电力无人值守监控方案

仪器,仪表,程序,方案,设计

电力无人值守监控方案

电力系统作为一个作业分散，远程岗位众多的行业，作业点数量众多、地点分散，现场环境复杂的问题，这已成为日常维护工作的主要障碍.而变电站作为电力系统的重要部门，关系着整个地区的电力供应。必须保证其稳定运行。特别是对于各变电站的主要电气设备如变压器,断路器等设备安装地点以及周围环境进行全天候的视频监控,对变电站的日常设备巡检及远程维护,以及对变电站一二次设备的设备外观监视和变电站的防火、防盗方面。这些薄弱环节将直接影响到无人值守变电站的安全运行。网络音视频监控系统，作为一种重要的现代化监测、控制、管理手段，正好为解决这些问题提供了一个有效的方案。

RNSS电力变电站遥视系统是基于网络的全数字化视频监控和管理系统，采用标准的互联网通讯协议和先进的H.264视频编/解码技术；符合ISO/OSI开放系统互联标准；采用C/S、B/S相结合的体系模式；基于面向对象的开发技术，具备良好的扩充能力；人机界面友好，系统操作方便。完成信息采集、存储、传输、控制和统一管理的全过程，能够架构在各种专网/局域网/城域网/广域网之上，与现有网络设备实现无缝连接。并结合了电力行业的具体需求,有针对性地开发和设计的电力变电站网络监控管理系统。

用户可利用电力系统内现有的网络资源和办公计算机，在监控中心实现对全部监控现场的监控，大大减轻日常人员巡视的工作量，便于及时发现危险隐患，保障安全生产，为远程无人职守岗位提供了完备、可靠的远程监控方案。

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第一章系统设计标准

GBJ115-87 工业电视系统工程设计规范

GB50198-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范

GB12322-90 通用性应用电视设备可靠性试验方法

GB12663-2001 防盗报警控制器通用技术条件

GB 4798.4-90 电工电子产品应用环境条件无气候防护场所使用GB 2423.10-89 电工电子产品基本环境试验规程

GB/T17626.2 静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3 射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5 浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/T17626.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T17626.8 工频磁场的抗扰度试验

GB50217-94 电力工程电缆设计规范

IEC364-4-41 保护接地和防雷接地标准

GB/T 14429-93 远动设备及系统-术语

GB/T 13926.n-92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性

ITU-T H.323 网络电视电话系统和终端设备标准

CCITT G.703 脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数标准YD 610-93 PCM基群信令接口设备技术要求和测试方法

ISO/IEC JTC H.264视音频编解码标准-视听对象的编码

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ITU H.264 视音频编解码标准

DL 476-92 电力系统实时数据通信应用层协议IEC60870-5-104 远动网络传输规约

IEEE802.3 10BASE-T 以太网接口标准

IEEE802.3U 100BASE-TX快速以太网接口标准

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第二章系统总述

3.1变电站监控系统总述:

变电站监控系统的需求可分为两部分，变电站安全防范监控和电力设备运行状态监控：

一、安全防范监控

为了保障变电站空间范围内的建筑、设备的安全，具体所要实现的功能有：

●安全防范视频监测：

在重要通道及入口安装摄像机，并可实现报警联动，加装光源，可以24小时不间断监视。

●安全防范报警探测及报警：

在设备区安装摄像机，监控所有设备的正常运转。

二、电力设备运行状态监控

为了保障变电站设备的正常运行，需实现远程视频监控及报警录像，为了便于工作人员进行远程交流，系统还应具有语音采集及双向对讲功能，具体有以下内容：

●在室外安装一台或多台动点摄像机，用于监看变压器等重要设备的运行

状态。

●在配电室安装一台或多台动点摄像机，用于监看配电箱、仪表盘、刀闸

等关键部位。

●在摄象机上安装温度探测器，用于检测设备运行时温度变化情况，并且

在摄象机视频画面上可以叠加温度数值。

●结合视频实现语音采集，便于工作人员在现场可以和总站进行交流，便

于发现问题，处理各种事件。

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3.2电力视频监控系统拓扑图：

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第三章项目建设

4.1工程范围

本系统工程包括 N个变电站。

1．变电站包括（）

4.2系统工程内容

前端主要设备：320倍智能高速球型摄像机、高清晰度日夜型彩色摄像机、高清晰度日夜型半球摄像机、红外线4光束对射探头、室内温感、烟感探测器、红外测温探测传感器，可控照明灯等；

本地控制主要设备：DVR硬盘录像主机、监听音箱、话筒，温度送变器，视频叠加器等；

满足系统视频、控制、电源要求的所用线缆及辅材；

室外摄像机管道及部分土建工程；

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第四章系统详细设计

5.1系统需求分析

1.所属行业：电力 1.变电站

2.监控对象：室外刀闸、变压器、出入口、周界、室内仪表柜、开关

柜，收费柜台，文件柜，大门口等。

3.监控规模：共3个35KV的变电站一般为6个监控点

4.网络情况：电力光纤环网。网络结构为二级：变电站（3座）、集控

站（1个）。

5.画质要求：针对不同的监控对象的清晰度要求,分别设置为4CIF、

2CIF、CIF等。

6.监控中心：可以根据需要做轮巡切换，画面合成或画面分割。

7.存储方式：本地存储，每天录像24小时，录像资料保存15天。集

控站远程定时下载备份。

8.报警处理：门禁、红外探头等报警量接入，上传集控站远程管理。

9.环境变量采集：对变压器感应温度、环境温度、地沟湿度等环境变

量采集、转换、视频叠加处理。

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5.2系统整体结构：

变电站远程监控管理系统可按行政区域划分，采用四级组网结构，如图所示：

根据以上对用户需求的分析，由于变电站数量多并且分布地域比较广，系统采用集中管理机制，运用C/S架构，对系统内所有设备和用户端进行集中管理、远程设置、远程升级、远程维护。将整个系统的管理、维护工作集中到一台服务器。对于网络中各项远程报警、视音频终端设备的维护，管理员不必到达设备现场，在远程就可监测设备运行状态，修改设备的各项参数，既提高了设备维护效率，又节省了人力与时间，也便于整个系统的管理，使整个监控系统的可靠性得到有力保障。

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5.3系统拓扑图：

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5.3.1．本地监视系统

变电站监视系统分布在各无人职守变电站中，主要监控点为：室外刀闸、变压器、大门、室内仪表柜、开关柜等。现场监视系统由现场监视设备、视频编码设备、报警设备、环境采集设备、网络设备等部分组成。主要包括硬盘录像机、摄像机、球机、云台、红外对射、油温传感器、变送器、视频叠加器、湿度探测器等采集设备。

现场监视设备采集的视频信号通过视频线直接接入视频编码器（嵌入式网络视频服务器），视频编码器进行数字化编码压缩后，通过以太网接口接入局域网交换机上，从而组建变电站本地视频监视系统，并通过出口的E1交换机与电力专网相连，使数据可以上传至光纤专网，供集控中心远程调用。

现场监视设备完成音视频信息、环境变量信息与报警信息的采集、编码、压缩和传输功能，同时现场监视设备也能够接收各级视频监视系统下发的控制命令，做出正确的响应。

110KV变电站一般为8路视频采集点，可设置一台八路嵌入式硬盘录像机，如采用CIF的视频分辨率录像，则本地存储容量计算如下：225M/小时 * 24小时 * 8路 * 15天 = 0.65T。220KV变电站一般为16路视频采集点，可设置壹台16路嵌入式硬盘录像机，如采用CIF的视频分辨率录像，则本地存储容量计算如下：225M/小时 * 24小时 * 16路 * 15天 = 1.3T。

变电站上传的网络带宽要求如下：如采用CIF的视频分辨率，则每路视频上传需512K网络带宽。对于110KV的变电站（8路视频采集点）即需要8*512K = 4M网络带宽；对于220KV的变电站（16路视频采集点）即需要16*512K = 8M 网络带宽。

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5.3.1.1本地监控系统拓扑图

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5.3.1.2变电站和营业大厅监控子系统所实现的本地功能：

●本地监看、监听

数字硬盘录像机采集到摄像机视频信号，视频信号经过处理以后，送到显示设备（监视器、VGA 显示器），实现本地预览功能。预览图像的分辨率为CIF（352*288），预览模式有 1/4/10/16 画面，通过前面板或遥控器或控制键盘均可进行切换。采集的多路音频信号，可切换出一路进行音频预览。

●本地录像

数字硬盘录像机采集的音频、视频信号送到压缩模块进行处理，压缩处理模块对音、视频信号进行复合、压缩，形成复合的 H.264 复合码流，送到录像模块，记录在数字硬盘录像机内的硬盘上。

根据每一路的现场特点，可以独立地设置每一路的录像参数，包括分辨率、帧率（PAL 制：25 帧/秒-1 帧/16 秒）、码流类型（变码率、定码率）、码流的大小（最小单位：Kbps）、图像质量（6 档可调）等参数。

如果选择定码率，硬盘所需容量基本恒定，如果选择变码率，当现场图像无剧烈运动时，可节省硬盘容量。确定压缩码流的位率大小以后，根据前端录像的保存时间周期，就可以规划硬盘录像机内部需要安装的硬盘的容量：总容量（GB）= 位率/8×保存时间周期×通道数/1024/1024

●本地控制

输入控制信号后，数字硬盘录像机通过 485 口送到解码器上，完成 PTZ 或其他设备的控制。数字硬盘录像机目前支持的解码器有 YouLi、LinLin-1016、LinLin-820、 Pelco-p、DM DynaColor、HD600、JC-4116、Pelco-d WX、Pelco-d、VCOM VC-2000、 NetStreamer、SAE、SAMSUNG、KALATEL-KTD-312、CELOTEX、TL Pelco-p、 TLHHX-2000、BBV、RM110、KC3360S、ACES、ALSON、INV3609HD、Howell、Tc Pelco p 、Tc Pelco D 等，通过更新软件，可支持更多的解码器。

●报警联动

8/16 个开关量报警输入端口，接各类探测器、传感器等报警输入设备，4 个开关量报警输出端口。可以进行布防/撤防设置、报警联动设置。当有报警输入时，可联动到报警输出，也可切换视频输入通道的录像或监视器显示，支持预置点、巡航、轨迹的设置与调用。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/47n1.html