无人值守变电站综合监控解决方案.doc

1 无人值守变电站 综合监控系统 天津*数码科技有限公司 2010 年 7 月 2 目目 录录 目目 录录2 一、前言一、前言4 1.1 概述 .4 1.2 需求分析4 二、系统设计原则二、系统设计原则5 三、系统解决方案三、系统解决方案9 31 系统总体结构图 9 32 变电站监控系统详图 10 四、系统组成与实现四、系统组成与实现10 4.1 现场监控单元 .11 4.2 信号汇总和传输部分 .11 4.3 区域监控中心（lsc）11 五、系统的主要构成五、系统的主要构成13 5.1 温湿度监测子系统 .13 5.2 配电（市电）监测子系统 .14 5.3 ups 电池监测子系统16 5.4 空调监测子系统 .17 5.5 漏水监测子系统 .18 5.6 防盗报警子系统 .18 5.7 消防报警子系统 .19 5.8 音视频监控子系统 .19 5.9 短信报警子系统 .20 5.10 智能灯光控制子系统 .21 5.11 集中布撤防子系统 .21 5.12 电子地图子系统 .22 5.13 门禁管理子系统 .23 5.14 网络传输子系统 .24 5.16 流媒体转发子系统 .25 5.17 集中存储子系统 .25 5.18 图像控制调度子系统 .27 六、系统的重要功能六、系统的重要功能28 七、系统特色七、系统特色31 7.1 系统具有先进性、开放性 .31 3 7.2 实施方便快捷 .31 7.3 模块化设计 .31 7.4 综合平台 .31 7.5 操作简单，维护方便 .32 八、变电站站端配置八、变电站站端配置32 8.1 视频监控设备配置 .32 8.2 动环检测设备配置 .33 九、主要设备介绍九、主要设备介绍33 9.1 无人值守工作站33 9.2 温湿度传感器 .35 9.3 三相交流电压传感器36 9.4 单相交流电流传感器 .37 9.5 停电检测器38 9.6 空调红外解码主机 .39 9.7 点式水浸传感器 .40 9.8 线式水浸传感器 .41 9.9 报警探测器43 9.10 全方位被动红外探测器44 9.11 主动红外探测器 .46 9.12 含键盘读卡器 .46 9.13 电锁47 9.14 红外半球摄像机 .48 9.15 彩色手动变焦红外一体机 .49 9.16 智能球型摄像机 .50 9.17 无人值守变电站综合监控系统56 九、天津天地伟业数码科技有限公司简介九、天津天地伟业数码科技有限公司简介59 4 一、一、前言前言 1.1 概述概述 随着无人值守变电站管理模式的全面推广，在监控中心通过现有的电力通信网对所属变电站实 现远程实时视频监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性及可 靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。 无人值守变电站监控系统最基本的目的是将变电站的各个监视点，如主控制室的设备运行情况、 主变、断路器、隔离刀闸等的运行状态实时图像、防火防盗等智能设备报警信息传输到监控中心， 监控人员可通过实时图像和远动信息对变电站的运行情况进行综合监控、分析。 传统的模拟视频监控系统受技术发展的局限，只能进行现场视频监视，简单的报警信息处理传 输，不能远距离传输视频信号，对于前端具体状况的了解、事件的确认是非常困难的，无形中降低 了系统的实用性、稳定性和安全性，而对于电力行业等具有大量无人值守变电站的用户来说，远程、 实时的综合监控是行业系统安全运作必备的前提条件。如何将远程的图像监视、环境监控、防盗、 消防和报警联网系统有机的结合起来，做到既可以远程的监视、遥控和图像的传输，又具备环境的 整体监控，并且具有通常联网报警网络的功能，能够更加有效地预防事故发生、打击犯罪、保障财 产安全，确保系统运行稳定，将安全防范技术提高到一个新的水平，这已经成为当前监控行业发展 的主要方向。 根据电力行业具有大量无人值守变电站的用户的远程综合监控需求的实际情况，天地伟业数码 科技有限公司展开深入调研，凭借不断创新的理念以及丰富的监控业务整合经验，推出的“无人值 守变电站综合监控系统” ，通过加强计算机技术、图像数字化技术和信息技术的应用，实现用户对前 端无人或少人值守系统的综合监控、集中管理，利用现有的网络对前端的图像、环境、设备运行状 态、门禁、周界防范等进行有效的监控和管理，大幅度提高了对前端监控的实时性、有效性，降低 了人员及管理成本。 1.2需求分析需求分析 目前，xx 省电网有实际监控意义的变电站类型主要为 750 kv 变电站，500kv 变电站，220kv 变 5 电站，110kv 变电站，35kv 等规模的变电站。上述变电站已部分安装监控报警系统，并分别接至相 应集控站。由于变电站图像监控系统型号不统一，未能实现联网和统一管理。原有已经安装监控报 警系统的变电站，面临系统升级问题。 xx 省的变电站多数呈分散式分布，且很多地理位置处于人烟稀少的地方，平时无人或少人值守， 管理人员只是在固定的时间去做设备的维护工作。而且 xx 省电力公司监控中心要求能够远程了解， 前端变电站所有设备工作环境变化。 变电站内通常安装有重要且贵重的设备，它们运作的正常与否直接关系到企业或整个行业能否 正常运作。 xx 省电力公司的管理中心要求对前端变电站图像监视系统、环境监测系统、防盗系统、消防系 统、报警系统、远程控制系统必须进行有机的联动结合，从而提高无人或少人值守变电站人员和设 备的安全性及便利性。同时要求无人值守变电站、变电站、基站必须把变电站内的音/视频画面、人 员出入的状况、变电站内环境变化量的报警信号等数据及时地传回监控中心。实现变电站监控系统 的“五遥”功能。 前端变电站的所有视频数据、环境数据必须通过网络进行远程传输，并且对数据的记录存储要 尽量的全面、细致，使得数据的存储、检索、回放、备份、恢复利于管理和服务，而且要求采用一 套软件对前端所有的系统设备进行实时控制管理。 系统要求采用模块化设计，保证具有灵活的扩展性，同时提供友好的人机对话界面，有电子地 图功能，能够将前端的传感器报警探头等前端设备形象的标识，方便布防管理。系统的要求管理采 用分级权限，不同的人员具有不同的使用权限，以便实现安全化管理。 二、系统设计原则二、系统设计原则 系统设计坚持“技术先进、使用方便、经济合理、超前考虑”的原则，系统具有先进性、实用性、 规范性、可靠性、开放性，同时为了保证整个系统稳定可靠，具备良好的整体升级、扩展能力和方 便维护，系统具有良好的升级、扩展能力，符合网络优化配置和业务拓展的需要，系统设备选型在 符合系统功能要求的前提下，综合的考虑了性能指标、规格统一性及性能价格比。 可靠性可靠性 6 保证系统的高可靠性。即不会出现因为某一个设备发生故障而造成整个监控系统无法使用的现 象。 系统的接入不会影响现有通信设备和网络的正常工作。 系统将正确反映监控内容的实际情况。 系统的运行和平均故障修复时间完全符合设计要求。 实时性实时性 保证系统能实时的反映通信设备运行情况，一到那出现异常情况是能够及时报警。 开放性开放性 系统选用的软硬件都是使用市场成熟的国际通用标准的产品，数据传输采用国际标准的 tcp/ip 网络传输协议，并提供开放式的接口。 先进性先进性 系统所选择的软硬件都是业界的优秀产品，整体方案设计新颖、技术先进，并符合通信技术发 展的趋势。充分借鉴、利用最新技术和成功经验，集成为先进的整体系统。 安全性安全性 通过安全隔离、信息加密等技术保证系统安全。 实用性实用性 系统全面分析现有条件与未来需求，充分考虑当前功能要求与整体人员技术素质，力求实现系 统建设与使用的同步，使集成开发的系统充分满足统计局的需求，并且易于操作、维护。 兼容性兼容性 系统可与各相关单位内网兼容，满足级联需要，进行超前方案设计和优化。 规范性：符合国际、国家及部门和地方有关标准规范等，并充分考虑上级水行政主管部门正在制定 的有关标准，适应实际情况，确保各系统组成部分间的协调一致、兼容配合。 经济性经济性 具有极佳的性能价格比。 可维护性可维护性 系统可操作性强、界面友好、易于使用和推广。 7 可扩展性和易升级性可扩展性和易升级性 随着网络技术的不断发展，面对飞速发展的通信事业和系统功能的扩大，系统设备和软件等要 有良好的可扩充性，主干网络设备应能平滑升级。为此，系统采用模块化结构设计，可以积木式拼 装，各子系统通信接口和协议透明，增强了系统的延续性。 可管理性和易维护性可管理性和易维护性 本系统是由多种设备组成的复杂系统，因此选择的产品要有良好的可管理性、通用性和易维护 性，费用低廉，投入较少。 设计依据设计依据 中华人民共和国公共行业标准 安全防范工程程序与要求 民用建筑电器设计规范 工业电视系统工程设计规范 电视系统视频指标 电器装置安装工程线路施工及验收规范 电业安全工作规程 工业企业通信设计规范 民用闭路监视电视系统工程技术规范 安全防范系统通用图形符号 安全防范工程概预算编制办法 低压配电装置安装工程及线路设计规范 ieee802.3u100base-tx 快速以太网接口标准 建筑闭路监视电视系统工程技术规范 防盗报警控制器通用技术条件 民用建筑电气设计规范 电工电子产品应用环境条件无气候防护场所使用 电工电子产品基本环境试验规程 火灾自动报警系统设计规范 8 保护接地和防雷接地标准 视音频编解码标准-视听对象的编码 以太网接口标准 中国网通山东省分公司动力环境及总配线架集中监控系统技术规范书 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范 9 三、系统解决方案三、系统解决方案 31 系统总体结构图系统总体结构图 无人值守变电站综合监控系统为分层、分区的分布式结构，按变电站视频及环境监控省级主站 系统、变电站视频及环境监控地区级主站系统和变电站视频及环境监控站端系统三级构建，如图所 示 远程集中监控系统总体示意图 天地伟业无人值守变电站综合监控系统，支持两级或两级以上的联网结构，方便系统扩容。 10 32 变电站监控系统详图变电站监控系统详图 变电站综合监控系统详图 四、系统组成与实现四、系统组成与实现 xx 市无人值守变电站综合监控系统按功能共分三个部分：前端信号采集处理部分、信号汇总和 传输部分、后台控制（监控中心）部分。 11 4.1 现场监控单元现场监控单元 信号采集部分处于系统最前端，属于系统底层部分。由各种传感器构成，传感器直接对设备进 行信号采集。传感器采用精密元器件设计，能够充分保证系统的稳定、正常的运行。 前端信号采集模块可分为：音视频采集模块，模拟变量采集模块、报警信号采集模块、数字量 采集模块、信号转换模块等。能够实现对变电站各种不同信号的采集和转换。 4.2 信号汇总和传输部分信号汇总和传输部分 信号汇总与传输部分采用天地伟业的无人值守工作站，作为变电站监控系统的数据汇总和传输 部分的核心设备。天地伟业的无人值守工作站采用嵌入式操作系统，保证了系统的稳定性。设备本 身提供视频连接接口，提供模拟变量、数字变量、报警信号的开关量、智能设备实时状态参数、门 禁管理等信号的采集通讯接口，同时具备编码功能，将采集到视频信号、模拟变量、开关量等信号 进行编码成为数字网络信号，用于网络传输。 4.3 区域监控中心（区域监控中心（lsc） 在监控中心采用移动变电站动力环境集中监控系统平台，可以实现一套软件控制前端所有设备。 实现变电站监控系统的音视频监控、温湿度实时监测，防盗/消防监测系统工作状态实时监测，配电 系统实时监测并且报警联动视频，漏水检测定位检测，空调运行状态监测，变电站人员出入控制管 12 理。变电站防火、防盗报警能功能，报警时还可以联动摄像机进行图像抓拍、录像，联动手机短信 发送报警信息，及时通知相关智能部门和管理人员。 同时，系统支持门禁管理系统，确保人员出入有记录，可以通过监控中心远程实现对变电站进 行远程开关门，远程查看门禁信息日志，提升管理效率和水平。 以上所有的功能都可以在一套系统软件平台上实现，系统支持网络浏览功能。 13 五、系统的主要构成五、系统的主要构成 5.1 温湿度监测子系统温湿度监测子系统 由温湿度传感器采集变电站内的环境变化数据：实时温度信号、实时湿度信号。以电子地图等 多种方式实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，显示短时间段内的 变化情况曲线图。 14 系统可设定每个温湿度传感器的温度与湿度的上限与下限值。当任意一个温湿度传感器检测到 的数据超过设定的上限或下限时，监控主系统发出报警，并以电子地图形式显示温湿度报警点位置、 报警时的温湿度数据值，发生警情时可以联动预设的报警联动方式，进行报警联动。温湿度监测子 系统报警时可以联动摄像机录像、摄像机抓拍、本地警灯、警号提示，联动监控中心语音、弹出视 频提示管理人员，将报警的信息以手机短信方式发送给就近的值班人员或相关职能领导。手机短信 发送报警时产生的文本信息。 当温湿度监恢复正常时，温湿度监测子系统消警，消警后，根据实际情况可以选择，将消警信 息发送给值班人员或相关职能领导。 5.2 配电（市电）监测子系统配电（市电）监测子系统 使用在线用电检测仪监测配电(市电)系统的实时供电情况，实时监测电压、电流、有功功率、 无功功率、频率、功率因数等重要配电参数，实现变电站用电检测与管理，实时掌握负载用电情况， 15 掌握配电(市电)系统的工作状态。 使用电压、电流传感器检测配电(市电)系统的实时电压、电流数值，叠加在视频图像之上，进 行可视化显示，并根据设置的时间间隔进行定时采集和存储。 使用停电检测器可以灵活方便的检测开关柜中每一路线路是否正常供电，一旦发生停电事故则 输出开关量给无人值守工作站，联动相应报警应急处理策略。 可设定电压、电流等电参数的上限值与下限值，当监测的电参数超过设定的允许值时，系统诊 断为有异常（报警）事件发生，监控主系统发出报警提示，并联动预先设置好的联动策略进行相关 操作。 配电（市电）系统报警时可以联动摄像机录像、摄像机抓拍、本地警灯、警号提示，联动监控 中心语音、弹出视频提示管理人员，将报警的信息以手机短信方式发送给就近的值班人员或相关职 能领导。手机短信发送报警时产生的文本信息。 当市电停电时，系统报警，能够将报警数据联动手机短信发送给就近的值班人员或相关职能领 导。当市电来电时警情，系统消警，同时将消警信息发送给近的值班人员或相关职能领导。 16 5.3 ups电池监测子系统电池监测子系统 ups 电池监测子系统，负责监测变电站内蓄电池的工作是否正常。 使用电压、电流传感器检测 ups 的输入输出线路上的实时电压、电流数值，叠加在视频图像之 上，进行可视化显示，并根据设置的时间间隔进行定时采集和存储。 使用停电检测器可以灵活方便的检测 ups 的输出线路是否正常供电，一旦发生停电事故则输出 开关量给无人值守工作站，联动相应报警应急处理策略。 可设定电压、电流等电参数的上限值与下限值，当监测的电参数超过设定的允许值时，系统诊 断为有异常（报警）事件发生，监控主系统发出报警提示，并联动预先设置好的联动策略进行相关 操作。 ups 电池监测子系统报警时可以联动摄像机录像、摄像机抓拍、本地警灯、警号提示，联动监控 中心语音、弹出视频提示管理人员，将报警的信息以手机短信方式发送给就近的值班人员或相关职 能领导。手机短信发送报警时产生的文本信息。 当 ups 无法正常供电时，系统报警，能够将报警数据联动手机短信发送给就近的值班人员或相 关职能领导。当市电来电时警情，系统消警，同时将消警信息发送给近的值班人员或相关职能领导。 5.4 空调监测子系统空调监测子系统 空调监测子系统，负责监测变电站空调的工作情况，当变电站空调出现异常时可以通过监控中 心远程判断，同时可以根据实际情况远程打开或关闭空调。 在空调附近，设置温湿度传感器，监测空调周围的环境变化情况，来判断空调工作是否正常。 可以将监测到的温湿度数据叠加在摄像机通道上来显示，同时可以在监控中心远程查询变电站空调 在一段时间内的运行情况。使用红外解码主机（远程空调遥控器）连接在无人值守工作站上，通过 管理软件实现远程对民用空调（支持遥控器控制）的控制，以采集到的温湿度信息作为参考，实现 远程开关空调，制冷、制热设置，调节温湿度，以达到远程控制空调，调节变电站工作环境的功能， 避免空调长期运行或长期关闭所造成的能源浪费和工作环境失衡。 5.5 漏水监测子系统漏水监测子系统 变电站漏水监测子系统负责对变电站漏水状态和变电站漏水位置进行监测。 变电站内通常用空调设备进行室内温湿度的调节，另外在变电站的墙体内可能会有建筑的上下 17 水管线，一旦空调或者上下水管线发生漏水，浸泡了变电站内的供电线路、数据通信线路，重要设 备，会造成非常严重的灾难性的后果，所以在变电站建立一套漏水检测子系统非常有必要。 以电子地图方式实时显示并记录漏水线缆感应到的漏水状态、漏水位置及漏水控制器的工作状 态。当空调或其沿线漏水时，或者建筑上下水管线漏水时，水浸监控系统发出报警，并提示漏水发 生的位置。提示方式可以联动短信或语音提示，可同时联动视频录像。 5.6 防盗报警子系统防盗报警子系统 对面积较小，没有四周围墙的变电站而言，室外主要使用电子围栏进行入侵防范，室内使用三 鉴探测器、玻璃破碎探测器和震动探测器，来实现室内防盗报警检测功能。当有人试图非法入侵时， 红外对射探测器、电子围栏，三鉴探测器、玻璃破碎探测器和振动探测器，能够检测到，同时发出 开关量报警信号。报警时联动摄像机录像、摄像机抓拍，联动变电站本地声音灯光提示，联动监控 中心语音、弹出视频提示报警，联动手机短信发送给就近值班人员和相关职能领导。 对于有围墙的变电站而言，室外需要使用红外对射探测器，将变电站的周界进行报警防范。红 外对射设备监测变电站周边情况，当出现紧急或报警情况时发生声光报警，可以以电子地图方式实 时显示并记录周界报警位置，并联动视频信号调整到预先设置好的预制位并联动录像，同时还可联 动声音以及设定好的解决方案（如：联动事先设定好的报警器发出警号，夜间联动灯光打开等） ；联 动监控中心语音、弹出视频提示报警，联动手机短信发送给就近值班人员和相关职能领导。 5.7 消防报警子系统消防报警子系统 变电站消防报警子系统，用于监测变电站是否发生火灾，一旦检测到有火灾发生时，立刻联动 视频监控等子系统。 当发生消防报警时联动摄像机录像、摄像机抓拍，联动本地声音灯光提示，联动监控中心语音 提示报警，联动手机短信发送给就近值班人员和相关职能领导。 由于消防报警子系统，一般都有自己单独的联动机制和联动设备，所以在无人值守变电站综合 监控系统，只是读取消防报警信号，及时通过短信向中心报警提示。前端变电站发生火灾报警，对 于喷头、消防警号等消防设备，不进行联动。 5.8 音视频监控音视频监控子系统子系统 音视频监控子系统，主要负责监控变电站内设备的工作情况是否正常，监控变电站人员出入的 状态，监控变电站周界安全情况。 18 采用动点或者是定点摄像机，可以有效监控变电站出入人员，监控禁区的设备情况，监控重要 设备的运行情况等。远程遥视变电站设备的运行状态，方便设备的维护和管理。 无人值守变电站综合监控系统可实现实时 365*24 小时录像、视频移动录像及传感器报警录像等 功能。系统可单独调整各个通道视频信号的对比度、亮度及色度等信息，实现单独通道的视频质量 最优化。完善的录像策略功能，可以使用最优的办法实现视频录像策略，达到硬盘使用的最优化方 案。 音视频监控子系统，可以同温湿度监测子系统、配电（市电）监测子系统、电池监测系统监测 子系统，空调监测子系统、漏水监测子系统，防盗报警子系统，消防报警子系统进行无缝集成，当 上述子系统发生警情时，均与音视频监控系统联动，可以联动摄像机预置位瞬间定位到报警现场、 联动球机巡航路径，联动摄像机抓拍报警画面，联动摄像机对报警现场进行实时录像，方便进行事 后查询取证。 无人值守变电站综合监控系统支持双向的语音对讲功能。在监控中心使用麦克风和音箱，在各 个前端变电站站点放置高灵敏拾音器和音箱，通过变电站动力环境集中监控系统，可以实现中心同 前端之间的双向语音对讲对讲。当巡检人员到前端变电站巡查时，中心端还可以通过音视频监控子 系统，通过对讲对前端人员的巡检工作进行必要技术指导。 5.9 短信短信报警子系统报警子系统 短信报警子系统，作为辅助报警系统，能够弥补当监控中心值班人员不在或者出现疏漏时，确 保将前端变电站的警情及时有效的发送给值班人员和相关职能领导。 手机短信发送报警时产生的文本信息，发送的内容可以根据项目实际情况进行编辑，考虑到运 营商的网络和费用问题，同一类型的报警发送的次数和时间间隔，可以根据各个现场的不同需求进 行调整。 短信报警子系统，能够同音视频监控子系统、温湿度监测子系统、配电（市电）监测子系统、 电池监测系统监测子系统，空调监测子系统、漏水监测子系统，防盗报警子系统，消防报警子系统 进行无缝集成。 短信报警子系统具体功能：短信报警子系统具体功能： 当音视频监控子系统发生移动侦测和视频丢失时，根据实际情况选择，联动短信发送给值班人 员或相关职能领导。 当变电站的温湿度出现异常时，根据实际情况选择，联动短信发送给值班人员或相关职能领导。 19 当变电站的配电（市电）出现停电或电压不在所设定的正常阙值范围内时，联动短信发送给值 班人员或相关职能领导。 当变电站的 ups 电池监测系统工作不正常时，联动短信发送给值班人员或相关职能领导。 当变电站的空调工作不正常时，联动短信发送给值班人员或相关职能领导。 当将出现漏水、有人非法入侵或或者变电站发生火灾时要联动短信发送给值班人员或相关职能 领导。 当系统警情消失时联动手机短信，发送给值班人员或相关职能领导。 支持 16 个短信组设置，每个短信组支持 20 个电话号码。 每种子系统报警联动可以设置不同的短信组，实现不同的报警信息发给不同的管理人员，做到 专人专管。 5.10 智能灯光控制子系统智能灯光控制子系统 当无人值守综合监控系统发生报警时，需要联动摄像机录像、抓拍，而变电站在通常情况下， 灯光都是关闭的。为保证摄像机能够在低照度的情况下获得良好的图像效果，需要开启灯光辅助增 加变电站内光照度。出于节能的需求，变电站内灯光是不允许 24 小时都开启的，只允许有人非法入 侵、发生火警等报警时才开启灯光，确保报警时，获取的录像文件和抓拍的图像效果是清晰的。 智能灯光控制子系统，具体功能如下：智能灯光控制子系统，具体功能如下： 变电站室内和室外场区灯光在有人非法入侵或其他子系统报警时，能够联动灯光瞬间打开，确 保摄像机能够获取清晰的录像；当警情消失时，能够延时关闭灯光。 变电站室内和室外场区灯光可实现在监控中心人工远程遥控开启或关闭。 5.11 集中布撤防子系统集中布撤防子系统 当前端变电站人员到现场巡检时，防盗报警系统需要处于撤防状态，才可以保证巡检人员到现 场工作时，监控系统不会产生误报。当巡检人员离开变电站时，由监控中心管理人员远程对前端变 电站进行“集中布防”，保证前端变电站在无人值守的情况下，一旦有人非法入侵，能够及时联动监 控系统进行接警、处警。 同时，无人值守工作站支持门禁系统联动布撤防设置，刷布撤防卡，可以在刷卡进出变电站的 大门时联动防盗报警子系统进行布防和撤防。实现门禁与集中布撤防的无缝集成。 20 5.12 电子地图电子地图子系统子系统 管理人员可根据变电站的实际情况绘制各个房间的实际电子地图，再在地图上添加上各个视频 图像及传感器的图标。软件运行时，系统双屏显示为视频窗口及电子地图窗口。在电子地图窗口上 可以很方便的查找各视频点及传感器的位置，更能轻松的选择察看传感器的数据情况，当出现警情 时，也可以通过电子地图第一时间的找出警情的发生地点。 系统可支持分层电子地图的功能。通过树形结构，描绘各个房间、楼层的电子地图，实现更加 直观、更加人性化的了解各个变电站的实际情况。 21 5.13 门禁管理子系统门禁管理子系统 原始照片原始照片 抓拍的图片抓拍的图片 录像文件路径录像文件路径 22 门禁管理子系统，主要负责记录人员出入情况，通过授权，持卡人可以通过刷卡，进出不同的 变电站，电子门禁系统与传统机械锁共同使用，确保前端变电站进出安全。无人值守工作站内部集 成了 4 门门禁控制器，可以管理 4 门门禁，4 把电锁，8 个读卡器。在监控中心，集中管理软件集成 了门禁管理功能，可以浏览门禁记录，查询门禁事件，通过设置实现门禁联动集中布撤防功能表。 真正做到门禁系统与动环、视频、报警、控制多种功能无缝集成。 使用门禁管理子系统，可以树立公司规范化管理的形象，提高管理档次，同时规范化内部的管 理体制。 刷卡可选联动摄像机抓拍 刷卡可选联动摄像机录像 非法刷卡报警 刷卡联动短信发送 刷卡联动报警系统布防或撤防 一张感应卡可以代替所有的大门钥匙，且具有不同的通过权限，授权持卡进入其职责范围内可 以进入的门。所有的进出情况在电脑里都有记录，便于针对具体事情的发生时间进行查询，落 实责任。 能够可选多种开门方式：刷卡开门、卡加密码开门、纯密码开门、反胁迫密码开门等。 强大的电子地图功能能够进行门禁报警监视、所有的报警在一张地图上集中体现，包括门禁控 制器提供的自定义传感器报警、设备损坏报警等，同时管理人员能够在电子地图中直接进行确 认报警(消警)等动作。 通过软件的功能强制门关闭，这样即使授权的持卡人员也无法进入，进行完毕后，您可以通过 软件恢复系统正常。 基于 windows 的全中文操作系统，界面友好，操作方便简单。普通文员就可以胜任相应管理软 件操作。 采用原装带键盘读卡器，美观大方，支持刷卡、纯密码、卡+密码、反胁迫密码开门。 5.14 网络传输网络传输子系统子系统 从前端变电站到监控中心的数据传输，使用局域网，音视频数据、动力环境数据、报警信息、 门禁信息通过稳定的嵌入式系统进行压缩编码传输，工作站视频视频压缩为 cif 进行远程监控，外 加其他数据，总带宽为 2m 专网即可实现音视频、动环数据、报警信息、门禁信息的传输。 23 5.16 流媒体转发子系统流媒体转发子系统 流媒体转发子系统，保证网络用户，能够通过 ie 浏览器或者是浏览客户端软件，正常浏览前端 变电站的视频、动环、报警、门禁数据。 当浏览客户端用户大于 4 个时，建议使用流媒体转发子系统；当网络带宽较小，而网络浏览用 户较多时，为避免由于网络阻塞导致监控系统无法正常进行，需要使用流媒体转发子系统。 流媒体转发子系统，包括流媒体转发服务器软件和流媒体转发服务器硬件。流媒体转发服务器 软件有变电站动力环境集中监控系统内置，流媒体转发服务器软件，可根据监控系统容量，选择相 匹配的硬件服务器设备。 5.17 集中存储子系统集中存储子系统 前端变电站的所有数据，均通过监控网络传输到变电站监控中心，由监控中心进行统一处理、 存储。 集中式存储实际上是一种远程网络存储方案，针对无人值守变电站综合监控系统的实际情况， 建议采用性能价格比最高的 ip-san+nas 体系结构。 ip-san 体系结构的实质是通过 iscsi 技术，构建一个基于高速 ip 网络的集中存储环境，解决 用户数据迁移、数据共享、储空间扩展的问题，并大大降低管理成本。让用户能在 ip 网络环境下充 分享受 san 环境带给用户的好处的同时，省去 san 所需的光纤网络的搭建成本，构建一个远程的 san 的存储平台。同时，还可以充分融合 nas 存储设备到该网络中，进一步利用 nas 设备的优越特 24 性。 一一 、iscsiiscsi 协议协议 iscsi 协议将 scsi 命令（块 io 操作命令）封装在 ip 包中，通过 tcp/ip 网络传输到远端。前 端的录像服务器，在安装 iscsi initiator 即 iscsi 的客户端以后，将应用的磁盘操作（即 scsi 命 令）封装在 ip 包中，发送到网络存储服务器。网络存储服务器接收到后，将 scsi 命令从包中解出 并执行。这样，录像在服务器上看网络存储服务器就象本地硬盘一样，可以完成基于块（block）的 操作。 iscsiiscsi 的优点：的优点： 基于 ip 网络享受 san 优势的同时，大大降低连接成本，实现一个低成本，高效能的存储网络平 台； 由于是对设备进行块（block）操作，使用方便，可直接使用完全兼容所有软件，支持不同平台 的之机系统：windows; linux; ibm aix; hp open unix; sun solaris 并根据多数用户的需求进行 扩充，从而实现存储集中，数据集中，而且能够大大提高存储的速度； 25 功能强大，支持各种备份、复制、镜像、快照功能，完全可以在 ip 网络上实现。不需要 hba 卡 （为了提高速率可以，使用专用的 iscsi initiator hba） 、专线等支持，传输距离上没有任何限 制，这对于异地数据的传输及备援等应用相当有帮助； 无需改变现有 it 构架，初期投入成本低，并充分理由现有 it 技术人员，管理与维护都是基于 以太网络平台，降低管理成本； 传输速度快：千兆网 iscsi 的速度可达 1gb，效能上已超越 nas。如果用 10gb 以太网络的时候， iscsi 就可以达到 10gb 的高速，比 fc san 的下一代版本4gb 还要快； 在 nas 设备增加对 iscsi target 的支持，就可以将 nas 设备纳入 ip san 体系结构。 5.18 图像控制调度子系统图像控制调度子系统 变电站监控中心作为无人值守综合监控系统的核心，既是下属多个子系统监控系统的管理中心， 也是整个无人值守变电站综合监控系统的指挥中心。需要对下辖各个变电站进行集中管理和调度， 一般的变电站监控中心均有图像控制调度子系统。 图像控制调度子系统主要包括图像显示部分和图像管理、切换部分： 图像显示部分图像显示部分：由 4 块 60 英寸的 dlp 拼接大屏和 8 台 25 寸监视器构成，实时显示由矩阵切换 的多路前端变电站实时监控图像。 26 图像管理、切换部分图像管理、切换部分：前端变电站的动态图像、动力环境数据，直接显示管理软件界面在大屏 和监视器上。管理人员可以图像调度管理子系统对前端变电站设备的工作状态进行实时监控，设备 的工作环境进行实时监测，并根据实际情况，可以监测变电站空调、监测电池监测系统工作状态， 根据需要进行打开或关闭变电站灯光/电源，远程开门、开启或关闭空调等操作。 图像解码：使用网络视频解码主机，解析前端变电站的纯视频到电视墙上，设置相应的解码顺 序，实现电视墙实时浏览。 六、六、系统的重要功能系统的重要功能 安全音视频监控安全音视频监控 支持拖拽树状列表通道到浏览窗口显示功能 支持视频 1/4/9/16/25/画面显示，支持全屏显示 支持新建视频浏览页面，支持画面的任意分割 在视频画面上支持上下左右和 3d 定位的控制 在视频浏览窗口点击鼠标，可以对前端主机的视频点进行切换 27 支持日期、时间、通道名称，动环变量信息叠加 报警联动抓拍、录像，支持抓拍文件编辑，支持预录功能 支持双向对讲，广播，与门禁系统无缝集成 传感器管理传感器管理 传感器通过地址进行区分和管理 设置传感器报警的上下限阀值 支持表盘、柱状、波形图等多种显示方式 多个同类型传感器的同类型数据比较 支持多条件查询，支持数据表格导出，支持历史曲线显示 传感器报警可联动摄像机抓拍、录像、联动预置位，声光报警输出 传感器报警可联动监控中心声音提示、弹出电子地图、发送短信 报警管理报警管理 可设置报警始量，报警联动策略 可设置传感器、开关量输入输出、视频侦测报警 支持防盗报警、消防报警、门禁联动报警 报警联动宏命令，完成系列预设动作 支持联动方案编辑、管理 支持短信报警，报警联动短信组/号码设置 门禁管理门禁管理 支持电控锁，支持发卡设置 支持刷卡/纯密码/刷卡加密码/出门按钮/远程网络开门 支持断电锁门/开门，满足不同场合需要 合法/非法卡刷卡时记录刷卡记录，联动抓拍/录像、短信报警 刷卡联动布撤防，有考勤管理的全部功能 智能设备管理智能设备管理 实时监测智能设备的工作状态 实时监测智能设备的工作参数 远程调节智能设备的工作参数 28 远程开启或关闭智能设备 智能设备发生报警可以联动报警预设方案 联动抓拍/录像/声光提示/短信报警等 远程控制远程控制 远程控制灯光开启关闭 远程控制门禁打开，关闭，设置门锁常开/常闭 远程控制布撤防，实时显示布撤防状态 远程控制智能设备运行参数，开关状态 日志管理日志管理 支持全部数据查询，支持条件组合查询 表格/历史曲线方式显示查询结果数据，清楚了解数据变化走势 支持查询数据翻页,支持页面跳转显示，打印 支持查询结果表格形式导出，方便备份 可以删除某时间段/某主机全部的日志数据 支持日志数据自动上传功能 电子地图电子地图 支持添加/删除图层，修改图层名称 支持添加/删除背景，支持背景图片导入 支持添加/删除传感器，设置传感器属性/初始状态 可以设置传感器地址，联动视频通道 支持设置动态图片显示，支持图片导入 支持设置电子地图中的字体 权限管理权限管理 支持角色/用户/设备权限设置 支持组织结构设置 多重网络身份识别，防止非法使用和操作 根据授权实现相应访问操作功能 用户通过帐号和密码确认自己的身份进行远程管理 29 设备、用户权限全交叉，系统管理使用更安全 树形列表只显示用户拥有权限的组织架构、主机和通道 综合管理综合管理 集中管理音视频、模拟量、开关量、温湿度、门禁等功能模块 一套软件包含管理端、浏览端、代理转发 管理设置、后台转发、客户浏览一套软件全集成 统一的全中文、图形化界面直观快速操作 系统部署合理，可平滑扩容，升级 七、七、系统特色系统特色 天地伟业无人值守变电站综合监控系统，是基于 tcp/ip 技术的第三代网络监控系统，除满足上 文所提的所有功能外还主要有以下特色。 7.1 系统具有先进性、开放性系统具有先进性、开放性 系统采用第三代网络监控技术。不仅适用单个变电站的独立监控管理、实时监控，更适合多个 变电站的远程集中管理。可以实现跨平台操作，只要能上网的地方就可以实时监测变电站设备工作 情况。系统具有开放性、可扩性、兼容性和灵活性的特点，能产品的升级换代可以平滑过渡。 天地伟业公司提供 sdk 开发包和软件接口，方便软件集成到相关办公自动化管理系统。支持跨 平台操作和管理。 7.2 实施方便快捷实施方便快捷 系统能够充分利用变电站现有的网络环境，直接将视频服务器接入网络即可，不影响原有网络 结构，易于日后系统扩展。无人值守工作站丰富的接口可以提供各种报警器材、温湿度探测、红外 感应等设备接入功能。充分满足变电站用户对环境各种指标的监测要求。核心设备采用采用嵌入式 30 操作系统，便于安装，无需人员管理，适于多种恶劣环境应用。 场地环境信息采集、控制及报警系统的核心硬件采用嵌入式操作系统，具备不受病毒感染、多 级授权、授权数据加密等功能。 7.3 模块化设计模块化设计 系统采用模块化设计，系统共分为音视频监控模块、环境动力监测模块、综合报警处理模块和 门禁管理模块。各个模块之间既相互独立又能无缝集成，根据用户的实际需要可以像搭积木一样灵 活配置，而且各模块之间不会相互影响。 系统应采用模块化结构，具有功能完备、稳定可靠、中文界面、可组态、多级组网结构、远程 升级维护及操作简单等特点。 7.4 综合平台综合平台 变电站动力环境集中监控系统是一个综合性的监控平台，只需要一套软件，一台主机，就可以 实现对监控系统里的所有设备的监控管理，同时天地伟业强大的研发队伍可以保证针对变电站环境 监控用户的特殊要求及时定制相关功能模块。市场上不少厂家的环境监控系统需要多台主机，几套 软件才可以实现对所有设备的管理，无形中增加了成本，以及使用者操作和管理的难度。 7.5 操作简单，维护方便操作简单，维护方便 变电站环境网络视频监控系统秉承天地伟业系列监控软件的特色，从用户使用者的角度考虑设 计使用。用户只要有一定的计算机基础，只需少量或无需培训，就可以很熟练的使用该系统管理软 件。 系统设有智能的容错机制，一旦用户操作失误还可以导入原来的设置，恢复到发生错误以前的 状态。支持对核心硬件设备的远程维护功能。 八、变电站站端配置八、变电站站端配置 8.18.1 视频监控设备配置视频监控设备配置 变电站变电站监视区域监视区域设备型式设备型式监控点配置监控点配置视频监控设备视频监控设备 主变压器1 个监控点/台 ais/hgis 1 个监控点/串 500kv 变电站500kv配电装置 gis 3 个监控点 智能高速球 31 ais 1 个监控点/2 个间隔 220kv配电装置 gis 3 个监控点 66kv/35kv 配电装置1 个监控点/1 段母线 500kv 线路并联电抗1 个监控点/1 条出线 主变压器1 个监控点/2台 ais/hgis 1 个监控点/2个间隔 220kv配电装置 gis 3 个监控点 ais 1 个监控点/2 个间隔 110kv配电装置 gis 3 个监控点 220kv 变电站 35kv/10kv 配电装置1 个监控点/1 段母线 智能高速球 主变压器1 个监控点/2 台 ais 2 个3 个监控点 110kv配电装置 gis 2 个监控点 110kv 变电站 35kv/10kv 配电装置2 个3 个监控点 智能高速球 主控楼顶（全景及大门）1 个3 个监测点高速球机 继电器室1 个监控点/1 个走道固定摄像机 控制室1 个监控点经济型高速球 高压室2 个3 个监控点/1 个走道经济型高速球 公共部份 其他小室1 个监控点 经济型高速球或固定摄 像机 注：注： （1) ais 为空气绝缘敞开式电气设备，断路器、隔离刀、接地刀、母线等独立安装； （2) gis 为sf6 气体绝缘组合电气设备，断路器、隔离刀、接地刀、母线等都装在sf6 气室内； （3) hgis 为介于gis 和ais 之间的电气设备，与gis 基本相同，只是母线不装于sf6 气室内； （4) 500kv 的隔离刀、接地刀均为电动操作； （5) 220kv 及以下的隔离刀为电动操作，接地刀为手动操作；如果为 gis 则隔离刀和接地刀均 为电动操作。 8.28.2 动环检测设备配置动环检测设备配置 设备设备500kv500kv 变电站变电站 二次设备集二次设备集 中布置中布置 二次设备下二次设备下 放布置放布置 220kv220kv 变电站变电站 110kv110kv 变电站变电站 原则原则 水浸传感器8 个10 个 8 个10 个8 个10 个4 个6 个 在电缆沟每隔80 米左右布置一个；分别选择 一个不同电压等级的端子箱布置一个 温度传感器5 个7 个9 个12 个5 个6 个5 个 所有继电器室、主控室、通信室、 蓄电池室各一个 风速传感器1 个1 个1 个1 个安装于主控楼顶 门禁4 个5 个7 个9 个4 个4 个所有继电器室、主控室、通信室、钥匙箱各一 红外对射10 对15 对10 对15 对6 对10 对6 对8 对根据场地的实际形状布置 32 电子围栏10 对15 对10 对15 对6 对10 对6 对8 对根据场地的实际形状布置 九、主要设备介绍九、主要设备介绍 9.1无人值守工作站无人值守工作站 用途：用途：变电站信号汇总、编码压缩、存储、传输核心设备。 三大块功能：三大块功能： 环境检测功能：包括模拟量、温湿度采集，音视频采集，开关量输入输出管理 门禁管理功能：门禁管理 dvr 功能：可将音视频信号经过编码后存储或经过网络转发 以上功能无缝集成，一台主机完全实现，监控中心一套软件集中管理，解决各自为战的局面。 产品特点：产品特点： dvrdvr 功能：功能： 硬件压缩，支持多达 16 路音视频信号，每路皆可实时每秒 25 帧独立硬件压缩，支持变码 率、变帧率。 远程维护，可以通过应用软件或浏览器设置参数。 在线升级，可以通过网络在网络硬盘录像机工作时升级其控制软件。 预览功能，支持视音频本地实时预览和网络实时监控。支持图像局部遮挡。 回放功能，支持在监视器上的本地回放记录码流和通过网络在管理主机上回放记录码流。 云台控制，可通过本地控制面板或网络用 rs-485 接口控制云台和镜头。 报警联动，支持八个开关量输入和四个开关量的输出；可使用移动侦测功能触发报警； 多极权限，网络硬盘录像机提供管理员和操作员两种权限级别；通过网络访问通道码流时 33 可单独进行 ip 地址、用户名、口令的限制。 典型应用：d1 画质，音视频，无环通（可定制） ，使用 sata 硬盘录像。 支持双向语音，16 路音频输入 支持鼠标控制，外接 usb 鼠标 动环功能：动环功能： 最大 16 路模拟量采集 最大 32 路温湿度采集 最大 16 路开关量输入，8 路开关量输出 所有开关量统一编址管理 支持水浸检测、风速检测、sf6 气体检测 支持 6 路串行设备扩展 支持短信模块 集成灯光控制功能 提供智能设备接口 支持模拟量、温湿度字符硬件叠加 门禁功能：门禁功能： 支持外接门禁控制器 支持刷卡、纯密码、卡+密码、反胁迫密码开门 门禁事件与视频、报警相互联动 特色功能：特色功能： 联机、脱机自动运行 日志信息联机时实时传送到客户端、脱机时进行本地存储 支持视频、动环、报警、门禁相互联动 支持动环数据检测，超限报警，消警通知 报警、门禁事件联动视频录像、抓拍 报警、门禁事件联动电子地图 报警、门禁事件联动开关量输出 报警、门禁事件联动短信通知 34 远程控制灯光 支持软件远程重启 支持网络升级 主要参数：主要参数： dvrdvr 功能功能 视频压缩标准 h.264 实时监视图像分辨率pal：704*576 ntsc：704*480 回放分辨率 qcif/cif/2cif/dcif/4cif 视频输入路数 8/16 视频输入接口bnc（电平：1.0vp-p，阻抗：75），支持 pal、ntsc 制 视频输出2 路 视频输出接口bnc（电平：1.