開關站遠程綜合管理系統(tǒng)開發(fā)

1、開關站遠程綜合管理系統(tǒng)開發(fā)摘要:本文采用溫濕度傳感器、專業(yè)攝像頭和門禁系統(tǒng)構成前端子站，并利用內置3G模塊的網絡硬盤錄像機將信號傳輸到遠方主站，以實現(xiàn)開關站的溫濕度、實時視頻和門禁狀態(tài)的查看和控制，可解決開關站安全管理、設備運行環(huán)境監(jiān)測、巡檢考核等問題，為各級供電部門實現(xiàn)多區(qū)域開關站集中管理、降低維護成本、提高工作效率提供了有效手段。關鍵詞:傳感器門禁系統(tǒng)遠程監(jiān)控開關站SwitchingStationRemoteIntegratedManagementSystemDevelopmentAbstract:Thepaperusestemperatureandhumiditysensors,prof

2、essionalcamerasandaccesscontrolsystemtoconstitutethefrontterminalstation,andusesbuilt-in3GmoduleNetworkDVRtotransportthesignalstotheremotemasterstation,inordertoachievethetemperature,humidity,real-timevideoandaccessstatusofswitchingstation,andsolvesafetymanagement,environmentalmonitoring,inspectiona

3、ssessmentandotherissues.Thesystemwouldhelptheelectricitysectoratalllevelstoachievecentralizedmanagementofmulti-regionalswitchingstation,reducemaintenancecostsandimproveworkefficiency.KeyWords:Sensor;AccessControlSystems;RemoteMonitoring;SwitchingStations隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展和城市的迅速擴大，對于數量快速增加的城市住宅小區(qū)變電所、環(huán)網站、商務大

4、樓的變電房，由于數量大、分布范圍廣而大多尚未納入電力SCADA系統(tǒng)中，目前這類開關站的管理存在以下幾個突出問題：經常發(fā)生設備失竊的情況，且當被盜時沒有有效預報警手段。無法實時監(jiān)測開關站的環(huán)境及開關柜設備運行狀況1,經常發(fā)生因運行環(huán)境劣化而引發(fā)的設備故障。管理人員不能客觀掌握開關站人工巡查狀況，從而無法對巡查人員到崗到位情況進行管理和考核。隨著無線3G通訊技術和傳感器技術的日臻成熟，無人值守開關站存在的這些問題出現(xiàn)了新的解決思路。3G網絡技術的主要優(yōu)點是利用先進的空中接口技術(包括對頻譜的高效利用)、全面的IP包交換及控制技術，能極大地增加系統(tǒng)容量、提高端到端通信質量和提供更高的數據傳輸速率2。

5、傳感器技術作為一種與現(xiàn)代科學密切相關的新興學科，是以研究自動檢測系統(tǒng)中的信息獲取、信息轉換和信息處理的理論和技術為主要內容的一門技術性學科，正得到空前迅速的發(fā)展,并且在相當多的領域被越來越廣泛地利用3。本文利用傳感器，實時記錄開關站現(xiàn)場溫濕度、視頻信息和門禁狀態(tài),并通過管理軟件對溫濕度超限、非法開門進行告警和視頻記錄從而解決開關站安全管理、設備運行環(huán)境監(jiān)測、巡檢到位考核等問題。1系統(tǒng)結構與原理開關站遠程綜合管理系統(tǒng)包括主站和子站兩部分，主站主要包括管理系統(tǒng)平臺軟件一套、主站服務器一臺、視頻服務器一臺，以及若干客戶端。子站端（即開關站端）主要設備包括網絡硬盤錄像機（DVR主機）、門禁控制器、視頻

6、攝像頭、門禁卡、電鎖、溫濕度傳感器等。系統(tǒng)結構如圖1所示。子站系統(tǒng)通過門禁系統(tǒng)、溫濕度傳感器和攝像機采集門禁信息、室內溫濕度、開關柜溫度和視頻信息，并通過DVR主機和無線網絡傳輸到主站服務器和視頻服務器。主站服務器運行主程序服務，可通過監(jiān)控客戶端程序連接服務器查看、配置整個系統(tǒng)，實現(xiàn)對開關站的門禁、室內溫濕度、開關柜溫度實時監(jiān)控和管理，并將告警信息通過短息發(fā)送到責任人手機。由于視頻信號流量較大，視頻服務器部署在外網，接收開關站通過3G網絡傳送過來的視頻數據，通過視頻客戶端程序實現(xiàn)對開關站的視頻監(jiān)控。2系統(tǒng)硬件設計本文采用?？低旸S-HDVROOHF-ST系列嵌入式網絡硬盤錄像機（DVR）統(tǒng)一

7、收集子站前端門禁、溫濕度和視頻等信息，通過內置3G模塊實現(xiàn)與遠方主站數據傳輸，同時向門禁系統(tǒng)和攝像機發(fā)送控制信息。DS-HDVR00HF-ST系列嵌入式網絡硬盤錄像機是?？低曌灾餮邪l(fā)的新一代混合型網絡硬盤錄像機，該裝置可接駁模擬攝像機、網絡攝像機、網絡快球和網絡視頻服務器，支持SNMP（簡單網絡管理）、NTP（網絡校時）、SADP（自動搜索IP地址）、SMTP（郵件服務）、NFS（接入NAS）、iSCSI（IPSAN應用）、PPPoE撥號上網）等協(xié)議，可廣泛應用于能源、金融、公安、部隊、電信、交通、電力、教育、水利等領域的安全防范。2.1智能門禁智能門禁系統(tǒng)由門禁控制器、讀卡器、感應卡和電動

8、鎖組成。門禁控制器用于存儲感應卡權限和刷卡記錄，并集中處理所有讀卡器上傳信號，負責通訊和其他數據存儲器協(xié)調，配合主站管理軟件進行相應的時鐘、開門授權、統(tǒng)計等管理工作。同時，門禁控制器還可以連接溫濕度傳感器，獲取溫濕度信息，通過RS232/485實現(xiàn)與DVR主機通信,并實現(xiàn)多個控制器的級聯(lián)。為方便室內開門，設置了一個開門按鈕，在室內按該按鈕就可以直接開門，不必刷卡。門禁系統(tǒng)還設置了斷電保護，在開關站站用電斷電時,門禁系統(tǒng)啟用內置電池供電，可保持門禁系統(tǒng)正常工作12小時以上。智能門禁結構如圖2所示。2.2視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控使用?？?30萬像素網絡高清紅外智能球機DS-2DF1-77XY,該攝像機采用

9、1/3”尼高性能逐行掃描CCD,圖像清晰，最大分辨率可達280刈60,采用H.264視頻壓縮算法和TI高性價比的達芬奇處理芯片和平臺，性能可靠穩(wěn)定，支持三維智能定位功能，配合DVR和客戶端軟件可實現(xiàn)點擊跟蹤和放大，支持定時任務預置點/花樣掃描/巡航掃描/水平掃描/垂直掃描/隨機掃描/幀掃描/全景掃描等功能，支持RS485云臺控制協(xié)議，同時支持TCP/IP,HTTP,DHCPDNS,RTP/RTCP,PPPoE多種網絡協(xié)議,可直接與DVR主機連接，以實現(xiàn)攝像控制和數據交換。2.3溫濕度監(jiān)測本文使用數字溫濕度傳感器DHT21采集開關站內的溫濕度和開關柜溫度信號，通過單線制串行接口連接到門禁控制器，

10、并通過門禁控制器和DVR主機將數據傳輸到主站。DHT21數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性，有超快響應、抗干擾能力強等優(yōu)點，且信號傳輸距離可達20米以上，是理想的溫濕度采集器。3系統(tǒng)軟件設計本系統(tǒng)主要包括智能門禁、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、報警、遠程系統(tǒng)維護等功能。3.1智能門禁智能門禁功能包括門禁狀態(tài)監(jiān)測、遠程開閉門、責任人提醒、故障預案和人員授權等功能。門禁狀態(tài)監(jiān)測是指在系統(tǒng)的頁面上可實時監(jiān)控開關站的門禁狀態(tài)，可查看門禁的開閉歷史記錄。遠程開閉門是指可在主站端對指定開關站進行遠程開

11、閉門，主要應用在門禁卡失靈、丟失、遺忘時，無法正常開閉門的情況。責任人提醒是指開關站門出現(xiàn)無法正常開關、門禁出現(xiàn)故障或開關站有人非法闖入時，向門禁責任人的手機實時發(fā)送短信，進行提醒。故障預案是指在刷卡器故障時，可使用遠程開門方式開門維修，在控制器故障時，可采用備用金屬鑰匙開門維修。人員授權是指在系統(tǒng)中可對特定人員、特定時間內開放特定的開門權限。3.2視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控功能包括實時視頻、視頻回放和視頻下載等功能。實時視頻是指可以在管理平臺上實時查看指定開關站現(xiàn)場監(jiān)控視頻，并可遙控球機,實現(xiàn)對站內情況的靈活查看。而且，當開關門時，視頻球機自動對站門開閉及人員進出情況進行視頻錄制拍攝。視頻回放是指可查

12、看指定開關站現(xiàn)場最近36個月的視頻資料。視頻下載是指可以把視頻資料下載到本地硬盤，永久保存，并可使用播放器播放。3.3環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測功能包括站內溫濕度監(jiān)測和開關柜測溫?？梢詫崟r顯示開關站內溫度、濕度數據和開關柜溫度，也可查詢溫濕度的歷史數據,并且通過不同顏色顯示溫度是否超標。主站環(huán)境監(jiān)測畫面如圖3所示。3.4報警功能系統(tǒng)支持對站所門禁、站內溫濕度、開關柜溫度”設置報警顯示。登錄系統(tǒng)后，在主界面上自動顯示所有報警的開關站及設備，通過點擊可查看具體報警情況，并以紅色高亮顯示報警數值。同時,系統(tǒng)內報警數據還會以短信發(fā)送給開關站的指定責任人。3.5系統(tǒng)維護系統(tǒng)維護包括開關站維護、責任人信息維護、系統(tǒng)人員維護和門禁卡維護。在客戶端程序上可以對開關站的基本信息、安裝設備的信息、通信IP、責任人信息、系統(tǒng)維護人員信息，門禁卡登記、開卡與銷卡,以及環(huán)境數據限值設定等進行維護。4結語本文基于傳感器和無線3G技術設計了一套開關站遠程綜合管理系統(tǒng),以實現(xiàn)開關站的溫濕度、實時視頻和門禁狀態(tài)的查看和控制，滿足了開關站安全管理、設備運行環(huán)境監(jiān)測、巡檢到崗到位考核等工作要求。目前,該系統(tǒng)正在試用中，圖像清晰,監(jiān)測結果準確,系統(tǒng)穩(wěn)定。另外,根據現(xiàn)場要