智能變電站輔助系統解決方案(智慧變電站智能輔助系統綜合監控平臺)

　　一、系統概述

　　智能變電站輔助系統綜合監控平臺以“智能感知和智能控制”為核心，通過各種物聯網技術，對全站主要電氣設備、關鍵設備安裝地點以及周圍環境進行全天候狀態監視和智能控制，完成環境、視頻、火災消防、采暖通風、照明、SF6、安全防范、門禁、變壓器、配電、UPS等子系統的數據采集和監控，實現集中管理和一體化集成聯動，為變電站的安全生產提供可靠的保障，從而解決了變電站安全運營的“在控”、“可控”和“易控”等問題。

　　二、系統組成

　　2.1 系統架構

　　智能變電站輔助系統綜合監控平臺采用分層、分區的分布式架構，分為三級中心、六大功能模塊和八大業務子系統。三級中心為省級主站系統、地區級主站系統和集控站系統。

　　2.2 核心硬件設備

　　物聯網智能終端為我公司自主研發、自己生產，質量可控。產品大批量應用在變電站、開閉所和基站，實踐證明產品質量的可靠性。

　　三、系統功能

　　3.1 環境監測子系統

　　環境監測子系統由設備終端和系統平臺兩大部分組成，設備終端主要包含輔助控制主機和各種傳感器。 系統可以和門禁、監控、設備控制等進行聯動。

　　重要場所和設備的工作環境(如：溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體、含氧量、風速風向、煙霧、明火等等) 當出現異常時，可及時顯示、報警，并可通過通信IP網絡將數據上傳至市級和省級調度中心。

　　3.2 視頻監控子系統

　　實時的圖像視頻監控，真實展現現場的設備、人員活動等圖像信息，可聯動其它子系統，進行抓拍，并上傳至統一監控云平臺，可直觀顯示、監視，并確保變電站內設備的安全運行。運維人員無需親臨現場即可及時了解設備運行狀態，對供電提供了可靠保障。

　　3.3 門禁控制子系統

　　門禁控制子系統主要由門禁控制器、讀卡器、門鈴、門磁和電鎖等組成。 具有對變電站大門及相關門戶出入遠程控制、實時監控、保安防盜報警、對門戶多種開門方式及狀態自動記錄、存儲、遠程讀取、分析處理等多種功能。具備考勤、密碼開門、IC卡開門、出門按鈕開門、鎖開超時告警、開門超時告警、斷線告警、非法開門告警以及脅迫告警等多種記錄。可以和報警、照明、視頻、短信以及消防等系統進行聯動。

　　3.4 消防報警子系統

　　通過接入消防主機，實現火災自動報警及消防功能。

　　煙霧、溫感等火災狀態的實時監控。

　　報警聯動功能：本地聲光報警，監控中心計算機報警，以及手機短信告警功能。并且可設置聯動視頻、門禁、燈光等子系統。

　　系統也可以直接接入煙霧探測器，也可以通過輔助主機的智能接口集成主流消防廠家設備。

　　系統提供開關量接口，能接入主變消防的報警信號，并且可以遠程控制滅火操作(需原廠家提供接口).

　　說明：如原設備提供RS232或RS485等智能接口及協議，我司系統也可以實現接入。

　　3.5 設備控制子系統

　　系統提供空調、風機、燈光以及水泵等設備的控制功能。

　　控制方式： 手動控制功能; 直接遠程控制功能; 自動報警控制功能。

　　系統的自動聯動功能全部在輔助控制主機上實現，在網絡斷線、服務器故障、軟件關閉等情況下不影響系統的報警、聯動以及記錄等功能。

　　3.6 安全防范子系統

　　安全防范子系統主要是通過各種探測和傳感技術的綜合應用，針對塔架、變電站周界等場所，實現在電力設備等破壞前的預警作用。 在設定的布防時間內，實行入侵監控，并且可聯動照明、監控以及門禁等系統。

　　可手動布撤防和自動布撤防(每個防區可設置5個時間段)。

　　結合硬件可控制報警主機每個子系統(用戶)的布撤防。

　　直觀的報警后電子地圖顯示。

　　可按需求設置分區圖、防區圖、子防區圖。

　　可設置報警聯動攝像機、門禁、燈光以及報警器等，并直接在地圖上控制。

　　3.7 SF6監測報警子系統

　　系統主要檢測環境空氣中SF6氣體含量和氧氣含量，當環境中SF6氣體含量超標或缺氧，能實時進行報警，同時自動開啟通風機進行通風，并具有溫濕度檢測、遠傳報警、歷史數據查詢等諸多豐富功能。說明：SF6監測也可以配置在環境監測子系統內。

　　3.8 電纜測溫子系統

　　電纜測溫子系統采取接觸式測量原理，實時監測電纜的運行溫度。本系統在主站上通過數值、曲線、棒圖、模擬圖等形式顯示溫度的測量值及變化趨勢，為故障的判斷提供依據。

　　四、核心技術與系統優勢

　　4.1 智能識別算法及預警技術

　　基于模糊邏輯、神經網絡和進化計算等理論與方法，結合魯棒控制、自適應控制、變結構控制等現代控制理論，我公司聯合中國科大研發了智能識別和控制算法。通過對前端各種傳感器數據的集中采集分析，能夠在站端實現消防、安防、電纜火災、配電、變壓器、儀表等設備的預警，實現對變電站、基站等場所的監測、預警和自動控制，大大降低人為因素帶來的損失。

　　4.2 智能軟件

　　軟件智能總線技術把各個進程之間的通信協議標準化、規范化，可以實現進程間每秒可達數萬次的服務調用，適合用于大型系統內部的消息總線，是巨量級的并發量的技術保證。

　　4.3 嵌入式組件架構技術

　　優良的跨平臺嵌入式組件架構技術，支持多種操作系統和CPU平臺;劃分組件，面向接口開發，提高開發效率;組件重用，實現積木式的系統開發方法;提供各種強大的子系統，以不斷豐富產品特性;支持RPC，可以實現分布式應用。

　　4.4 IEC61850標準通訊規約轉換技術

　　IEC61850系列規約是電力系統標準通訊規約，系統支持標準通訊規約，能夠與將其他廠商的綜合自動化系統(SCADA)和一體化信息平臺互操作，將數據及處理結果將上送到一體化平臺，并接受來自綜自系統(SCADA)的控制命令，對刀閘等動作進行視頻復核。目前已成功與南瑞、南自、許繼、四方等二次廠家系統軟件實現互聯。

　　4.5 增強性UIP協議棧和以太網模塊存儲器管理技術

　　增強性UIP協議棧和以太網模塊存儲器管理技術，保證了其代碼的通用性和結構的穩定性，并具有抗網絡風暴的功能。設備可以提供兩個網絡接口，實現不同網絡分區的通信功能，保障系統的安全性。

　　4.6 系統兼容性優勢

　　通過超過1000個智能變電站的成功案例，已經兼容全部電力協議和大部分行業內主流產品協議。

　　4.7 高集成度和脫機工作

　　物聯網智能主機的高集成度和脫機式獨立工作優勢：電科恒鈦HT500系列，能夠兼容并利用現有絕大部分設備，有效保護客戶的已有投資。能夠實現大部分的傳感器解析和設備控制，以及設備內部的聯動控制，脫機實現聯動、報警以及記錄等功能。

　　4.8 集中監控和統一調度優勢

　　統一界面下視頻、門禁、環境、SF6、火災消防、安全防范所有狀態的監控。統一的設備配置管理、故障調度 。

　　五、系統優勢

　　6.1 物聯網智能網關的多功能標準化接口和通信規約保障系統兼容性和可擴展性

　　1)物聯網智能網關的多功能標準接口(NO/NC可配置開關量、4-20ma模擬量、Modbus、RJ45)能夠接入不同廠家的各種探測器、傳感器以及安防和消防設備，具有良好的兼容性。并能夠在此基礎上，擴展解析不同的廠家設備協議。

　　2)標準CDT和EC61850通信規約，不但能夠實現系統內視頻、門禁、環境、安防、消防、采暖通風、排水等多種功能和設備的智能聯動控制，并能夠實現和南瑞、南自等廠家SCADA、綜自等系統的聯動和集成。

　　3)物聯網網關集成了環境監控單元、燈光控制單元、串口服務器以及門禁控制單元，一臺設備即實現變電站綜合監控的全功能，在小站配置一臺，大站配置多臺，互不影響，保證整個系統架構具有極高的可擴展性。

　　6.2 物聯網智能網關的高集成度和脫機式獨立工作屬性保障了系統成本優化

　　1)物聯網網關具有不需要其它設備配合就可獨立工作的屬性，能夠滿足從小開閉所到35kV至1000KV變電站、從改造站到新建站、從單站式到大規模集中聯網等各種類型的需求，使系統具備較大的靈活性和成本可控性。

　　2)物聯網網關的全方位多功能接口，集成度與歸一化程度較高，能夠兼容并利用現有絕大部分設備，有效保護客戶的已有投資。

　　3)物聯網網關完全可以根據變電站的實際需要，小站一臺大站多臺，完全不需要另外配置服務器，能夠最大程度的降低成本。而服務器式方案即使只要接入一個探頭，服務器都必不可少，成本不可控。