智能变电站辅助监控系统技术方案

能变电站辅助监控系统技术方案
一章 项目需求分析和建设目标
智能变电站辅助监控系统用以解决传统变电站监控平台自动化水平低、安全等级差、工作效率低、管理及维护成本高的问题,一旦变电站/电网企内部发生安全或者设备数据警讯，系统可通过综合监控系统集中管理、集中监控、集中存储，便于应急指挥，摆脱了传统系统各自立、各自为政的旧模式，为变电站的管理向自动化、网络化、数字化、智能化方向发展提供有力的技术**。

二章 系统设计规范及系统结构
根据《智能变电站技术导则》（Q／GDW_383-2009）、《110kV～220kV智能变电站设计规范》（Q／GDW_393-2009）、《330kV～750kV智能变电站设计规范》（Q／GDW_394-2009）等文件精神，结合我公司实际应用案例，采用分布式和模块化架构，把智能变电站辅助监控系统分为三级中心、六大功能模块、八大业务子系统。
1、三级中心：
三级中心为省、市和集控站三级中心，或者市调、集控站和变电站三级中心，根据不同的实际情况进行配置和管理。
2、六大功能模块：
管理服务器
认证管理服务器（集群/分发管理）
流媒体服务器（含网关服务器）
通信服务器（前端设备通信）
录像服务器（录像、磁盘管理）
客户端（含解码）
 3、八大业务子系统
视频监控子系统；
环境监测子系统；
安全警卫子系统；
消防子系统；
门禁子系统；
设备控制子系统；
SF6监测报警子系统；
四遥联动子系统
 

三章 统设计原则
为确保系统建成后顺利运行及适应未来技术发展的需要，在本次智能变电站辅助监控系统工程设计中，电科恒钛坚持长远规划分布实施的原则，将系统建设成为一种具有技术，实用可靠，扩展性好，有利管理，投资合理的监控系统。
1、可靠性原则
在本次视频及环境监控系统工程中，我们考虑的是实用性和可靠性，遵循面向应用、注重实效、急用先上、逐步完善的原则，以确保使用的技术及设备成熟可靠。
在系统的设计和实施工程中，充分考虑系统的可靠性。在整体设计时关键部位必须有充足的备份措施，对于重要的网络部位应当采取可靠的容错技术。
2、可扩展性原则
系统设计不但要目前系统容量的要求，也要考虑今后系统的发展，便于向新技术的升级与衔接。要留有足够的扩充余量，考虑到今后业务的发展，系统在设计时必须考虑扩展性需求。
3、标准化原则
系统中所采用的布线设计、通信协议、系统设备及布线材料都符合标准、国家标准、工业标准和各类标准及相关行业标准。充分利用不同网络的优势，将它们**地结合起来，为信息交换和设备互操作创造有利条件。
4、经济性原则
整个系统应能够在性、性、可靠性和稳定性方面进行考虑，在满足用户总体需求的前提下，充分体现设备资源的共享性，大程度地降低系统造价和安装成本。
5、易操作性原则
网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点，尽可能采用的、直观的管理手段，能够合理配置、均衡和调整网络资源，监控网络运行状态，控制网络运行,还应有一定的故障自检和系统恢复能力。
6、灵活性原则
系统设计方案应具有较强的灵活性，采用了标准化的布线方式及设备，方便地将传感器侦测、报警联动录像等功能接入本系统，便于今后系统扩容和设备的新。

四章 系统优势
1、架构：以物联网技术为的平台式架构实现功能的全覆
满足国家电网对变电站统一监控,统一调度,统一配置,统一报表的“四统一”要求,以及信息数字化,功能集成化,结构紧凑化和状态可视化的智能变电站“四化”要求。
分层,模块化,框架化设计,同时支持多种硬件终端,实现融合优化和高可靠代码复用。
2、技术功能属性：易扩展性及成本优化属性
1.物联网智能网关的多功能标准化接口和通信规约**系统兼容性和可扩展性
a) 物联网智能网关的多功能标准接口（NO/NC可配置开关量,4-20ma模拟量,Modbus,RJ45）能够接入不同厂家的各种探测器,传感器以及安防和消防设备,具有良好的兼容性。并能够在此基础上,扩展解析不同的厂家设备协议。
b) 标准CDT和EC61850通信规约,不但能够实现系统内视频,门禁,环境,安防,消防,采暖通风,排水等多种功能和设备的智能联动控制,并能够实现和南瑞,南自等厂家SCADA,综自等系统的联动和集成。
c) 物联网网关集成了环境监控单元,灯光控制单元,串口服务器以及门禁控制单元,一台设备即实现变电站综合监控的全功能,在小站配置一台,大站配置多台,互不影响,整个系统架构具有高的可扩展性。
2.物联网智能网关的高集成度和脱机式立工作属性**了系统成本优化：
a) 物联网网关具有不需要其它设备配合就可立工作的属性,能够满足从小开闭所到35KV至1000KV变电站,从改造站到新建站,从单站式到大规模集中联网等各种类型的需求,使系统具备较大的灵活性和成本可控性。
b) 物联网网关的多功能接口,集成度与归一化程度较高,能够兼容并利用现有绝大部分设备,有效保护客户的已有投资。
c) 物联网网关可以根据变电站的实际需要,小站一台大站多台,不需要另外配置服务器,能够大程度的降低成本。而服务器式方案即使只要接入一个探头,服务器都必不可少,成本不可控。
3、体验优势
1.“通信级”多业务集成优势: “通信级”集成：本公司采用底层通信级集成方式,能够对各子系统设备和数据进行统一管理,不但拥有诸如硬件集成,数据库集成以及平台集成等各种集成方式不具备的优势,避免这几种集成方式的缺点。
2.集中监控和统一调度优势
统一界面下视频,门禁,环境,SF6,火灾消防,安全防范所有状态的监控
统一的设备配置管理,故障调度
统一的报表日志管理

五章 经济、社会效益分析
5.1经济效益分析
该系统可以在任何时间、任何地点通过MIS网络实时、准确地为和生产管理人员提供变电站的现场情况，可操纵前台摄像机进行变电站现场巡视，代替运行人员日常例行巡视。
该系统可通过遥控前端摄像机，观察设备外型情况、闸位置，从而掌握设备的运行状态，减少不必要的检修工作。
该系统的火警和保安监控装置可实现对变电站的防火、防盗保护。可对设备运行环境进行感温监测，一旦温度达到设定值即进行报警，将异常消除在萌芽状态中。
综上所述，经过测算，投入该系统后每年节约不必要的现场检修、巡视、测温投入的人工、材料和台班等直接费用至少达25万元。
5.2社会效益分析
提高了供电的可靠性；
提高了电网运行的效率；
提高了配电设备技术水平；
提高了企业现代化管理水平，达到科学管理，合理运营的目的；
达到减员增效、提高劳动生产率的目的；
改进对无人值班变电站或少人职守变电站隐患的监控能力，提高服务质量，从而提高为用户服务水平，树立供电企业的良好形象。

六章 主要设备性能参数
1、辅助控制主机
 
辅助控制主机是针对电力行业变电站内的动力、环境和设备的监测和控制而设计生产的一款产品。可以透过TCP/IP网络远程采集状态、告警信息，操控相关设备，集中配置、管理分散的供电公司变电站。
实现对电源、UPS等各种动力设备以及消防主机的监控管理：通过串行数据和网络IP包之间的数据转换，从而完成远程管理，扩展串口，将传统的串行设备联网，串行设备互相通信等功能。
可接入8路开关量（2U设备HT502扩展至24路），实现电子围栏、水浸、红外、烟感、防盗等报警监控功能。
可接入6路模拟量，实现对温度、湿度、风速、液位、SF6等模拟量的接入。
支持8路继电器（2U设备HT502扩展至24路）输出，实现对灯光、风机、水泵等设备的控制功能。
可通过空调遥控器（接到RS485接口），实现对空调的开机、关机、制冷、制热、调节温度以及通风等功能。
可实现一路门禁的管理，并在此基础上实现巡检、巡视人员的考勤管理。
可通过网络对服务器进行远程参数配置。
串口具有15KV ESD浪涌保护，网口具有2500V隔离保护。
所有输入输出端口均配有光耦隔离，具有500W雷击保护。
远程管理，远程固件升级。
  
 2、门禁控制器
  控制器是一卡通系统的设备，其性能的优劣会直接影响到系统的稳定，甚至整个系统的安全。HT300系列控制器，是依据GA/T394－2002（《出入口控制系统技术要求》）标准要求设计，现已经发展到三代产品，能够满足各种出入口控制系统的需要。具有防死机软件狗电路、自检电路和实时时钟电路设计，所有输入口光藕隔离，所有继电器输出带有瞬间过压保护，增强了控制器的稳定性和实时性。工业级设计，可每天24小时连续运行。