智能变电站辅助系统高级应用方案

1、智能化变电站辅助系统建设方案一、建设目的1) 建立和实现变电站内安全监控系统各设备运行环境状态信息的实时网络自动化监测管理；2) 可以改进传统的管理方式，真正实现 “数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求。推动智能化变电站设备运行环境信息平台的建立，实现信息的集中采集、集中传输、集中分析、集中应用管理等，实现与其他系统的交互应用，从根本上消除了产生“信息孤岛”的局面。3) 提高变电站安全管理效率与质量，变人工例行的巡检为系统在线实时监测，对系统监测到设备及运行环境的突发故障实施及时、针对性的有效处置。实现变电站设备及运行环境信息的集中管理，科学地对设备运行环境状态进行综合诊断，更及

2、时、准确、灵敏地反映设备及运行环境的当前状态，避免增加人力物力不必要的浪费及巡检不到位且实时性不好等问题。通过系统的实施，为各级人员提供了一个能够随时随地获取变电站设备运行环境状态和即时管理的强大工具。从而提高变电站运行管理集约化水平，一定程度上解决变电运行人员相对电网发展而言日益短缺的发展矛盾，推进变电运行集约化管理。4) 通过本系统的实施，可提高变电站设备的安全运行的可靠性，有效预防各类事故的发生。形成智能化变电站运行环境风险控制和自动检修模式。形成监控中心与操作站相互结合实现“调控一体”模式。5) 通过本系统的实施，提高工作效率，降低维护成本，减轻运行维护人员的劳动强度，实现科学、高效监

3、控，确保变电站设备的安全运行及可靠供电。避免突发事件造成用户供电中断所带来的不利影响，体现良好的经济效益和社会效益。二、系统概述辅助系统作为智能变电站的重要支撑部分，它承担着为变电站日常安全、可靠运维保驾护航的重任。系统主要包括环境监测系统、安全防范系统、消防报警系统、门禁系统、照明系统、空调系统等相关辅助子系统。大多数变电站众多辅助子系统目前多是独立运行，通过不同通道上传数据，甚至每套系统都配有独立的管理人员。这些各自独立的系统很难做到多系统的综合监控、集中管理，在无形中降低了系统的高效性，增加了系统管理和运维成本。以高清数字视频采集及智能视频分析为核心，将智能变电站环境监测系统、安全防范系

4、统、消防报警系统、门禁系统、照明系统、空调系统、给排水系统等高度集成在统一的信息管理平台，达到各个子系统之间的信息共享和信息互动；同时，智能化辅助系统还能与其他系统进行整合：纵向上负责与上级统一信息平台的信息交互，横向上负责与变电站自动化系统（SCADA系统）的信息交互、行为互动，随时满足智能变电站建设对辅助系统提出的新需求。1、系统组成智能化辅助系统主要的子系统包括：1、安全防护子系统：门磁、电子围栏：阻挡为主，告警为辅；红外对射：有人进入监视区时告警。2、环境监控子系统：主要监视变电站的环境温度、湿度，空气质量以及浸水情况，必要的时候可以远程启停空调设备。3、设备温度监测子系统：主要监视电

5、缆沟、电缆夹层以及开关柜中的电缆、设备易发热部位的温度，当发现温度超过警戒值时立即告警，预防事故的发生。4、消防子系统：在重要的场合设置烟雾传感器，将传感器的信号接入到监控系统中，一旦出现警情，系统自动告警。5、配电监控子系统：主要完成站变数据采集，包括站内三相电压、三相电流、开关位置等，以及各种设备的供电情况的监视。6、动力监控子系统：主要包括蓄电池在线监控系统和通信电源监控系统。蓄电池作为变电站操作的保障，对变电站的安全运行至关重要，而通信电源负责整个变电站包括调度自动化系统以及其他智能系统的通信设备的供电任务，其重要程度可想而知。7、智能视频分析子系统：主要将电力设备现场的各种设备运行情

6、况、现场环境情况通过远程图像直观的显示出来，确保变电站内设备的安全运行。系统建设将以智能视频综合监控系统为核心，实现各子系统间的信息共享，从而实现辅助子系统之间的互动，以及辅助系统与自动化系统之间的互动。智能视频综合监控子系统 从智能变电站的整个建设系统来看，智能视频综合监控子系统在智能辅助系统中起着承上启下的作用，和其它子系统以及SCADA系统紧密联系，从而与变电站自动化系统构成了一个有机整体。系统主要功能如下：-通过视频监控结合安全防范子系统，保护智能变电站设备的安全；-通过视频监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作；-通过智能视频分析功能，完成对监视对象状态的判断，为远程操作开

7、关、刀闸等对象提供辅助的判断信息；-通过视频监控、灯光联动、环境监测监视现场设备的运行状况，起到预警和保护作用；-配合其它子系统完成视频联动和视频互动。其他子系统1）环境监测子系统 环境监测包括温度采集、湿度采集、水浸采集、室外风速、SF6浓度等，温湿度通过电流信号、水浸通过开关量信号将数据上送至智能视频综合监控系统，完成实时环境数据监测及OSD视频叠加，越限可以联动声光报警、语音、短信报警等、启动相应子系统（温湿度关联空调系统、水浸关联给排水系统、SF6浓度关联机械排风系统）等预案，同时将数据转发上传至统一信息平台。2）消防报警子系统消防报警子系统自成系统进行闭环控制，当产生火警信号时，把信

8、号上传至智能视频综合监控系统，视频监控系统接收到火警信息后，相应采取一系列措施，如调用相应预置位、视频监控系统中弹出视频窗口、联动声光报警、语音报警等，并把火警信号、视频图像转发上传至统一信息平台；可设置消防系统启动自动灭火装置或火灾隔离措施，或经监控中心复核后启动灭火装置。3）安全防范子系统 变电站安全防范子系统包括电子围栏、红外双鉴、红外对射、震动传感器、门磁、门禁、广播等系统，负责变电站周界防范与设备的安全防范。主要功能如下： -对围墙、大门、窗户进行监视和入侵探测，防止非法侵入，以保障变电站周边环境的安全； -对变电站全站进行监控，及时发现入侵事件，保障变电站空间范围内的建筑、设备的安

9、全； -各种探测器可以方便的布防、撤防，并可按时间自动投入或自动撤防。-对不法行为实现远程的语音警告和可视化的警告。 当出现非法闯入后，入侵信号通过开关量信号上传至智能视频综合监控系统，然后调用相应预置位、视频监控系统中弹出视频窗口、联动声光报警、语音报警等，并把入侵信号转发上传至统一信息平台。4）门禁子系统门禁系统作为一种新型现代化安全管理系统，集自动识别技术和现代安全管理措施为一体。而网络化门禁系统的应用将大大提高智能变电站的实时监控能力、出入权限管理能力、数据自动存储能力，以及问题的分析水平，助力变电站降低运维成本、提高运维效率。通过门禁监控主机对各通道口的通行对象及通行时间等进行实时控

10、制或设定程序控制。系统自动识别智能卡上的身份信息和门禁权限信息，持卡人只有在规定的时间和在有权限的门禁点刷卡后，门禁点才能自动开门放行；当忘记关门时，还能发出报警信号。当有人刷卡时，相应信号上送至智能视频综合监控系统，通过联动视频录像的可视化管理，进一步加强对出入的管理。5）控制子系统控制子系统（照明系统、空调系统、给排水、排风系统）根据事件（如入侵报警、消防报警、温湿度报警、水浸报警）自动对站内设备进行开启和关闭操作，用户也可在统一信息平台及智能视频综合监控系统中控制设备的开启和关闭。2、系统功能智能化辅助系统的目的并不是取代传统变电站中已经存在的各个子系统，而是集成各个子系统的信息，实现实

11、时视频监视、智能视频分析、信息采集汇总、远程控制、智能联动等功能。从而使智能化变电站的信息更加完整，功能更加完善，变电运行更加安全。智能化辅助系统主要功能如下：1）实时视频监视 通过视频监视可以实时了解变电站内设备的信息，确定主变运行状态，以及断路器、隔离开关、接地刀闸等的分/合闸状态，确定刀闸接触情况是否良好。视频监视的范围还包括变电站户外设备场地和主要设备间（包括主控室、高压室、安全工具室等），基于此，监控中心能了解监控场地内的一切情况。2）智能视频分析采用基于背景建模和目标追踪技术的智能视频分析（IVS）技术，不仅能进行穿越警戒线、进入/离开入侵区域等行为分析，还能完成对监视对象状态变位

12、的判断，为远程操作开关、刀闸等对象提供辅助的判断信息。3）信息采集汇总变电站的稳定运行离不开站内设备的安全运行。由于变电站所处的地理位置（多为山区或远郊），自然条件因素如高温、雷雨、冰雪、台风天气等，导致设备的事故发生率特别高，同时设备周边的环境状况也对设备的运行有影响。监控人员若要全面地掌握变电站的运行状况，需实时对温度、湿度、风力、水浸等环境信息进行采集、处理和上传，生成曲线和报表，以方便开展实时监控、历史查询以及统计分析工作。 通过视频监控结合消防报警、安全防范系统，可以对防火、防盗等情况进行实时监控，保护变电站人员、设备的安全。4）远程控制监控人员在监控中心通过客户端和浏览器可对变电站

13、的任一摄像机进行控制，实现遥控云台的上/下/左/右和镜头的变倍/聚焦，并对摄像机的预置位和巡航进行设置控制；在电子地图上即可实现对门禁、照明、空调和给排水系统的开启控制。5）智能联动智能视频综合监控系统可以对各子系统进行关联：比如当安全防范、消防报警设备被触发时，有预置功能的摄像机能自动转到预置点，按需设置联动录像功能；同时，预设的报警能弹出窗口，并配合电子地图显示；当水浸监测到电缆沟高液位时，能自动启动给排水系统；当温湿度越限时，能自动启动空调系统。3、系统特点1）高清视频监控技术的应用本项目中采用了大量的高清网络摄像机。相比传统的标清视频监控，高清视频在变电站中具有明显的技术和应用优势：

14、图像清晰度更高，对变电站的一些重要监控点的监视如重要仪表，采用高清摄像机可以获取高清晰度的监控画面，能更清楚地呈现仪表读数。 高清监控技术的采用，使监控场景覆盖范围更广，减少了单位面积监控点的数量，可以提高变电站监控系统的效能，减少设备投入。 提升智能应用水平，通过高清摄像机获取的众多细节，可大大提高智能视频分析的精度，有利于图像识别和智能视频分析的应用。2）智能视频分析技术的应用 智能视频分析技术可以对站内自动化系统监测到的数据进行复核，如综自系统通过某设备智能仪表监测的数据超限，智能视频监控系统会调用仪表的现场图像进行分析对比，是否和综自系统的监测结果一致。变电站综自系统在下发遥控命令，或

15、者在非遥控操作所产生遥信变位时，通过物理隔离装置进行通讯，将相关断路器、刀闸信息传送至智能变电站辅助系统。辅助系统即调用此次动作设备周围的多个摄像机的预置点，自动将摄像机对准到相关设备，实现相关多角度视频信息的实时监控，便于工作人员对设备变位结果进行复核，避免了去现场确认的环节。二、高级应用1、自动巡检针对重要设备的巡检，通过把多个摄像机的不同预置点都添加到序列中，配置成巡航路线，自动在各个需要巡检的设备上显示图像和停留。也可一次性将变电站所有设备需监控的点位添加，完成对变电站设备情况的巡检。 自动巡检支持暂停功能，当发现某个点异常时，可以停留仔细察看，确认无误后可以继续巡检其他监控点。 自动

16、化巡检功能的使用，使巡检人员无需去现场就能对全站重要设备进行巡检，可以有效提高巡检效率并避免漏检现象；2、实现对现场操作的远程安全监护、技术指导利用高清数字视频、双向语音对讲功能，监控中心技术人员可通过系统对现场检修、事故抢修人员进行交流、指导、安全监护，提高工作效率3、工作路线自动引导当检修或事故处理人员刷卡进入变电站后，系统按照工作票系统的数据自动生成站内检修路线，并用地面或墙面发光二极管显示；同时系统采用了智能分析和移动侦测技术，将规定路线以外区域设为警戒区域，摄像机对巡检人员轨迹进行跟踪摄像，对警戒区域设置触发条件，按需设置穿越警戒面检测、进入离开入侵区域检测等，当在布防状态下，一旦触

17、发就能联动相应报警。如联动现场广播进行警告，同时上传报警至监控中心，由值班人员用双向语音对讲功能对现场人员进行提醒、指导。杜绝误跑“间隔”。3、对各类系统告警信息、设备运行状态信息的“遥视”复核智能视频综合监控系统还采用了智能分析技术，自动对设备变位后状态进行确认，可以辨别出一次设备的实际状态。SCADA系统联动设备周围多个摄像机的预置点，经过多路智能分析判断后得出结果，可以有效提高分析的准确性，大大提高倒闸效率并保证了切换质量，需求分析一、 安全保卫保障变电站空间范围内设备的安全，防盗、防火，具体所要实现的功能有：围墙、大门等通过摄像、红外探头，防止非法闯入；在变电站门窗安装报警探头，如门磁、红外、玻璃破碎探测器；重点部位摄像机的安装（如：主控机房、主配电室等），起到24小时不间断视频监控监控，可报警 联 动录像，有些部位还要使用红外摄像机，便于夜间安全监控：智能消防设备的联动。二、设备运行保障变电站设备的正常运行，事故的报警录像，突发事件与主站的声像通讯等，具体有以下内容：一些智能设备的报警信号采集，当设备报警实现在监控中心的声光报警,还要联动