智能变电站辅助系统综合监控平台介绍.doc

智能变电站辅助系统综合监控平台
一、系统概述
智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控，实现集中管理和一体化集成联动，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。

二、系统组成
（一）、系统架构
变压器、配电、环境、消防、安防、摄像机、空调、SF6、电池组、RFID等
智能接入主机
门禁控制器
视频服务器
消防主机
核心设备
第三方设备
智能变电站辅助系统综合监控平台
GPRS/3G/4G

TCP/IP

RS485/RS232
变压器
配电
环境
SF6
音视频
安防
消防
门禁
空调灯光

管理服务器
认证服务器
通信服务器
流媒体服务器
WEB服务器
客户端
数据库
中间件
操作系统

（二）、系统网络拓扑
智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或RS232/485接口进行连接，包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等，并通过软件平台进行集成和集中监视控制，形成一套辅助系统综合监控平台。
（三）、核心硬件设备：智能配电一体化监控装置
PDAS-100系列智能配电一体化监控装置，大批量应用在变电站、开闭所和基站，实践证明产品质量的可靠性，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。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。工业级设计，通过EMC4级和国网指定结构检测。
智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无线检测，变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体和腐蚀性气体检测、安防、消防、采暖通风除湿机控制、灯光控制以及门禁而设计生产的一款产品。它通过以太网TCP/IP或者GPRS/3G/4G网络，主要解决分布式无人值守配电房的监控和管理问题。
1) 置触摸屏支持单机管理
配置7寸TFT触摸屏，可以在触摸屏上进行网络参数设置、监控对象上下限设置，状态监测、设备控制等功能，即使不联网也可以实现绝大部分功能。
2) 电缆无线测温功能
装置通过RS485接口与无线测温设备通讯，能实现多路电缆温度的无线测温，无线测温设备能够级联实现几十甚至上百路电缆温度检测。无线测温探头采用ZIGBEE通讯，组网方便，接点数量大，功耗低，测温探头采用电池供电，使用寿命3年以上，增强型能达到5年使用寿命。
3） 变压器运行环境监控和风机联动功能
通过RS485接口或者4-20m模拟量接口，接入负荷电流、油位及温度等传感器，实现运行状态监测、温度过高即自动打开风机给变压器降温等功能。
4) 设备温度状态监测
在配电室内的屏柜等设备安装温度传感器，并设置告警阀值，实时监测设备的运行环境温度，避免温度过高带来的故障和损失。
5) 防盗报警
可以接入红外、周界、震动、电子围栏以及空调外机防盗线缆等安防设备，实现对配电房的安防监控和报警功能。
6) 环境监控
实现对室内温度、湿度、漏水、烟雾等环境量的监测和报警。并可以实现与空调、风机、灯光等设备的联动功能。
7) SF6/O2监测、报警和通风联动功能
通过接入RS485接口的SF6和O2传感器，实现室内SF6和O2的浓度监测，超过设置阀值自动报警，并且可以联动风机进行通风。
8) 有害气体H2S,腐蚀性气体臭氧O3监测、报警和通风联动功能
通过接入RS485接口的H2S和O3传感器，实现电缆沟内H2S和O3浓度监测，超过设置阀值自动报警，并且可以联动风机进行通风。
9) 灯光控制
可以实现灯光的本地、远程控制，联动控制以及定时开关等功能。
10) 风机控制功能
可以实现本地、远程以及参数联动的风机控制功能，并且可以设置5个时间段实现风机的自动开启和关闭功能。
11) 室内空调控制和温湿度联动功能
通过接入RS485智能空调控制器，实现对空调本地、远程和联动控制。能够随时设置空调设备工作模式，包括制冷模式、除湿模式、通风模式等。能够通过温度、湿度的上下限，自动启动空调制冷、制热和除湿等。
12) 门禁控制
装置可以最多接入2路门禁，通过刷卡实现对门锁的控制，也可以实现中心开门、临时授权开门等一系列功能。并且能够实现非法开门报警、开门超时报警、安防联动和消防联动等功能。
13) 配电房巡检
通过门禁上的读卡数据，实现配电房巡检。可以设置巡检路线、巡检时间、短信报警以及查询记录、打印报表。
14) 开关柜防凝露功能
监测开关柜的温湿度，设置联动参数，通过加器和风机的智能联动控制，可以有效防止开关柜凝露。
15) 防雷智能监测
16) 一次设备在线监测功能
关开断电流监测、开关分合闸次数监测；高压进出线电流、电压监测；低压母线回路电流、电压监测。
17) 电源状态监测
通过接入互感器实现对各种电源的监测，如果异常则报警。
18) 非接触式母线测温功能
采用红外测温仪直接测量母线温度，无需接触母线，通过母线发射的红外辐射强度计算出母线的表面温度，可以方便的快速测量难以接近的母线的温度。
19) 视频联动
通过另外安装的视频监控设备，实现以上各种报警以及保护开关（刀闸）和视频的联动功能，并可以进行联动抓拍照片和视频，记录查询等功能。
20) 支持多种通信规约
设备系统平台支持IEC61850、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、DL476、MODBUS、DNP3.0等多种通信规约。
21) 支持TCP/IP和GPRS/3G/4G等通信方式
（四）、智能配电一体化监控装置技术参数
项目
内容
处理器
ARM32位工业级芯片
通讯接口
1个以太网口，1个GPRS或3G通信接口，4个RS485接口（可扩展至8个）
串口
速率：1200-38400bps
保护器件：防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率
网口
RJ45，10/100M自适应
保护：内嵌2500V电气隔离
触摸屏
7寸TFT触摸屏
开关量输入
8路开关量（可扩展至24路，均为无源触点）
继电器输出
8路常开触点继电器（可扩展至24路）每路输出最大可承受负载250V/5A
输入输出映射
开关量输入与输出可以通过软件配置对应关系，支持N：N影射
模拟量输入
8路模拟量输入，4～20mA
温湿度传感器
RS485接口，最多可以接入32个温湿度传感器（32个温度，32个湿度）
空调控制器
RS485接口，最多可以接入16个空调
SF6/O2
RS485接口，最多可以接入15个SF6/O2传感器（16个SF6，16个O2）
灯光/风机控制
8个，最多可扩展至总共24个灯光和风机控制
变压器温度监测
最多可监测8个变压器的温度
报警探测器
8路，最多可扩展至24个
可控制门禁数
2路
输出继电器接口
12V7A,常闭/常开可选
开门延时时间
0-255秒可调
用户注册卡数量
2000张卡（可扩展）
记录存储数量
80000条
DC电源输出
6组12V输出，3组24V输出。总功率120W
输入电源
AC220V （另外可选择DC48V）
工作电流
整机小于400mA
防水等级
不低于IP66 （无）
防尘等级
不低于IEC529标准5级水平
电磁兼容性
GB/T 17626
工作温度
-25℃～+85℃
运行环境湿度
5% ～ 95%
MBTF
不小于10万小时
MTTR（平均恢复前时间）
小于0.5小时
尺寸
mm* mm* mm（宽*深*高）

三、主要核心技术与系统优势
1.智能识别算法及预警技术
基于模糊逻辑、神经网络和进化计算等理论与方法，结合鲁棒控制、自适应控制、变结构控制等现代控制理论，研发了智能识别和控制算法。通过对前端各种传感器数据的集中采集分析，能够在站端实现消防、安防、电缆火灾、配电、变压器、仪表等设备的预警，实现对变电站、基站等场所的监测、预警和自动控制，大大降低人为因素带来的损失。
2.ECON智能软件总线技术
独创的ECON软件智能总线技术把各个进程之间的通信协议标准化、规范化，可以实现进程间每秒可达数万次的服务调用，适合用于大型系统内部的消息总线，是巨量级的并发量的技术保证。
3.嵌入式组件架构技术
优良的跨平台嵌入式组件架构技术，支持多种操作系统和CPU平台；划分组件，面向接口开发，提高开发效率；组件重用，实现积木式的系统开发方法；提供各种强大的子系统，以不断丰富产品特性；支持RPC，可以实现分布式应用。
4.IEC61850标准通讯规约转换技术
目前已成功与南瑞、南自、许继、四方、长园深瑞等二次厂家系统实现互联互通。
5、增强性UIP协议栈和以太网模块存储器管理技术，保证了其代码的通用性和结构的稳定性，并具有抗网络风暴的功能。设备可以提供两个网络接口，实现不同网络分区的通信功能，保障系统的安全性。
6、系统兼容性优势：
通过超过1百个智能变电站的成功案例，已经兼容全部电力协议和大部分行业内主流产品协议。
7、智能配电一体化监控装置的高集成度和脱机式独立工作优势
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。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。
8、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

四、配套设备
名称
网络协议
网络接口
接入标准
摄像头

HTTP;TCP;ARP;RTSP;RTP;UDP;SMTP;FTP;DHCP;DNS;DDNS;PPPOE;IPv4/v6;SNMP;QoS;UPnP;NTP
10/100M以太网口
ONVIF;GB/T28181;CGI;PSIA
专用接口
站端视频处理单元
（录像）
HTTP;TCP
10/100M以太网口
ONVIF;GB/T28181;CGI;PSIA
专用接口
环境温湿度计
/
RS485
MODBUS
温度传感器
/

24 Vdc ±10%、最大值 50 mA （电流输出为 4 mA 至 20 mA 的装置
烟雾传感器
/
/
继电器输出
水浸变送器
/
RS485
MODBUS或
继电器输出
水位传感器
/
/
输 出：电流输出4～20mA（二线制）、0～5VDC、0～10VDC、0.5～4.5VDC（三线制）
风速传感器
/
/
输 出：电流输出4～20mA（二线制）、0～5VDC、0～10VDC、0.5～4.5VDC（三线制）
消防系统
TCP
以太网
协议
门禁系统
TCP
以太网
协议
风速
/
/
输出：脉冲信号、4-20mA电流信号、0-5V或0-10V电压信号。
气体变送器SF6/O2
/
/
电流输出
空调

RS232/485
MODBUS或其他
风机

继电输入档位
红外

继电器输出
……

五、典型配置清单
以标准35kV变电站为例，数量根据现场情况进行调整
序号
组件材料费用项目名称
规格型号
单位
数量
备注
1
室外快球
200万像素，30倍光学变焦，彩色：0.05Lux；黑白：0.005Lux
台
4

2
室内快球
200万像素，20倍光学变焦，彩色：0.05Lux；黑白：0.005Lux
台
4

3
固定摄像机
200万像素，日夜型转换模式
台
4

4
三合一防雷
视频、数据、电源三合一
只
4

5
室外立杆
不锈钢、高5.5～6m
根
4

6
站端视频处理单元
NVR
台
1

7
系统软件

套
1

8
视频专用硬盘
SATA、2T、7200
块
2

9
直按式可视对讲主机
（含分机）
套
1

10
监控工作站
Core2 2.66G/2G/256M/500G/ E190S
台
1

11
红外对射探测器

对
2

12
红外双鉴报警探测器
14m×14m
只
5

13
电子围栏
2区域控制器，4线安装
套
1

14
电子围栏主机

台
1

15
避雷器（围栏用）

个
2

16
室外设备箱（围栏用）

只
2

17
报警主机

台
1

18
门禁
2门控制器
套
2

19
环境数据采集单元

台
1

20
温湿度传感器
温度测量范围：－20℃～＋100℃；±0.5℃
湿度测量范围：0%～100%RH；±1%RH（25℃）
只
4

21
风速传感器
0～100ｍ/s；±0.5%测量值
只
2

22
水浸探测器
3mm±1mm；误报率≤0.01%
只
4

23
空调控制器

个
2

24
声光报警器

个
1

25
灯光智能控制单元

套
1

26
辅助灯光
400W
套
1

27
平台管理软件

套
1

28
视频联动软件

套
1

29
智能接口设备

台
1

30
综合电源
输出：AV 24V8A×6 DC 24V5A×3；DC 12V5A×3
台
1

31
液晶显示器
17”、组屏安装
台
1

32
屏柜
2260mm×800mm×600mm
面
1

33
网桥
2M
对
1

34
网络交换机
10M/100M/1000M自适应交换机，不少于24电口，不少于2路FC型光口，机架式安装
台
1

35
光电交换机

对
2

36
小型配电箱

面
2

37
光纤熔接盒

对
2

38
阻燃电源电缆
RVVP22-2*0.5
套
1

39
阻燃屏蔽电缆
RVVP22-4*1.0
套
1

40
屏蔽网络线
FTP-31-5E-4P
套
3

41
光纤

套
1

42
线缆套管
热镀锌管、PVC管等
套
1

43
安装附件
电源适配器、支架等
套
1

44
安调费

套
1