智能辅助综合监控系统设计与应用

智能辅助综合监控系统设计与应用

刘绍远

（国电南瑞科技股份有限公司211106）

摘要：智能变电站辅助综合监控系统实现了各辅助信息的高度集成，能够交流和发布标准化的横向以及纵向信息，实现了网络和平台的统一以及设备的精简，有效避免重建的繁琐，使设备得到高效利用，也使电网运行的可靠性得到提升，在技术层面支撑和保证了电力系统运行的稳定和安全以及设备的有效监管。本文就智能辅助综合监控系统的设计和应用进行研究。

关键词：辅助系统；视频监控；智能变电站；应用设计

随着我国电网智能一体化的进步与发展，为加快调度一体化与调控一体化功能建设，深入研究智能辅助综合监控技术应用研究对我国电网大运行建设具有十分重要的现实意义。系统实际上是借助监测、预警以及控制等三种有效手段，切实保障变电站的运行安全，从而使变电站安全运行的“可控”、“受控”等问题得到有效解决。

一、系统结构组成简析

智能辅助综合监控系统处于变电站网络信息安全II区。其组成主要包括视频图像监控、状态监测、暖通环境监测、SF6有害气体监测、安全防护与门禁、消防火灾告警以及交直流电源监测等子系统，可根据变电站信息监测的需求调整变电站的系统组成。

在安全II区内部智能辅助综合监控系统和子系统进行数据交互，使用各子系统私有协议进行各子系统辅助信息的收集，采用IEC61850标准，经过防火墙安全I区监控主机单向获取某些SCADA信息进行分析与展示，并且采用联动的方式对辅助子系统进行控制；采用与各级主站系统要求相符的网络协议，借助IP网络实现辅助系统向各级主站系统的数据传送。

二、系统技术原理分析

（一）环境监控系统介绍

环境量采集单元的环境信息具有多种格式与品类，制造的重点在于信息计量和输出的精确性，而并非接口标准化，如果要求其输出标准接口，则存在较大的难度，因此环境量采集单元需要能够对多种类型的输入和输出接口对接。

⑴温度传感器通常是由各种材质的导体进行某点的相互对接，加热对接点的过程中，导体不加热的部位将会有电位差的出现。⑵温度传感器主要分为两类，分别包括电容式和电阻式。湿敏电阻是在基片上覆盖单层由感湿材料制成的末，感湿膜上吸附空气中的水蒸气时，将引起元件电阻值及电阻率发生改变，这是湿敏电阻的一大特点，利用该特点能够实现温度的测量。⑶风速传感器的作用是对空气流速进行测量。⑷水浸传感器分为两种，第一种是非接触式水浸探测器，第二种是接触式水浸探测器。⑸六氟化硫/氧探测器主要采用的电化学法，伽伐尼电池式氧气传感器以及定位电解式传感器均属于这一类。⑹烟雾探测器的研制是根据这一基本性质——起火时产生的烟雾，可使光的传播特征发生变化。⑺灯光控制器以及风机控制器的输入及输出方式采用的是干触电方式，能实现灯光回路以及风机的电源回路的控制，并具有位置继电器的设置进行开关状态的显示。

（二）音视频系统介绍

通过前端的网络或模拟摄像机以及站端的视频处理单元，进行实时动态图像的获取。模拟摄像机通常采用NTSC制式模拟信号或者BNC同轴连接电缆传送PAL，控制命令的接收一般采用的是RS485接口的PELCO协议；而网络摄像机数字信号的传送通常采用RTP/RTSP协议，控制命令的接收一般采用RTCP协议。

站端视频处理单元中，摄像机声音、图像信息向智能辅助综合监控系统的传送一般采用RTP/RTSP/RTCP协议，同时进行监控系统对摄像机控制命令的接收与发布。⑴所谓PAL制式，一般指的是625线，25帧/秒，扫描采用隔行的方式。⑵控制协议RTCP。⑶实时流传输协议TRSP。（4）实时传输协议RTP。⑸NTSC制，标准电视广播传输和接收协议。

（三）安防系统介绍

⑴在围墙顶部的上方直接进行电子围栏设置的安装，在围墙各边约100m的位置进行单个防区的设置，对每2-3个防区进行单个主机箱的设置。⑵门禁控制工各关键部位的开关动作以及门开闭状态，主要是凭借门禁控制器而实现。⑶运动传感器以及红外探测器能够对特定范围内的异常情况实施监测，其输出通常也采用干触点的方式。

三、系统高级应用的分析

智能辅助综合监控系统能够集成和汇总各辅助子系统的信息，使变电站辅助子系统的本地化监测、管理及控制成为现实，能够进行辅助控制功能、DCADA信息以及辅助信息的结合，并实行联动互动。

辅助信息联动是火警报警联动或安防以及环境监测联动。而SCADA系统联动是辅助监控系统进行来自安全I区系统SCADA实时数据的接收，同时也进行变电站接线图形文件的接收，文件采用SVG格式，于智能辅助监控平台主接线图和SCADA同时予以显示。在出现操作、遥控以及保护故障报警等情况，辅助监控系统能够将摄像头对准正在操作的设备。

四、监控范围以及配置方式分析

智能辅助综合监控系统的监视范围较为广泛，主要包括：门禁、消防、安防以及视频；烟雾报警及火灾报警等报警信息；电子围栏报警和警笛；人员进出记录、门开关状态；户内外黄金温湿度、SF6气体浓度、水浸、风力、照明、给排水、暖通、空调运行状态、风机运行状态；门长时间未关闭、非法闯入以及非法刷卡等门禁信息。

图像视频系统配置方式：（1）电缆层配置固定摄像机每台主变压器两台高清摄像机；（2）每个消弧线圈室1个室内中速球摄像机；（3）主控室配置1台室内中速球摄像机；（4）高压开关室每4~6个屏柜配置1台室内中速球摄像机；（5）各大门1个固定机；（6）各二次设备室配置2~4中速球摄像机；（7）500kV及以上等级变电站配置3~4台全景摄像机，220kV或330kV配置2台，110kV及以下配置1台；（8）各电容器室1个室内中速球摄像机；（9）每个独立通信室1个室内中速球摄像机；（10）各站用变压器室1个室内中速球摄像机；（11）每个GIS室2~3个室内中速球摄像机；（12）每个蓄电池室1个室内中速球摄像机；（13）每间隔1~2个高压设备配置一套高清摄像机；（14）各台主变压器两台高清摄像机。

结语：

总之，随着智能变电站建设的持续发展，目前国内在智能变电站辅助系统方面的研究主要是对各厂商擅长领域切入，重点研发自身特长，在标准化、系统一体化集成联动、实用性等方面存在欠缺。因此，本文通过多年对变电站视频监控、安全防范、环境监测、门禁管理、消防联动的研发积累和理解，将进一步推动智能变电站辅助系统标准化和集成度，提高系统实用性。随着IEC-61850标准的推广应用，智能变电站概念已在工程中获广泛实践，全国建成的智能变电站已经初具规模。并且我国已启动智能坚强电网的规划试点，智能变电站领域的研究和建设也将为智能电网的发展奠定基础，智能变电站综合辅助监控系统必将促进变电站无人值班化的发展。

参考文献：

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