保障，從而解決了變電站安全運營(yíng)的“在控”、“可控”和“易控”等問(wèn)題。

　　二、系統組成

　　2.1 系統架構

　　智能變電站輔助系統綜合監控平臺采用分層、分區的分布式架構，分為三級中心、六大功能模塊和八大業(yè)務(wù)子系統。三級中心為省級主站系統、地區級主站系統和集控站系統。

　　2.2 核心硬件設備

　　物聯(lián)網(wǎng)智能終端為我公司自主研發(fā)、自己生產(chǎn)，質(zhì)量可控。產(chǎn)品大批量應用在變電站、開(kāi)閉所和基站，實(shí)踐證明產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。

　　三、系統功能

　　3.1 環(huán)境監測子系統

　　環(huán)境監測子系統由設備終端和系統平臺兩大部分組成，設備終端主要包含輔助控制主機和各種傳感器。 系統可以和門(mén)禁、監控、設備控制等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。

　　重要場(chǎng)所和設備的工作環(huán)境(如：溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體、含氧量、風(fēng)速風(fēng)向、煙霧、明火等等) 當出現異常時(shí)，可及時(shí)顯示、報警，并可通過(guò)通信IP網(wǎng)絡(luò )將數據上傳至市級和省級調度中心。

　　3.2 視頻監控子系統

　　實(shí)時(shí)的圖像視頻監控，真實(shí)展現現場(chǎng)的設備、人員活動(dòng)等圖像信息，可聯(lián)動(dòng)其它子系統，進(jìn)行抓拍，并上傳至統一監控云平臺，可直觀(guān)顯示、監視，并確保變電站內設備的安全運行。運維人員無(wú)需親臨現場(chǎng)即可及時(shí)了解設備運行狀態(tài)，對供電提供了可靠保障。

　　3.3 門(mén)禁控制子系統

　　門(mén)禁控制子系統主要由門(mén)禁控制器、讀卡器、門(mén)鈴、門(mén)磁和電鎖等組成。 具有對變電站大門(mén)及相關(guān)門(mén)戶(hù)出入遠程控制、實(shí)時(shí)監控、保安防盜報警、對門(mén)戶(hù)多種開(kāi)門(mén)方式及狀態(tài)自動(dòng)記錄、存儲、遠程讀取、分析處理等多種功能。具備考勤、密碼開(kāi)門(mén)、IC卡開(kāi)門(mén)、出門(mén)按鈕開(kāi)門(mén)、鎖開(kāi)超時(shí)告警、開(kāi)門(mén)超時(shí)告警、斷線(xiàn)告警、非法開(kāi)門(mén)告警以及脅迫告警等多種記錄?？梢院蛨缶?、照明、視頻、短信以及消防等系統進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。

　　3.4 消防報警子系統

　　通過(guò)接入消防主機，實(shí)現火災自動(dòng)報警及消防功能。

　　煙霧、溫感等火災狀態(tài)的實(shí)時(shí)監控。

　　報警聯(lián)動(dòng)功能：本地聲光報警，監控中心計算機報警，以及手機短信告警功能。并且可設置聯(lián)動(dòng)視頻、門(mén)禁、燈光等子系統。

　　系統也可以直接接入煙霧探測器，也可以通過(guò)輔助主機的智能接口集成主流消防廠(chǎng)家設備。

　　系統提供開(kāi)關(guān)量接口，能接入主變消防的報警信號，并且可以遠程控制滅火操作(需原廠(chǎng)家提供接口).

　　說(shuō)明：如原設備提供RS232或RS485等智能接口及協(xié)議，我司系統也可以實(shí)現接入。

　　3.5 設備控制子系統

　　系統提供空調、風(fēng)機、燈光以及水泵等設備的控制功能。

　　控制方式： 手動(dòng)控制功能; 直接遠程控制功能; 自動(dòng)報警控制功能。

　　系統的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)功能全部在輔助控制主機上實(shí)現，在網(wǎng)絡(luò )斷線(xiàn)、服務(wù)器故障、軟件關(guān)閉等情況下不影響系統的報警、聯(lián)動(dòng)以及記錄等功能。

　　3.6 安全防范子系統

　　安全防范子系統主要是通過(guò)各種探測和傳感技術(shù)的綜合應用，針對塔架、變電站周界等場(chǎng)所，實(shí)現在電力設備等破壞前的預警作用。 在設定的布防時(shí)間內，實(shí)行入侵監控，并且可聯(lián)動(dòng)照明、監控以及門(mén)禁等系統。

　　可手動(dòng)布撤防和自動(dòng)布撤防(每個(gè)防區可設置5個(gè)時(shí)間段)。

　　結合硬件可控制報警主機每個(gè)子系統(用戶(hù))的布撤防。

　　直觀(guān)的報警后電子地圖顯示。

　　可按需求設置分區圖、防區圖、子防區圖。

　　可設置報警聯(lián)動(dòng)攝像機、門(mén)禁、燈光以及報警器等，并直接在地圖上控制。

　　3.7 SF6監測報警子系統

　　系統主要檢測環(huán)境空氣中SF6氣體含量和氧氣含量，當環(huán)境中SF6氣體含量超標或缺氧，能實(shí)時(shí)進(jìn)行報警，同時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟通風(fēng)機進(jìn)行通風(fēng)，并具有溫濕度檢測、遠傳報警、歷史數據查詢(xún)等諸多豐富功能。說(shuō)明：SF6監測也可以配置在環(huán)境監測子系統內。

　　3.8 電纜測溫子系統

　　電纜測溫子系統采取接觸式測量原理，實(shí)時(shí)監測電纜的運行溫度。本系統在主站上通過(guò)數值、曲線(xiàn)、棒圖、模擬圖等形式顯示溫度的測量值及變化趨勢，為故障的判斷提供依據。

　　四、核心技術(shù)與系統優(yōu)勢

　　4.1 智能識別算法及預警技術(shù)

　　基于模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和進(jìn)化計算等理論與方法，結合魯棒控制、自適應控制、變結構控制等現代控制理論，我公司聯(lián)合中國科大研發(fā)了智能識別和控制算法。通過(guò)對前端各種傳感器數據的集中采集分析，能夠在站端實(shí)現消防、安防、電纜火災、配電、變壓器、儀表等設備的預警，實(shí)現對變電站、基站等場(chǎng)所的監測、預警和自動(dòng)控制，大大降低人為因素帶來(lái)的損失。

　　4.2 智能軟件

　　軟件智能總線(xiàn)技術(shù)把各個(gè)進(jìn)程之間的通信協(xié)議標準化、規范化，可以實(shí)現進(jìn)程間每秒可達數萬(wàn)次的服務(wù)調用，適合用于大型系統內部的消息總線(xiàn)，是巨量級的并發(fā)量的技術(shù)保證。

　　4.3 嵌入式組件架構技術(shù)

　　優(yōu)良的跨平臺嵌入式組件架構技術(shù)，支持多種操作系統和CPU平臺;劃分組件，面向接口開(kāi)發(fā)，提高開(kāi)發(fā)效率;組件重用，實(shí)現積木式的系統開(kāi)發(fā)方法;提供各種強大的子系統，以不斷豐富產(chǎn)品特性;支持RPC，可以實(shí)現分布式應用。

　　4.4 IEC61850標準通訊規約轉換技術(shù)

　　IEC61850系列規約是電力系統標準通訊規約，系統支持標準通訊規約，能夠與將其他廠(chǎng)商的綜合自動(dòng)化系統(SCADA)和一體化信息平臺互操作，將數據及處理結果將上送到一體化平臺，并接受來(lái)自綜自系統(SCADA)的控制命令，對刀閘等動(dòng)作進(jìn)行視頻復核。目前已成功與南瑞、南自、許繼、四方等二次廠(chǎng)家系統軟件實(shí)現互聯(lián)。

　　4.5 增強性UIP協(xié)議棧和以太網(wǎng)模塊存儲器管理技術(shù)

　　增強性UIP協(xié)議棧和以太網(wǎng)模塊存儲器管理技術(shù)，保證了其代碼的通用性和結構的穩定性，并具有抗網(wǎng)絡(luò )風(fēng)暴的功能。設備可以提供兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )接口，實(shí)現不同網(wǎng)絡(luò )分區的通信功能，保障系統的安全性。

　　4.6 系統兼容性?xún)?yōu)勢

　　通過(guò)超過(guò)1000個(gè)智能變電站的成功案例，已經(jīng)兼容全部電力協(xié)議和大部分行業(yè)內主流產(chǎn)品協(xié)議。

　　4.7 高集成度和脫機工作

　　物聯(lián)網(wǎng)智能主機的高集成度和脫機式獨立工作優(yōu)勢：電科恒鈦HT500系列，能夠兼容并利用現有絕大部分設備，有效保護客戶(hù)的已有投資。能夠實(shí)現大部分的傳感器解析和設備控制，以及設備內部的聯(lián)動(dòng)控制，脫機實(shí)現聯(lián)動(dòng)、報警以及記錄等功能。

　　4.8 集中監控和統一調度優(yōu)勢

　　統一界面下視頻、門(mén)禁、環(huán)境、SF6、火災消防、安全防范所有狀態(tài)的監控。統一的設備配置管理、故障調度 。

　　五、系統優(yōu)勢

　　6.1 物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的多功能標準化接口和通信規約保障系統兼容性和可擴展性

　　1)物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的多功能標準接口(NO/NC可配置開(kāi)關(guān)量、4-20ma模擬量、Modbus、RJ45)能夠接入不同廠(chǎng)家的各種探測器、傳感器以及安防和消防設備，具有良好的兼容性。并能夠在此基礎上，擴展解析不同的廠(chǎng)家設備協(xié)議。

　　2)標準CDT和EC61850通信規約，不但能夠實(shí)現系統內視頻、門(mén)禁、環(huán)境、安防、消防、采暖通風(fēng)、排水等多種功能和設備的智能聯(lián)動(dòng)控制，并能夠實(shí)現和南瑞、南自等廠(chǎng)家SCADA、綜自等系統的聯(lián)動(dòng)和集成。

　　3)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)集成了環(huán)境監控單元、燈光控制單元、串口服務(wù)器以及門(mén)禁控制單元，一臺設備即實(shí)現變電站綜合監控的全功能，在小站配置一臺，大站配置多臺，互不影響，保證整個(gè)系統架構具有極高的可擴展性。

　　6.2 物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)的高集成度和脫機式獨立工作屬性保障了系統成本優(yōu)化

　　1)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有不需要其它設備配合就可獨立工作的屬性，能夠滿(mǎn)足從小開(kāi)閉所到35kV至1000KV變電站、從改造站到新建站、從單站式到大規模集中聯(lián)網(wǎng)等各種類(lèi)型的需求，使系統具備較大的靈活性和成本可控性。

　　2)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的全方位多功能接口，集成度與歸一化程度較高，能夠兼容并利用現有絕大部分設備，有效保護客戶(hù)的已有投資。

　　3)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)完全可以根據變電站的實(shí)際需要，小站一臺大站多臺，完全不需要另外配置服務(wù)器，能夠最大程度的降低成本。而服務(wù)器式方案即使只要接入一個(gè)探頭，服務(wù)器都必不可少，成本不可控。