智能变电站辅助系统解决方案(智慧变电站智能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

　　2.1 系统架构

　　智能变电站辅助系统综合监控平台采用分层、分区的分布式架构，分为三级中心、六大功能模块和八大业务子系统。三级中心为省级主站系统、地区级主站系统和集控站系统。

　　2.2 核心硬件设备

　　物联网智能终端为我公司自主研发、自己生产，质量可控。产品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。

　　三、系统功能

　　3.1 环境监测子系统

　　环境监测子系统由设备终端和系统平台两大部分组成，设备终端主要包含辅助控制主机和各种传感器。 系统可以和门禁、监控、设备控制等进行联动。

　　重要场所和设备的工作环境(如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体、含氧量、风速风向、烟雾、明火等等) 当出现异常时，可及时显示、报警，并可通过通信IP网络将数据上传至市级和省级调度中心。

　　3.2 视频监控子系统

　　实时的图像视频监控，真实展现现场的设备、人员活动等图像信息，可联动其它子系统，进行抓拍，并上传至统一监控云平台，可直观显示、监视，并确保变电站内设备的安全运行。运维人员无需亲临现场即可及时了解设备运行状态，对供电提供了可靠保障。

　　3.3 门禁控制子系统

　　门禁控制子系统主要由门禁控制器、读卡器、门铃、门磁和电锁等组成。 具有对变电站大门及相关门户出入远程控制、实时监控、保安防盗报警、对门户多种开门方式及状态自动记录、存储、远程读取、分析处理等多种功能。具备考勤、密码开门、IC卡开门、出门按钮开门、锁开超时告警、开门超时告警、断线告警、非法开门告警以及胁迫告警等多种记录。可以和报警、照明、视频、短信以及消防等系统进行联动。

　　3.4 消防报警子系统

　　通过接入消防主机，实现火灾自动报警及消防功能。

　　烟雾、温感等火灾状态的实时监控。

　　报警联动功能：本地声光报警，监控中心计算机报警，以及手机短信告警功能。并且可设置联动视频、门禁、灯光等子系统。

　　系统也可以直接接入烟雾探测器，也可以通过辅助主机的智能接口集成主流消防厂家设备。

　　系统提供开关量接口，能接入主变消防的报警信号，并且可以远程控制灭火操作(需原厂家提供接口).

　　说明：如原设备提供RS232或RS485等智能接口及协议，我司系统也可以实现接入。

　　3.5 设备控制子系统

　　系统提供空调、风机、灯光以及水泵等设备的控制功能。

　　控制方式： 手动控制功能; 直接远程控制功能; 自动报警控制功能。

　　系统的自动联动功能全部在辅助控制主机上实现，在网络断线、服务器故障、软件关闭等情况下不影响系统的报警、联动以及记录等功能。

　　3.6 安全防范子系统

　　安全防范子系统主要是通过各种探测和传感技术的综合应用，针对塔架、变电站周界等场所，实现在电力设备等破坏前的预警作用。 在设定的布防时间内，实行入侵监控，并且可联动照明、监控以及门禁等系统。

　　可手动布撤防和自动布撤防(每个防区可设置5个时间段)。

　　结合硬件可控制报警主机每个子系统(用户)的布撤防。

　　直观的报警后电子地图显示。

　　可按需求设置分区图、防区图、子防区图。

　　可设置报警联动摄像机、门禁、灯光以及报警器等，并直接在地图上控制。

　　3.7 SF6监测报警子系统

　　系统主要检测环境空气中SF6气体含量和氧气含量，当环境中SF6气体含量超标或缺氧，能实时进行报警，同时自动开启通风机进行通风，并具有温湿度检测、远传报警、历史数据查询等诸多丰富功能。说明：SF6监测也可以配置在环境监测子系统内。

　　3.8 电缆测温子系统

　　电缆测温子系统采取接触式测量原理，实时监测电缆的运行温度。本系统在主站上通过数值、曲线、棒图、模拟图等形式显示温度的测量值及变化趋势，为故障的判断提供依据。

　　四、核心技术与系统优势

　　4.1 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，我公司联合中国科大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。

　　4.2 智能软件

　　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。

　　4.3 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。

　　4.4 IEC61850标准通讯规约转换技术

　　IEC61850系列规约是电力系统标准通讯规约，系统支持标准通讯规约，能够与将其他厂商的综合自动化系统(SCADA)和一体化信息平台互操作，将数据及处理结果将上送到一体化平台，并接受来自综自系统(SCADA)的控制命令，对刀闸等动作进行视频复核。目前已成功与南瑞、南自、许继、四方等二次厂家系统软件实现互联。

　　4.5 增强性UIP协议栈和以太网模块存储器管理技术

　　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。

　　4.6 系统兼容性优势

　　通过超过1000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。

　　4.7 高集成度和脱机工作

　　物联网智能主机的高集成度和脱机式独立工作优势：电科恒钛HT500系列，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。

　　4.8 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 。

　　五、系统优势

　　6.1 物联网智能网关的多功能标准化接口和通信规约保障系统兼容性和可扩展性

　　1)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。

　　2)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。

　　3)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，保证整个系统架构具有极高的可扩展性。

　　6.2 物联网智能网关的高集成度和脱机式独立工作属性保障了系统成本优化

　　1)物联网网关具有不需要其它设备配合就可独立工作的属性，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。

　　2)物联网网关的全方位多功能接口，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。

　　3)物联网网关完全可以根据变电站的实际需要，小站一台大站多台，完全不需要另外配置服务器，能够最大程度的降低成本。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。