電力監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1、ABU5000電力系統(tǒng)變電站音/視頻及環(huán)境遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介一、系統(tǒng)概述：隨著我國(guó)電力事業(yè)的高速發(fā)展，變電站的數(shù)量和規(guī)模不斷增大，且新建和改建的變電站又裝備了許多高技術(shù)含量的新設(shè)備。對(duì)這些數(shù)量大、型號(hào)多、技術(shù)新的設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)是擺在我們面前的一個(gè)難題。在當(dāng)今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)大潮中，提高經(jīng)濟(jì)效益已成為企業(yè)的首要奮斗目標(biāo)，國(guó)家電力總公司要求，城區(qū)220KV及以下的變電站要有35%以上實(shí)行無人/少人值守，以達(dá)到“減員增效”的目的。因此變電站的運(yùn)行維護(hù)方式，應(yīng)從過去的分散式逐步向集中式過渡；采用高科技手段，對(duì)實(shí)現(xiàn)無人/少人值守的變電站及其設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)長(zhǎng)期不間斷地觀察，從而減少日常維護(hù)量，增強(qiáng)對(duì)出現(xiàn)意外的快

2、速反應(yīng)能力，提高管理水平，進(jìn)而提高電力部門的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)聲譽(yù)。ABU5000變電站音/視頻及環(huán)境遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)，是一套專門針對(duì)無人值守變電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控的完整解決方案。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站音/視頻和環(huán)境量的實(shí)時(shí)采集和上報(bào)，較好地解決了遙測(cè)、遙控、遙信和遙視、移動(dòng)音/視頻傳送、紅外測(cè)溫、智能門禁等問題。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則Ø 先進(jìn)性：系統(tǒng)采用成熟及先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù) ；即采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、通信、數(shù)據(jù)處理、開發(fā)平臺(tái)和方式等，保證整個(gè)系統(tǒng)起點(diǎn)高、功能強(qiáng)、生命周期長(zhǎng)；Ø 靈活性：系統(tǒng)具有強(qiáng)大的“組態(tài)”功能；組網(wǎng)方式、功能配置、界面設(shè)置、設(shè)備接入靈活，能滿足不同監(jiān)控對(duì)象的業(yè)務(wù)需

3、求，軟件功能齊全，配置方便；Ø 可擴(kuò)展性：能夠適應(yīng)不斷增加的業(yè)務(wù)需求，當(dāng)增加新的監(jiān)控對(duì)象時(shí)，只需增加少量設(shè)備，無需改動(dòng)任何軟件；Ø 開放性：開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、數(shù)據(jù)庫(kù)操作、產(chǎn)品的集成和開發(fā)工具都采用業(yè)界主流標(biāo)準(zhǔn)，保證系統(tǒng)開放性；Ø 實(shí)時(shí)性：系統(tǒng)有及快的響應(yīng)速度，每路圖象可達(dá)25幀/秒，遠(yuǎn)程圖象延遲小于0.5秒；Ø 實(shí)用性：從用戶角度出發(fā)，系統(tǒng)能使機(jī)房少人甚至無人值守成為可能。充分利用現(xiàn)有資源，盡量降低系統(tǒng)成本，使系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。三、系統(tǒng)特點(diǎn)l 系統(tǒng)軟件采用最佳可用性設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件采用多通道冗余設(shè)計(jì)，在數(shù)據(jù)傳送時(shí)不會(huì)因?yàn)橹魍ǖ拦收隙l(fā)生

4、傳輸中斷或錯(cuò)誤。軟件運(yùn)行時(shí)采用容錯(cuò)性設(shè)計(jì)，軟件中的核心層始終處于運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于配置錯(cuò)誤或其它原因造成的某個(gè)部件運(yùn)行不正常，核心層可以接收中心的修正命令，動(dòng)態(tài)停止或重新啟動(dòng)局部功能，而其它功能運(yùn)行不受影響。l 系統(tǒng)的硬件采用最優(yōu)化性能設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件采用高可靠性設(shè)計(jì)，所有外購(gòu)硬件均采用業(yè)界主流產(chǎn)品，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸（特別是在圖像的編解碼和傳輸）等方面都有獨(dú)特之處。保證了系統(tǒng)的性能最優(yōu)化和最佳的可靠性。l 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)配置系統(tǒng)具有的動(dòng)態(tài)配置功能滿足了系統(tǒng)的遠(yuǎn)程升級(jí)與維護(hù)需要。系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以接收并識(shí)別遠(yuǎn)程維護(hù)命令，修改運(yùn)行參數(shù)，改變運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)能同時(shí)滿足動(dòng)態(tài)配置與高可靠性連續(xù)運(yùn)行兩項(xiàng)指標(biāo)。

5、使得整個(gè)系統(tǒng)在不停機(jī)的條件下，達(dá)到遠(yuǎn)程升級(jí)與維護(hù)要求,從而滿足系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的目的。l 多組態(tài)性設(shè)計(jì)系統(tǒng)的多組態(tài)性是根據(jù)系統(tǒng)最優(yōu)化思想而設(shè)計(jì)的。多組態(tài)性主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的模塊化架構(gòu)和可配置性方面。針對(duì)不同的情況和需求，系統(tǒng)可以選擇不同的組態(tài)。在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，可以根據(jù)需要，在一定條件下改變組態(tài)，以達(dá)到最優(yōu)化運(yùn)行。系統(tǒng)的多組態(tài)性設(shè)計(jì)不僅提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效能，而且增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)性。l 告警信息最優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)在底層告警信息的采集與傳輸中，采用靈活的分布式采集和組網(wǎng)方式優(yōu)化傳輸。在中心層告警信息采用過濾、分析、預(yù)處理等方式減少通信負(fù)荷。數(shù)據(jù)庫(kù)方面則通過條件約束實(shí)行報(bào)表入庫(kù)，減少數(shù)據(jù)庫(kù)吞吐量，提高數(shù)據(jù)存

6、儲(chǔ)效率。系統(tǒng)告警信息的顯示也體現(xiàn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì)思想。在告警點(diǎn)的定位上提供多種快捷方法，同時(shí)提供語(yǔ)音告警過濾等功能，使用戶在獲取告警信息方面具有多種途徑。在告警信息的處理方面，提供手動(dòng)和聯(lián)動(dòng)處理兩種功能。對(duì)于實(shí)時(shí)型要求較高的告警處理，系統(tǒng)可以自動(dòng)處理。對(duì)于手動(dòng)處理的告警信息，系統(tǒng)提供優(yōu)選方法告知值守人員。l 系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)的分布式采集網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮峁┝丝煽總鬏敺椒?。底層?yīng)用的各種傳輸協(xié)議，在模塊設(shè)計(jì)上包括了校驗(yàn)、糾錯(cuò)、出錯(cuò)重發(fā)和傳輸確認(rèn)機(jī)制，保證了系統(tǒng)的可靠性。分布式網(wǎng)絡(luò)層和中心通信層的設(shè)計(jì)中都包括了上述機(jī)制以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中確保數(shù)據(jù)源的唯一性和數(shù)據(jù)的同一性。在告警功能層設(shè)計(jì)

7、中保證程序流程和判斷邏輯的正確可靠，尤其是資源分配處理的邏輯和在復(fù)雜情況下各種處理關(guān)系和聯(lián)接邏輯的正確可靠。l 系統(tǒng)的可靠性測(cè)試系統(tǒng)經(jīng)過了嚴(yán)格的可靠性測(cè)試。主要包括功能性測(cè)試和可靠性測(cè)試，系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵模塊不僅具有單獨(dú)的測(cè)試程序，還提供在線觀測(cè)功能和在系統(tǒng)維護(hù)模塊控制下的觀測(cè)功能。系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)可提供各種實(shí)時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)信息，并在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)階段以日志形式加以紀(jì)錄。系統(tǒng)的可靠性測(cè)試還包括了在部分功能模塊失效的情況下，對(duì)整體系統(tǒng)的影響。系統(tǒng)在關(guān)鍵模塊功能正常的情況下，其他功能模塊的失效不會(huì)影響到關(guān)鍵模塊的運(yùn)行。其他特點(diǎn)：² 系統(tǒng)采用開放式設(shè)計(jì)，軟、硬件升級(jí)有保障；² 系統(tǒng)具有強(qiáng)大的

8、組態(tài)功能，具有很強(qiáng)的可配置性、靈活性和適應(yīng)性；² 系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，易擴(kuò)展，升級(jí)平滑。² 系統(tǒng)的圖像監(jiān)視與² 動(dòng)力、環(huán)境功能結(jié)合，并可任意組合，適應(yīng)用戶不同層次的應(yīng)用需要。² 系統(tǒng)具有圖形化中文界面，在線幫助信息，方便、友好。² 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)² 遠(yuǎn)程傳輸可配置備份通道，系統(tǒng)自動(dòng)完成主/備切換。² 系統(tǒng)采用隔離式的前端設(shè)計(jì)，保證監(jiān)控系統(tǒng)與被監(jiān)控系統(tǒng)分離，一個(gè)系統(tǒng)的故障或運(yùn)行錯(cuò)誤不對(duì)另一系統(tǒng)產(chǎn)生影響。² 系統(tǒng)具有中心和監(jiān)控站雙向語(yǔ)音傳輸功能。² 系統(tǒng)的圖像采用標(biāo)準(zhǔn)的MPEG-4視頻碼流，由硬件完成編碼，傳

9、輸實(shí)時(shí)性好，穩(wěn)定可靠，每路圖像可達(dá)25幀/秒，分辨率為352*288。² 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用TCP/IP。² 系統(tǒng)采用通信處理機(jī)來連接監(jiān)控系統(tǒng)子網(wǎng)和電力綜合管理網(wǎng)絡(luò)，將圖像數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行收集和管理，根據(jù)圖像臺(tái)和電力綜合管理網(wǎng)絡(luò)上終端的請(qǐng)求，將圖像數(shù)據(jù)分發(fā)到各個(gè)工作席位上；這樣使得兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)既相對(duì)獨(dú)立，又可進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)通信；最大限度的防止一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)風(fēng)暴對(duì)另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)所造成的影響。² 系統(tǒng)中變電站的圖像、聲音及所有環(huán)境信息均通過遠(yuǎn)程廣域網(wǎng)傳輸，并在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示。² 電力局MIS網(wǎng)上的任何一臺(tái)PC機(jī)均可瀏覽監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)圖像。² 系統(tǒng)在一個(gè)2M

10、帶寬中可同時(shí)實(shí)現(xiàn)4路實(shí)時(shí)（25幀/秒）圖像及1路雙向語(yǔ)音和1路數(shù)據(jù)傳輸；變電站至監(jiān)控中心圖像延時(shí)小于0.5秒，每路圖像間切換延時(shí)小于0.5秒。² 系統(tǒng)具有后臺(tái)錄像和圖像報(bào)警功能，在設(shè)定圖像區(qū)域發(fā)生報(bào)警時(shí)，相關(guān)的攝像機(jī)圖像在監(jiān)控臺(tái)上立即彈出。² 系統(tǒng)具有與其它系統(tǒng)（如辦公MIS網(wǎng)）并網(wǎng)功能，即可在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)傳送控制、語(yǔ)音和圖像信號(hào)，由于不需要任何專門的硬件設(shè)備要求，局域網(wǎng)上的任何終端，只要有相應(yīng)的權(quán)限就能控制鏡頭和觀看圖像，而且與運(yùn)行的其它系統(tǒng)不沖突，即不影響其它應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行。² 系統(tǒng)本系統(tǒng)具有WEB功能，即在網(wǎng)絡(luò)上任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)，無需安裝任何客戶端軟件

11、，用瀏覽器（IE）即可完成由管理臺(tái)授權(quán)的各種操作（包括圖像操作）。² 系統(tǒng)具有圖像手動(dòng)/自動(dòng)切換、預(yù)置位設(shè)定、圖像調(diào)節(jié)、多畫面分割、圖像存儲(chǔ)/回放、圖像網(wǎng)絡(luò)瀏覽等功能。² 系統(tǒng)具有告警快速定位、告警存儲(chǔ)、告警語(yǔ)音提示、告警確認(rèn)、告警屏蔽、告警聯(lián)動(dòng)、呼叫、打印等功能，這些功能均可靈活配置。² 系統(tǒng)具有完善的各種業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能，且用戶在不用更改程序的情況下可靈活修改各種報(bào)表。² 系統(tǒng)具有完善安全的操作管理功能，系統(tǒng)管理員可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定各種權(quán)限。² 系統(tǒng)采用事件驅(qū)動(dòng)分層設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)模塊化強(qiáng)，修改升級(jí)靈活，可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配置。² 系統(tǒng)具

12、有自身的管理維護(hù)功能、故障定位、在線配置、遠(yuǎn)程軟件升級(jí)功能，可降低本監(jiān)控系統(tǒng)自身的維護(hù)成本。四、系統(tǒng)組網(wǎng)：ABU5000系統(tǒng)采用逐級(jí)匯接的方式上報(bào)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可根據(jù)用戶的實(shí)際情況，系統(tǒng)可采用二級(jí)、三級(jí)或多級(jí)的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。系統(tǒng)可多種傳輸方式：E1、PSTN、DDN、ISDN、微波等。系統(tǒng)前端采用RS485總線進(jìn)行組網(wǎng)，監(jiān)控主站為C/S結(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)臺(tái)的數(shù)量可以根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模靈活設(shè)置，系統(tǒng)同時(shí)具有強(qiáng)大的組態(tài)及報(bào)表功能。監(jiān)控主站組網(wǎng)圖：供電局MIS網(wǎng)圖像臺(tái)網(wǎng)橋2M交換機(jī)變電站通信處理機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器/報(bào)表臺(tái)變電站組網(wǎng)圖：變電站組網(wǎng)圖視頻采集卡網(wǎng)橋

13、2M (去監(jiān)控主站)前置機(jī)高速一體化球形攝像機(jī)紅外煙霧照明RS232/485采控模塊水浸溫濕度話筒音箱控制箱智能門禁RS232/485RS232/48510M/100M視頻線五、系統(tǒng)功能1. 前端變電所/站最多可同時(shí)采集16路圖像（使用畫面分割器可更多），并可同時(shí)進(jìn)行本地循環(huán)錄像，以保證對(duì)每一路圖像的事故追憶功能的實(shí)現(xiàn)，缺省的循環(huán)錄像時(shí)間為一小時(shí)（可調(diào)）。2. 前端與主站間通信帶寬為2M的情況下，如前端無畫面分割器，可實(shí)時(shí)上傳四路圖像，如有畫面分割器（如9畫面分割器），則可同時(shí)上傳3+9=12路實(shí)時(shí)圖像，以上每路圖像均能達(dá)到25幀/秒。3. 一點(diǎn)看多點(diǎn)：在前端無畫面分割器的情況下，主站圖像臺(tái)最

14、多能同時(shí)看到9路上傳的實(shí)時(shí)圖像，此9路圖像可以是來自同一或不同變電所/站中的任若干路（同一變電所/站最多有4路）；在前端配有畫面分割器的情況下，可最多同時(shí)看到9×9=81路上傳的實(shí)時(shí)圖像，以上每路圖像均能達(dá)到25幀/秒。4. 多點(diǎn)看一點(diǎn)：多個(gè)用戶終端能同時(shí)監(jiān)視同一個(gè)前端的同一路實(shí)時(shí)圖像。5. 多點(diǎn)看多點(diǎn)：多個(gè)用戶終端可分別監(jiān)視任一個(gè)前端的任一路實(shí)時(shí)圖像。6. 具備Web瀏覽器功能，即在MIS網(wǎng)上的用戶無需安裝監(jiān)控軟件，即可利用Web瀏覽器監(jiān)視任一前端的任一路實(shí)時(shí)圖像，并可對(duì)圖像進(jìn)行控制，包括：云臺(tái)的上、下、左、右轉(zhuǎn)動(dòng)和鏡頭變焦、聚焦和光圈的控制。同時(shí)可回放任一前端的任一路錄像文件；在

15、進(jìn)行錄像操作時(shí)，錄像文件可以指定在任一適當(dāng)?shù)穆窂较逻M(jìn)行存儲(chǔ)，甚至可以錄在他人的計(jì)算機(jī)上。另外，還可以將錄下的文件進(jìn)行回放控制，包括：快進(jìn)，單幀播放、前跳、后跳、暫停等，以便仔細(xì)分析錄像文件的各個(gè)細(xì)節(jié)。7. 以上所有圖像均能達(dá)到25幀/秒，延遲小于0.5秒；多路圖像之間的切換為無縫連接，響應(yīng)時(shí)間小于0.5秒；云臺(tái)操作反應(yīng)時(shí)間小于0.5秒。8. 對(duì)具有場(chǎng)景預(yù)置功能的攝像機(jī)可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)置場(chǎng)景操作，預(yù)置后可立即使用，并可任意配置預(yù)置點(diǎn)巡航軌跡和巡航屬性設(shè)置，包括巡航速度，多預(yù)置點(diǎn)停留時(shí)間等，之后可隨時(shí)啟動(dòng)和終止巡航功能。9. 可實(shí)現(xiàn)前端攝像機(jī)的巡航功能：即對(duì)系統(tǒng)內(nèi)前端任意攝像點(diǎn)的圖像進(jìn)行輪流顯示，而

16、不管這些圖像是否來自相同或不同的前端，并且顯示時(shí)間的長(zhǎng)短可任意配置；以上的巡航功能，可以在單路圖像畫面中實(shí)現(xiàn)，也可在多路圖像畫面中多路同時(shí)進(jìn)行。10. 告警聯(lián)動(dòng)功能：當(dāng)發(fā)生告警時(shí)，相關(guān)的攝像機(jī)能自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)相關(guān)位置，打開相應(yīng)照明，此時(shí)主站的圖像臺(tái)能迅速切換到告警畫面，告警點(diǎn)以紅色顯示，音箱進(jìn)行語(yǔ)音告警提示，并通過Modem進(jìn)行告警呼叫(向值班人員的BP機(jī)或手機(jī)報(bào)告故障發(fā)生情況)，同時(shí)啟動(dòng)后臺(tái)錄像；告警時(shí)間、位置等信息均寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。11. 所有環(huán)境量，包括模擬量（可接入紅外測(cè)溫儀）和狀態(tài)量（數(shù)字輸入量）均能實(shí)時(shí)顯示，告警分為“嚴(yán)重”、“重要”、“一般”三級(jí)。在任一畫面有上述告警時(shí)，相應(yīng)告警點(diǎn)的圖標(biāo)均

17、能即時(shí)以紅色顯示，音箱進(jìn)行語(yǔ)音告警提示，并取告警種類、位置、開始時(shí)間、確認(rèn)時(shí)間、確認(rèn)人、結(jié)束時(shí)間寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)對(duì)不需做出反應(yīng)的告警可以按不同的時(shí)間段進(jìn)行告警屏蔽；對(duì)正在維修的監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以動(dòng)態(tài)設(shè)置停用，同時(shí)用“停用色”顯示該監(jiān)測(cè)點(diǎn)。12. 可對(duì)前端狀態(tài)量（輸出量）進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，如開關(guān)照明、空調(diào)等，響應(yīng)時(shí)間小于0.5秒，相應(yīng)的操作人、操作內(nèi)容等均記入數(shù)據(jù)庫(kù)。13. 在報(bào)表臺(tái)可查看登錄日志、告警記錄、操作記錄等，告警記錄可按年、月、日進(jìn)行查詢，亦可按年或按月生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可分別以表格、直方圖或餅圖等顯示或打印輸出。14. 系統(tǒng)具有完整的權(quán)限管理機(jī)制，可按工作性質(zhì)對(duì)每個(gè)操作人員授予相應(yīng)的

18、權(quán)限和口令，只有操作人員進(jìn)行合法登錄后，方可進(jìn)行相應(yīng)的操作（包括前置機(jī)的退出操作），操作人員可隨時(shí)更改自己的口令。15. 系統(tǒng)具有自動(dòng)檢測(cè)通信通道故障的功能，并將其視為一種告警，處理方式與上述相同，當(dāng)然系統(tǒng)可以臨時(shí)停用某個(gè)通道。16. 系統(tǒng)具有通信鏈路自動(dòng)恢復(fù)功能，當(dāng)中心與前端通道異常中斷，經(jīng)檢修恢復(fù)后，通信鏈路可自動(dòng)建鏈，保證圖像能迅速恢復(fù)，且無馬賽克現(xiàn)象。17. 在監(jiān)控主站可以實(shí)現(xiàn)和任一前端的雙向語(yǔ)音通話。18. 系統(tǒng)具有可接入無線頭盔、大屏幕投影儀和長(zhǎng)延時(shí)錄像機(jī)的能力。六、系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：系統(tǒng)容量n 前端圖像采集能力：輸入：16路/前置機(jī)（無多畫面分割器）；輸出：Ø 同時(shí)上傳4路/2M帶寬(無多畫面分割器);Ø 同時(shí)上傳 3 + 多畫面分割器可分割數(shù)（2M帶寬），例:在2M帶寬下，使用9畫面分割