智能變電站輔助系統(tǒng)解決方案(智慧變電站智能輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺)

　　一、系統(tǒng)概述

　　智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺以“智能感知和智能控制”為核心，通過各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對全站主要電氣設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備安裝地點以及周圍環(huán)境進行全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制，完成環(huán)境、視頻、火災(zāi)消防、采暖通風、照明、SF6、安全防范、門禁、變壓器、配電、UPS等子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實現(xiàn)集中管理和一體化集成聯(lián)動，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的“在控”、“可控”和“易控”等問題。

　　二、系統(tǒng)組成

　　2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

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

　　2.2 核心硬件設(shè)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(yīng)用在變電站、開閉所和基站，實踐證明產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。

　　三、系統(tǒng)功能

　　3.1 環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)

　　環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)由設(shè)備終端和系統(tǒng)平臺兩大部分組成，設(shè)備終端主要包含輔助控制主機和各種傳感器。 系統(tǒng)可以和門禁、監(jiān)控、設(shè)備控制等進行聯(lián)動。

　　重要場所和設(shè)備的工作環(huán)境(如：溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體、含氧量、風速風向、煙霧、明火等等) 當出現(xiàn)異常時，可及時顯示、報警，并可通過通信IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至市級和省級調(diào)度中心。

　　3.2 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

　　實時的圖像視頻監(jiān)控，真實展現(xiàn)現(xiàn)場的設(shè)備、人員活動等圖像信息，可聯(lián)動其它子系統(tǒng)，進行抓拍，并上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺，可直觀顯示、監(jiān)視，并確保變電站內(nèi)設(shè)備的安全運行。運維人員無需親臨現(xiàn)場即可及時了解設(shè)備運行狀態(tài)，對供電提供了可靠保障。

　　3.3 門禁控制子系統(tǒng)

　　門禁控制子系統(tǒng)主要由門禁控制器、讀卡器、門鈴、門磁和電鎖等組成。 具有對變電站大門及相關(guān)門戶出入遠程控制、實時監(jiān)控、保安防盜報警、對門戶多種開門方式及狀態(tài)自動記錄、存儲、遠程讀取、分析處理等多種功能。具備考勤、密碼開門、IC卡開門、出門按鈕開門、鎖開超時告警、開門超時告警、斷線告警、非法開門告警以及脅迫告警等多種記錄。可以和報警、照明、視頻、短信以及消防等系統(tǒng)進行聯(lián)動。

　　3.4 消防報警子系統(tǒng)

　　通過接入消防主機，實現(xiàn)火災(zāi)自動報警及消防功能。

　　煙霧、溫感等火災(zāi)狀態(tài)的實時監(jiān)控。

　　報警聯(lián)動功能：本地聲光報警，監(jiān)控中心計算機報警，以及手機短信告警功能。并且可設(shè)置聯(lián)動視頻、門禁、燈光等子系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)也可以直接接入煙霧探測器，也可以通過輔助主機的智能接口集成主流消防廠家設(shè)備。

　　系統(tǒng)提供開關(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(需原廠家提供接口).

　　說明：如原設(shè)備提供RS232或RS485等智能接口及協(xié)議，我司系統(tǒng)也可以實現(xiàn)接入。

　　3.5 設(shè)備控制子系統(tǒng)

　　系統(tǒng)提供空調(diào)、風機、燈光以及水泵等設(shè)備的控制功能。

　　控制方式： 手動控制功能; 直接遠程控制功能; 自動報警控制功能。

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

　　3.6 安全防范子系統(tǒng)

　　安全防范子系統(tǒng)主要是通過各種探測和傳感技術(shù)的綜合應(yīng)用，針對塔架、變電站周界等場所，實現(xiàn)在電力設(shè)備等破壞前的預(yù)警作用。 在設(shè)定的布防時間內(nèi)，實行入侵監(jiān)控，并且可聯(lián)動照明、監(jiān)控以及門禁等系統(tǒng)。

　　可手動布撤防和自動布撤防(每個防區(qū)可設(shè)置5個時間段)。

　　結(jié)合硬件可控制報警主機每個子系統(tǒng)(用戶)的布撤防。

　　直觀的報警后電子地圖顯示。

　　可按需求設(shè)置分區(qū)圖、防區(qū)圖、子防區(qū)圖。

　　可設(shè)置報警聯(lián)動攝像機、門禁、燈光以及報警器等，并直接在地圖上控制。

　　3.7 SF6監(jiān)測報警子系統(tǒng)

　　系統(tǒng)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，能實時進行報警，同時自動開啟通風機進行通風，并具有溫濕度檢測、遠傳報警、歷史數(shù)據(jù)查詢等諸多豐富功能。說明：SF6監(jiān)測也可以配置在環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)內(nèi)。

　　3.8 電纜測溫子系統(tǒng)

　　電纜測溫子系統(tǒng)采取接觸式測量原理，實時監(jiān)測電纜的運行溫度。本系統(tǒng)在主站上通過數(shù)值、曲線、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(jù)。

　　四、核心技術(shù)與系統(tǒng)優(yōu)勢

　　4.1 智能識別算法及預(yù)警技術(shù)

　　基于模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和進化計算等理論與方法，結(jié)合魯棒控制、自適應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制等現(xiàn)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。通過對前端各種傳感器數(shù)據(jù)的集中采集分析，能夠在站端實現(xiàn)消防、安防、電纜火災(zāi)、配電、變壓器、儀表等設(shè)備的預(yù)警，實現(xiàn)對變電站、基站等場所的監(jiān)測、預(yù)警和自動控制，大大降低人為因素帶來的損失。

　　4.2 智能軟件

　　軟件智能總線技術(shù)把各個進程之間的通信協(xié)議標準化、規(guī)范化，可以實現(xiàn)進程間每秒可達數(shù)萬次的服務(wù)調(diào)用，適合用于大型系統(tǒng)內(nèi)部的消息總線，是巨量級的并發(fā)量的技術(shù)保證。

　　4.3 嵌入式組件架構(gòu)技術(shù)

　　優(yōu)良的跨平臺嵌入式組件架構(gòu)技術(shù)，支持多種操作系統(tǒng)和CPU平臺;劃分組件，面向接口開發(fā)，提高開發(fā)效率;組件重用，實現(xiàn)積木式的系統(tǒng)開發(fā)方法;提供各種強大的子系統(tǒng)，以不斷豐富產(chǎn)品特性;支持RPC，可以實現(xiàn)分布式應(yīng)用。

　　4.4 IEC61850標準通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換技術(shù)

　　IEC61850系列規(guī)約是電力系統(tǒng)標準通訊規(guī)約，系統(tǒng)支持標準通訊規(guī)約，能夠與將其他廠商的綜合自動化系統(tǒng)(SCADA)和一體化信息平臺互操作，將數(shù)據(jù)及處理結(jié)果將上送到一體化平臺，并接受來自綜自系統(tǒng)(SCADA)的控制命令，對刀閘等動作進行視頻復(fù)核。目前已成功與南瑞、南自、許繼、四方等二次廠家系統(tǒng)軟件實現(xiàn)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(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并具有抗網(wǎng)絡(luò)風暴的功能。設(shè)備可以提供兩個網(wǎng)絡(luò)接口，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的通信功能，保障系統(tǒng)的安全性。

　　4.6 系統(tǒng)兼容性優(yōu)勢

　　通過超過1000個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(nèi)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(xiàn)有絕大部分設(shè)備，有效保護客戶的已有投資。能夠?qū)崿F(xiàn)大部分的傳感器解析和設(shè)備控制，以及設(shè)備內(nèi)部的聯(lián)動控制，脫機實現(xiàn)聯(lián)動、報警以及記錄等功能。

　　4.8 集中監(jiān)控和統(tǒng)一調(diào)度優(yōu)勢

　　統(tǒng)一界面下視頻、門禁、環(huán)境、SF6、火災(zāi)消防、安全防范所有狀態(tài)的監(jiān)控。統(tǒng)一的設(shè)備配置管理、故障調(diào)度 。

　　五、系統(tǒng)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(guī)約保障系統(tǒng)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可配置開關(guān)量、4-20ma模擬量、Modbus、RJ45)能夠接入不同廠家的各種探測器、傳感器以及安防和消防設(shè)備，具有良好的兼容性。并能夠在此基礎(chǔ)上，擴展解析不同的廠家設(shè)備協(xié)議。

　　2)標準CDT和EC61850通信規(guī)約，不但能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)視頻、門禁、環(huán)境、安防、消防、采暖通風、排水等多種功能和設(shè)備的智能聯(lián)動控制，并能夠?qū)崿F(xiàn)和南瑞、南自等廠家SCADA、綜自等系統(tǒng)的聯(lián)動和集成。

　　3)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)集成了環(huán)境監(jiān)控單元、燈光控制單元、串口服務(wù)器以及門禁控制單元，一臺設(shè)備即實現(xiàn)變電站綜合監(jiān)控的全功能，在小站配置一臺，大站配置多臺，互不影響，保證整個系統(tǒng)架構(gòu)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(tǒng)成本優(yōu)化

　　1)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有不需要其它設(shè)備配合就可獨立工作的屬性，能夠滿足從小開閉所到35kV至1000KV變電站、從改造站到新建站、從單站式到大規(guī)模集中聯(lián)網(wǎng)等各種類型的需求，使系統(tǒng)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(xiàn)有絕大部分設(shè)備，有效保護客戶的已有投資。

　　3)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)完全可以根據(jù)變電站的實際需要，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探頭，服務(wù)器都必不可少，成本不可控。