電力行業(yè)變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

電力行業(yè)變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案目 錄變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 11. 變電站監(jiān)控需求分析 12. 總體建設(shè)目標 23. XXXX變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 33.1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 33.2. 變電站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍 43.3. 系統(tǒng)組成 53.3.1. 變電站的監(jiān)控設(shè)備 53.3.2. 通訊機房的監(jiān)控設(shè)備 53.3.3. 傳輸設(shè)備 53.3.4. 監(jiān)控中心的設(shè)備 63.4. 設(shè)備連接示意圖 63.5. 網(wǎng)絡(luò)連接拓撲圖 73.6. 分級管理拓撲圖 84. 系統(tǒng)主要功能 84.1. 視頻管理功能 84.2. 動環(huán)監(jiān)控功能 94.3. 門禁管理功能 105. 技術(shù)優(yōu)勢 10

隨著電力網(wǎng)絡(luò)的全面改造，變電站要求實現(xiàn)無人值守，以提高電力系統(tǒng)生產(chǎn)效益。建立一套技術(shù)先進、功能強大的監(jiān)控系統(tǒng)，保證變電站及通訊機房設(shè)備正常工作，已經(jīng)得到各個電力部門的重視。變電站監(jiān)控需求分析隨著電力網(wǎng)絡(luò)的全面改造，變電站要求實現(xiàn)無人值守，以提高電力系統(tǒng)生產(chǎn)效益。目前，電力局建立了運行管理調(diào)度部門，協(xié)調(diào)各專業(yè)運行歸口職能，但是，不能及時掌握現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，難以指揮處理運行障礙。主要存在以下問題：全部通過電話進行調(diào)度指揮，無法指導(dǎo)現(xiàn)場操作，現(xiàn)場操作情況無法預(yù)測；由于無法保證無人值守變電站現(xiàn)場安全，大部分采用有人值守方式；通過操作隊巡檢方式，難以保證及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，只能采用事后處理的方式，影響了供電系統(tǒng)的可靠性和電力局的供電可靠率達標；在很大程度上，定時巡檢方式是對資源的一種不合理分配；電力通信的安全性要求非常高，但是，目前電力系統(tǒng)的很多機房都處于無監(jiān)控狀態(tài)，電力通信安全存在非常大的隱患，所以多數(shù)機房采用有人值守方式，人力成本較高，并且對一些比較偏遠機房維護和監(jiān)視非常困難。因此，建立一套技術(shù)先進、功能強大的監(jiān)控系統(tǒng)，保證變電站及通訊機房設(shè)備正常工作，已經(jīng)得到各地電力部門的重視。電力監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度通訊中心建立監(jiān)控中心，實現(xiàn)對各變電站、通訊機房的設(shè)備運行數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、視頻圖像進行監(jiān)控，能夠?qū)崟r、直接地掌握各個變電站和通訊設(shè)備的運行情況，并及時處理現(xiàn)場發(fā)生的故障，適應(yīng)電力系統(tǒng)的告訴發(fā)展?，F(xiàn)在，結(jié)合XXXX多年變電站調(diào)度應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗，分析變電站監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)方案，供各地電力部門建設(shè)參考。

總體建設(shè)目標變電站監(jiān)控系統(tǒng)的總體建設(shè)目標如下：監(jiān)視變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運行設(shè)備外觀狀態(tài)；輔助監(jiān)視變電站內(nèi)CT、PT、避雷器和陶瓷絕緣子等高壓設(shè)備的外觀狀態(tài)；輔助監(jiān)視變電站內(nèi)其他充油設(shè)備、易燃設(shè)備的外觀狀態(tài)；輔助監(jiān)視變電站內(nèi)隔離開關(guān)的分合狀態(tài)；監(jiān)視變電站內(nèi)主要室內(nèi)環(huán)境（主控室、高壓室、電容器室、獨立通訊室等）的情況；實現(xiàn)變電站防盜自動監(jiān)控，可進行周界、室內(nèi)、門禁的報警及安全布控；在條件成熟和管理規(guī)范允許的前提下，宜和站內(nèi)消防系統(tǒng)實現(xiàn)報警聯(lián)動；實時監(jiān)視通訊機房的供電系統(tǒng)工作狀況；實時監(jiān)測通訊機房的工作環(huán)境；實現(xiàn)進出機房人員管理；在條件成熟和管理規(guī)范允許的前提下，變電站端圖像監(jiān)控系統(tǒng)可與變電站綜合自動化系統(tǒng)或遠動設(shè)備（簡稱RTU）互聯(lián)能力，獲取遠動報警信息。監(jiān)控中心可與SCADA系統(tǒng)互通，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度和維護的可視化。

XXXX變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案針對用戶需求，XXXX推出了技術(shù)先進、功能強大、性能穩(wěn)定可靠的變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。通過該方案可以實現(xiàn)可視化調(diào)度，在下指令時，可以觀察設(shè)備狀況和現(xiàn)場操作狀況，并可以通過語音進行雙向交流，有效防止誤操作；正常運行時，調(diào)度端可以對變電站的設(shè)備和環(huán)境進行遠程監(jiān)視，設(shè)備存在隱患時，能夠做到及時發(fā)現(xiàn)；在巡檢隊建立分中心，保證對設(shè)備的24小時全天候監(jiān)控，對故障或事故進行及時、有效地處理。XXXX變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案可以真正實現(xiàn)無人值守和安全保衛(wèi)，同時可以將設(shè)備現(xiàn)場狀況實時傳送到電力調(diào)度、電力安全保衛(wèi)部門、操作巡檢隊等職能管理部門，實現(xiàn)各取所需的分專業(yè)管理，減少了原來電力管理的中間環(huán)節(jié)，有效地提高了供電管理效率和整體自動化水平，減少了供電管理成本，最終實現(xiàn)減員增效的目標。XXXX變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案簡單描述如下：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)按行政區(qū)域劃分，XXXX變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案采用星形拓撲、多級組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，如圖1所示：圖1是典型的三級組網(wǎng)結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)支持多級組網(wǎng)）。監(jiān)控現(xiàn)場在變電站及通訊機房，二級監(jiān)控中心建設(shè)在分控中心，在指揮調(diào)度中心建設(shè)一級監(jiān)控中心。監(jiān)控現(xiàn)場的視頻及動力環(huán)境信息傳送至分控中心（二級監(jiān)控中心），分控中心負責(zé)轄區(qū)范圍內(nèi)變電站及通訊機房的監(jiān)控和管理；根據(jù)指揮調(diào)度中心（一級監(jiān)控中心）的需要，分控中心將視頻及動力環(huán)境信息發(fā)送給指揮調(diào)度中心，指揮中心具有系統(tǒng)的最高權(quán)限，能夠看到所有的視頻及動力環(huán)境信息，實現(xiàn)指揮中心的集中統(tǒng)一管理。變電站監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍變電站的監(jiān)控范圍：設(shè)備監(jiān)控范圍：主變、設(shè)備區(qū)、電容器區(qū)、主控室、電抗器室、濾波室、35kV高壓室、10kV開關(guān)室、10kV高壓室、6kV高壓室、GIS室、電纜室、電纜層等。環(huán)境監(jiān)控范圍：變電站出入口、周邊環(huán)境。遠程燈光控制；非法闖入?yún)^(qū)域報警聯(lián)動；煙霧告警；通訊機房的監(jiān)控范圍：動力設(shè)備：低壓配電設(shè)備、柴油發(fā)電機組、UPS、逆變器、整流配電設(shè)備、蓄電池組（監(jiān)測到單體）等；空調(diào)設(shè)備：機房專用空調(diào)、機房分體空調(diào)；智能門禁系統(tǒng)：進出人員管理；環(huán)境：煙霧、水浸、溫度、濕度等；圖像：機房設(shè)備運行狀態(tài)；系統(tǒng)組成XXXX變電站監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控現(xiàn)場、傳輸網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)控中心組成，各部分組成如下：變電站的監(jiān)控設(shè)備變電站監(jiān)控設(shè)備主要包括：多媒體接入單元、DCB云臺、攝像機及各種傳感器。主要負責(zé)變電站現(xiàn)場視頻及環(huán)境告警信息的采集，并且執(zhí)行監(jiān)控中心的控制指令。在門衛(wèi)、圍墻四周合理設(shè)置報警裝置，在一些重要的設(shè)備區(qū)及場所安裝攝像機，達到監(jiān)控?zé)o肓區(qū)。通訊機房的監(jiān)控設(shè)備通訊機房監(jiān)控設(shè)備主要包括：多媒體接入單元、DCB云臺、攝像機、多功能一體化監(jiān)控模塊MISU及各種傳感器。主要負責(zé)通訊機房現(xiàn)場視頻、動力環(huán)境數(shù)據(jù)的采集，并且執(zhí)行監(jiān)控中心的控制指令。傳輸設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)支持多種傳輸方式，根據(jù)用戶現(xiàn)場提供的不同傳輸資源，傳輸設(shè)備可以包括TCP/IP設(shè)備、E1設(shè)備、TCP/IP與E1轉(zhuǎn)換設(shè)備等。監(jiān)控中心的設(shè)備監(jiān)控中心是系統(tǒng)的核心，完成系統(tǒng)的統(tǒng)一管理工作。主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、中心管理服務(wù)器、接入/存儲/轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、磁盤陣列、業(yè)務(wù)臺及電視墻顯示設(shè)備組成。監(jiān)控中心軟件安裝靈活，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模大小，可以將多個軟件安裝在同一臺服務(wù)器上，也可以分別安裝在不同的服務(wù)器上。動力環(huán)境業(yè)務(wù)臺顯示機房的動力環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)及告警信息，值班人員及時了解設(shè)備運行狀況；通過多媒體客戶端及電視墻，用戶能夠查看變電站及通訊機房的現(xiàn)場圖像，遠程控制攝像機鏡頭推遠、拉近，以及云臺的上下左右轉(zhuǎn)動，縱覽現(xiàn)場全局畫面。設(shè)備連接示意圖變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案支持多級組網(wǎng)架構(gòu)，在監(jiān)控中心與變電站、通訊機房之間，支持多種通訊方式，圖2是變電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備連接圖：在變電站，攝像機、拾音器及報警探頭等設(shè)備采集的現(xiàn)場信息，在多媒體接入單元進行數(shù)字化處理后，通過傳輸設(shè)備上傳至監(jiān)控中心。在通訊機房，攝像機、拾音器的信號直接接入多媒體接入單元，進行編碼、壓縮處理后，通過傳輸設(shè)備上傳至監(jiān)控中心；配電箱、電源、蓄電池、門禁系統(tǒng)等機房的動力環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)則通過MISU采集后，接入多媒體接入單元的透明串口，通過傳輸設(shè)備上傳到監(jiān)控中心。在通訊機房有值班人員時，多媒體接入單元可以外接顯示器或監(jiān)視器，便于值班人員及時了解現(xiàn)場設(shè)備視頻信息。在圖2中，監(jiān)控中心設(shè)備統(tǒng)一部署在一個局域網(wǎng)內(nèi)，根據(jù)用戶實際網(wǎng)絡(luò)狀況，可以將監(jiān)控中心設(shè)備分布部署，實現(xiàn)視頻信息分散存儲，降低網(wǎng)絡(luò)壓力。網(wǎng)絡(luò)連接拓撲圖分級管理拓撲圖

系統(tǒng)主要功能XXXX變電站監(jiān)控系統(tǒng)解決方案融合了多媒體集中監(jiān)控系統(tǒng)和動力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)，解決電力變電站及通訊機房的監(jiān)控管理問題，其主要功能介紹如下。視頻管理功能多媒體集中監(jiān)控系統(tǒng)可為用戶實現(xiàn)遠程實時視頻監(jiān)控、存儲與回放、報警聯(lián)動、遠程調(diào)度與控制、視頻內(nèi)容分發(fā)、語音通信等主要功能，以及根據(jù)用戶需求定制的個性化功能。主要功能如下：網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控功能通過網(wǎng)通及用戶現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)，用戶可以在監(jiān)控中心或計算機上遠程實時監(jiān)控、控制、記錄監(jiān)控現(xiàn)場的視、音頻信息。系統(tǒng)支持1、4、6、8、9、16等多種畫面分割方式，實現(xiàn)同時顯示多個攝像機視頻；系統(tǒng)具有提供多種分辨率的功能，并可以實現(xiàn)全屏顯示，以適應(yīng)各種場合要求。數(shù)字化存貯功能系統(tǒng)能夠根據(jù)預(yù)先設(shè)定的存儲時間和存儲策略，不間斷地存儲視頻和相關(guān)數(shù)據(jù)，快速方便進行歷史信息查詢?？商峁┘谢蚍植际降拇鎯δ?，可實現(xiàn)本地與異地（中心管理平臺）雙地存儲，以提高數(shù)據(jù)存儲的安全性。語音控制功能系統(tǒng)可實現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境聲音實時監(jiān)聽，點對點遠程對講通話。監(jiān)控中心可通過系統(tǒng)的通話功能指揮現(xiàn)場人員執(zhí)行相應(yīng)的操作，實現(xiàn)圖象和聲音的同步。報警聯(lián)動功能當(dāng)發(fā)生報警時，系統(tǒng)可以聯(lián)動多個設(shè)備協(xié)同工作。當(dāng)監(jiān)視點發(fā)生報警時，系統(tǒng)自動啟動各種對應(yīng)的聯(lián)動設(shè)備，并將視頻切換到相應(yīng)的攝像機，開啟燈光，自動錄像。監(jiān)控客戶終端可彈出報警信息，并有聲音報警提示。移動偵測功能系統(tǒng)具有移動偵測告警功能，可以將移動偵測告警與視頻錄像、攝像機控制等功能相關(guān)聯(lián)，便于用戶及時發(fā)現(xiàn)和存儲現(xiàn)場的變化情況。對于一個攝像機畫面，用戶可以設(shè)定８個區(qū)域的移動偵測敏感度，滿足用戶現(xiàn)場的實際情況。動環(huán)監(jiān)控功能動力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)對電力通訊機房內(nèi)多種動力設(shè)備、環(huán)境參量進行實時檢測，能夠及時判斷故障并產(chǎn)生告警，對遠端設(shè)備進行遙控和調(diào)節(jié)，實現(xiàn)通訊機房遠程高效管理。主要功能如下：可實時顯示和刷新監(jiān)控范圍內(nèi)所有局站、設(shè)備以及全部監(jiān)控點的運行參數(shù)、所處狀態(tài)、配置屬性，并提供遙控遙調(diào)操作接口?？商峁┛稍诰€定制的組態(tài)頁面，顯示綜合性的局站或設(shè)備群組的監(jiān)控信息，同時提供詳細資料頁面顯示任意設(shè)備的監(jiān)控信息。系統(tǒng)可對監(jiān)控對象進行分層次、分類型的顯示與管理，監(jiān)控對象狀態(tài)（告警、故障權(quán)限等）顯示醒目清晰。系統(tǒng)告警分為緊急告警、重要告警、一般告警三類，告警級別、告警上下限值可根據(jù)需要更改。提供多種多樣的告警提示與處理模塊，各種模塊可單獨或組合運行，如告警短信、告警打印、告警箱、語音告警、LED屏顯示告警等。系統(tǒng)可通過告警匹配、告警延時、告警過濾、告警分時段屏蔽等方式保證告警的準確有效。系統(tǒng)的實時告警查看、歷史告警查詢、告警視頻自動切換以及告警派修、告警故障分析等功能融為一體，操作簡便。系統(tǒng)可提供專門的停電實時監(jiān)測業(yè)務(wù)模塊。門禁管理功能門禁管理功能用于監(jiān)控門的開關(guān)狀態(tài)、人員的出入情況，同時對持卡人員和操作人員進行管理。門禁管理操作簡單、方便、實時性強，可進行在線授權(quán)、撤權(quán)、操作門的開關(guān)和配置門禁參數(shù)，主要功能如下：系統(tǒng)能夠配置持卡人員信息，能按時段分配持卡人員權(quán)限，可對持卡人員在不同時段授予不同的出入權(quán)限。實時監(jiān)控持卡人員的出入情況，門禁系統(tǒng)能夠?qū)Σ僮鞯慕Y(jié)果和告警信息實時給出提示。查詢?nèi)藛T出入的記錄、值班人員操作的記錄、門磁告警記錄、部門人員信息、持卡人員在控制器上的權(quán)限信息，同時能夠輸出打印或保存到文件。提供方便的維護和更換門禁控制器的功能，保證更換后的門禁控制器的設(shè)置信息和權(quán)限信息與原門禁控制器相同。具有系統(tǒng)操作權(quán)限的劃分和配置功能，當(dāng)操作人員取得相應(yīng)權(quán)限時，可進行相應(yīng)操作。

技術(shù)優(yōu)勢XXXX變電站監(jiān)控系統(tǒng)融合了計算機、通訊、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、存儲、安全等多種國際先進技術(shù)，與同領(lǐng)域產(chǎn)品相比具有以下技術(shù)優(yōu)勢：大系統(tǒng)容量。視頻監(jiān)控容量達百萬路視頻并發(fā)處理，動力環(huán)境監(jiān)控容量在一萬個機房以上，并且，系統(tǒng)支持多級級聯(lián)，實現(xiàn)更大的監(jiān)控需求。電信級的可靠性。監(jiān)控系統(tǒng)采用媒體流與信令流分離處理技術(shù)；動力環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)采用實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)雙通道的設(shè)計；核心軟件采用負載均衡技術(shù)設(shè)計；通過先進的技術(shù)手段，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。統(tǒng)一的監(jiān)控平臺。XXXX監(jiān)控系統(tǒng)融合多種技術(shù)，通過統(tǒng)一的平臺，完美呈現(xiàn)視頻監(jiān)控、動力環(huán)境、智能門禁、告警聯(lián)動等多種監(jiān)控管理功能，為用戶提供全面的監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。完善的存儲方案。監(jiān)控系統(tǒng)支持多媒體接入單元、中心磁盤陣列以及用戶客戶端同時存儲視頻信息，通過合理組合，形成多種存儲方案，滿足用戶視頻存儲的苛刻要求。系統(tǒng)部署靈活。監(jiān)控系統(tǒng)支持集中式或者分布式部署系統(tǒng)架構(gòu)，更好地適應(yīng)用戶的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，降低單一建設(shè)模式的風(fēng)險，滿足監(jiān)控系統(tǒng)分期建設(shè)模式。組網(wǎng)方式多樣化。監(jiān)控系統(tǒng)支持公網(wǎng)、專網(wǎng)、有線、無線等多種組網(wǎng)方式，很好地解決了各種環(huán)境監(jiān)控點的接入問題。系統(tǒng)擴展性強。系統(tǒng)規(guī)模平滑擴容，實現(xiàn)用戶監(jiān)控點、監(jiān)控中心不斷增加的需要；在系統(tǒng)應(yīng)用方面，監(jiān)控系統(tǒng)基于多層、模塊化軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便系統(tǒng)功能擴展，滿足未來業(yè)務(wù)發(fā)展需要。專業(yè)化的網(wǎng)管。多媒體集中監(jiān)控系統(tǒng)突破傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)缺少網(wǎng)管的現(xiàn)狀，開發(fā)出專業(yè)的、電信級網(wǎng)管軟件，具有強大的系統(tǒng)維護和管理功能，為用戶的使用和維護工作，帶來極大的便利。先進的技術(shù)。XXXX監(jiān)控系統(tǒng)中運用了多層模塊化軟件結(jié)構(gòu)技術(shù)、微內(nèi)核設(shè)計技術(shù)、負載均衡技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)、組播技術(shù)、安全技術(shù)、等等國際領(lǐng)先的技術(shù)，確保技術(shù)的先進性。高度的開放性。XXXX監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式軟件設(shè)計，方便與GIS、GPS等系統(tǒng)對接，為用戶提供廣泛的增值服務(wù)。附錄資料：不需要的可以自行刪除流體機械原理課后解答p41習(xí)題一：一、為了滿足一個規(guī)劃中的企業(yè)用電高峰的需要，擬在有利地形處建一座具有一臺泵及一臺水輪機的抽水蓄能電站，該企業(yè)每天對電能的需要為：14h為P1=8MW；10h為P2=40MW。假定該企業(yè)可以從電網(wǎng)中獲得的電功率Pv是常數(shù)，已知：水輪機的總效率，泵的總效率，壓力管道的損失，電站的靜水頭。為簡單計，假定和為常數(shù)，其它損失忽略不計。假定該裝置中水的總量為常數(shù)（上游無來水，下游不放水，并忽略蒸發(fā)泄漏），試求：①必需的值。②泵與水輪機的工作參數(shù)，，。③上游及下游水池的最小容積V。解：從電網(wǎng)中獲得的電能不足時，用水輪機發(fā)電補充；從電網(wǎng)中獲得的電能有多余時，用于泵去抽水蓄能。MWm3/s，m3/s對水輪機：m3/s；，MW，MW，對于泵：m3/s；，MW，MWV＝m3二、水輪機效率實驗時在某一導(dǎo)葉開度下測得下列數(shù)據(jù)：蝸殼進口處壓力表讀數(shù)Pa，壓力表中心高程m，壓力表所在鋼管直徑m，電站下游水位m，流量m/s，發(fā)電機功率kW，發(fā)電機效率，試求水輪機效率及機組效率。解：，，；而，=0，=0m水輪機的效率機組效率三、某泵裝置中，進口管直徑mm，其上真空表讀數(shù)Pa（500mmHg），出口管路直徑mm，其上壓力表讀數(shù)MPa，壓力表位置比真空表高1m，輸送介質(zhì)為礦物油，其密度kg/m3，泵的流量為m3/s，試求泵的揚程。解：泵的揚程某泵裝置中，進出口管直徑相同cm，進口真空表讀數(shù)mmHg，出口管路上壓力表讀數(shù)kg·f/cm2，壓力表位置比真空表高1m，輸送介質(zhì)為礦物油，其密度kg/m3，泵的流量為L/s，試求泵的揚程。答案：四、一臺送風(fēng)機的全壓為1.96kPa，風(fēng)量為40m3/min，效率為50％，試求其軸功率。Wp103習(xí)題二四、軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機某一圓柱流面=2m，n=150r/min，在某一流量下=4m/s。試求