智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺

1、 系統(tǒng)概述
智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺以“智能感知和智能控制”為核心，通過各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應(yīng)用，實現(xiàn)全站主要電氣設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備安裝地點以及周圍環(huán)境的全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制，以滿足電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的要求，同時，本系統(tǒng)可滿足變電站安全警衛(wèi)的要求。
智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺以網(wǎng)絡(luò)通信（IEC61850協(xié)議）為核心，完成站端音視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)、火災(zāi)報警信息、SF6、門禁控制以及安全防范等數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，并將以上信息遠(yuǎn)傳到監(jiān)控中心或調(diào)度中心。
智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺采用分層、分區(qū)的分布式結(jié)構(gòu)，按智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)省級主站系統(tǒng)、智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)地區(qū)級主站系統(tǒng)和智能變電站物聯(lián)網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)站端系統(tǒng)三級構(gòu)建。每級系統(tǒng)包含管理服務(wù)器、認(rèn)證管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、錄像服務(wù)器、通信服務(wù)器、客戶端以及接口系統(tǒng)等。
系統(tǒng)把環(huán)境、視頻、火災(zāi)消防、采暖通風(fēng)、照明、SF6、安全防范、門禁等所有監(jiān)控量在監(jiān)控系統(tǒng)主界面上進(jìn)行一體化顯示和控制，不得分系統(tǒng)孤立顯示和控制。系統(tǒng)監(jiān)控應(yīng)提供電子視頻監(jiān)控、地圖監(jiān)控和圖表監(jiān)控三種監(jiān)控模式，電子地圖可以實現(xiàn)省、市以及變電站的分級分層顯示。
站端設(shè)備能夠脫機(jī)運行，在網(wǎng)絡(luò)斷線、服務(wù)器故障等情況下站端設(shè)備依然能夠?qū)崿F(xiàn)正常運行、聯(lián)動報警、設(shè)備控制以及記錄存儲等。
站端設(shè)備采用嵌入式設(shè)備作為主機(jī)，最大程度的避免了采用工控機(jī)及服務(wù)器等作為主機(jī)，因計算機(jī)病毒及黑客帶來的損失。站端可放置電腦作為客戶端，但客戶端電腦關(guān)閉時不得對系統(tǒng)運行產(chǎn)生任何影響。
系統(tǒng)可以設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、門禁控制子系統(tǒng)、空調(diào)及設(shè)備控制子系統(tǒng)、安全防范子系統(tǒng)、消防報警子系統(tǒng)、SF6監(jiān)測報警子系統(tǒng)等各子系統(tǒng)之間進(jìn)行聯(lián)動；還可以通過硬件和軟件的方式和站內(nèi)自動化系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動，應(yīng)能實現(xiàn)用戶自定義的設(shè)備聯(lián)動，包括現(xiàn)場設(shè)備操作聯(lián)動視頻、綜合自動化系統(tǒng)告警聯(lián)動門禁視頻等。并可以根據(jù)變電站現(xiàn)場需求，完成自動的閉環(huán)控制和告警，如自動啟動/關(guān)閉空調(diào)、自動啟動/關(guān)閉風(fēng)機(jī)、自動啟動/關(guān)閉排水系統(tǒng)等。
系統(tǒng)所有操作以及報警確認(rèn)，都保留詳細(xì)的日志并生成相應(yīng)報表。

2、 軟件架構(gòu)
根據(jù)《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》（Q／GDW_383-2009）、《110kV～220kV智能變電站設(shè)計規(guī)范》（Q／GDW_393-2009）、《330kV～750kV智能變電站設(shè)計規(guī)范》（Q／GDW_394-2009）等文件精神，結(jié)合我公司實際應(yīng)用案例，采用分布式和模塊化架構(gòu)，把變電站智能輔助控制系統(tǒng)系統(tǒng)分為三級中心、六大功能模塊、八大業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。
三級中心為省、市和集控站三級中心，或者市調(diào)、集控站和變電站三級中心，根據(jù)不同的實際情況進(jìn)行配置和管理。
六大功能模塊：
① 管理服務(wù)器
② 認(rèn)證管理服務(wù)器（集群/分發(fā)管理）
③ 流媒體服務(wù)器（含網(wǎng)關(guān)服務(wù)器）
④ 通信服務(wù)器（前端設(shè)備通信）
⑤ 錄像服務(wù)器（錄像、磁盤管理）
⑥ 客戶端（含解碼）

八大子系統(tǒng)如下圖：






3、 核心產(chǎn)品
1、 輔助控制主機(jī)
輔助控制主機(jī)是針對電力行業(yè)變電站內(nèi)的動力、環(huán)境和設(shè)備的監(jiān)測和控制而設(shè)計生產(chǎn)的一款產(chǎn)品?？梢酝高^TCP/IP網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程采集狀態(tài)、告警信息，操控相關(guān)設(shè)備，集中配置、管理分散的供電公司變電站。
? 實現(xiàn)對電源、UPS等各種動力設(shè)備以及消防主機(jī)的監(jiān)控管理：通過串行數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)IP包之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而完成遠(yuǎn)程管理，擴(kuò)展串口，將傳統(tǒng)的串行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，串行設(shè)備互相通信等功能。
? 可接入8路開關(guān)量（2U設(shè)備HT502擴(kuò)展至24路），實現(xiàn)電子圍欄、水浸、紅外、煙感、防盜等報警監(jiān)控功能。
? 可接入6路模擬量，實現(xiàn)對溫度、濕度、風(fēng)速、液位、SF6等模擬量的接入。
? 支持8路繼電器（2U設(shè)備HT502擴(kuò)展至24路）輸出，實現(xiàn)對燈光、風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備的控制功能。
? 可通過空調(diào)遙控器（接到RS485接口），實現(xiàn)對空調(diào)的開機(jī)、關(guān)機(jī)、制冷、制熱、調(diào)節(jié)溫度以及通風(fēng)等功能。
? 可實現(xiàn)一路門禁的管理，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)巡檢、巡視人員的考勤管理。
? 可通過網(wǎng)絡(luò)對服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)配置。
? 串口具有15KV ESD浪涌保護(hù)，網(wǎng)口具有2500V隔離保護(hù)。
? 所有輸入輸出端口均配有光耦隔離，具有500W雷擊保護(hù)。
? 遠(yuǎn)程管理，遠(yuǎn)程固件升級。
處理器 NXP32位工業(yè)級芯片
通訊接口 4個以太網(wǎng)口，4個RS485/422
串口 速率：1200-38400bps
保護(hù)器件：防雷擊、防過電壓、抗干擾、吸收浪涌功率
網(wǎng)口 RJ45，10/100M自適應(yīng)
保護(hù)：內(nèi)嵌2500V電氣隔離
開關(guān)量輸入 8路開關(guān)量（2U設(shè)備HT502擴(kuò)展至24路，均為無源觸點）
繼電器輸出 8路常開觸點繼電器（2U設(shè)備HT502擴(kuò)展至24路）。每路輸出最大可承受負(fù)載250V/5A。
模擬量輸入 6路模擬量輸入， 4～20mA
輸入輸出映射 開關(guān)量輸入與輸出可以通過軟件配置對應(yīng)關(guān)系，支持N：N影射
可控制門禁數(shù) 1路
讀卡器輸入格式 Wiegand 26 (兼容該協(xié)議下的HID、EM、Mifare1、指紋等讀卡器)
讀卡器最大距離 120米， 建議100米內(nèi)
輸出繼電器接口 12V7A。常閉/常開可選
開門延時時間 0-255秒可調(diào)
用戶注冊卡數(shù)量 2000張卡（可擴(kuò)展）
記錄存儲數(shù)量 80000條
DC電源輸出 6組12V輸出，3組24V輸出?？偣β?20W
輸入電源 AC220V （另外可選擇DC48V）
工作電流 整機(jī)小于200mA
防水等級 不低于IP66
防塵等級 不低于 IEC529標(biāo)準(zhǔn)5級水平
電磁兼容性 GB/T 17626
工作溫度 -25 ℃～+60 ℃
運行環(huán)境濕度 5% ～ 95%
MBTF 不小于10萬小時
MTTR 小于0.5小時
2、 門禁控制器
控制器是一卡通系統(tǒng)的核心設(shè)備，其性能的優(yōu)劣會直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定，甚至整個系統(tǒng)的安全。HT300系列控制器，是依據(jù)GA/T394－2002（《出入口控制系統(tǒng)技術(shù)要求》）標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計，現(xiàn)已經(jīng)發(fā)展到第三代產(chǎn)品，能夠滿足各種出入口控制系統(tǒng)的需要。具有防死機(jī)軟件狗電路、自檢電路和實時時鐘電路設(shè)計，所有輸入口光藕隔離，所有繼電器輸出帶有瞬間過壓保護(hù)，增強(qiáng)了控制器的穩(wěn)定性和實時性。工業(yè)級設(shè)計，可每天24小時連續(xù)運行。
T項目T T內(nèi)容T
物理
參數(shù) 控制器尺寸 163mm長*118mm寬（單板）
擴(kuò)展板尺寸 163mm長*84mm寬（單板）
電
氣
參
數(shù) 開關(guān)電源功率 根據(jù)需要可選（12V3A、12V5A、12V7A、12V10A）
電路板功耗 12VDC 小于100mA
輸出繼電器負(fù)載電流 12V/7A （必須配備相對應(yīng)的電源）
備用電源 最大可配置12V30A
電池使用壽命 可達(dá)到電池廠家的理論壽命2年
報警器 可外接有源或無源報警器
通
信
參
數(shù) 讀卡器輸入格式 Wiegand 26 (兼容該協(xié)議下的HID、EM、Mifare1等讀卡器)
讀卡距離 5－8cm
讀卡器到控制器最大聯(lián)機(jī)距離 120米， 建議100米內(nèi)。
通信接口 RS485、TCP/IP
控制器到PC機(jī)最大聯(lián)機(jī)距離 RS232不小于5米、RS485不小于1000米，TCP無限制
技
術(shù)
參
數(shù) 可控制門輸出 1/2門可選
輸出繼電器接口 常閉/常開可選
開門延時時間 0-255秒可調(diào)
最大聯(lián)網(wǎng)數(shù) TCP/IP可達(dá)9999個
用戶注冊卡數(shù)量 5000張卡（可擴(kuò)展）
記錄脫機(jī)存儲數(shù)量 87000條記錄（可擴(kuò)展）
環(huán)
境
參
數(shù) 儲存溫度 -10o C to +65o C
儲存濕度 10% to 90% RH
工作溫度 -35至 65攝氏度
工作濕度 10-90％RH，無冷凝
4、 產(chǎn)品延伸應(yīng)用及案例
1、 系統(tǒng)延伸應(yīng)用：變電站輔助控制系統(tǒng)根據(jù)子系統(tǒng)的配置不同，可實現(xiàn)如下子系統(tǒng)：
1) 變電站預(yù)警系統(tǒng)
2) 變電站網(wǎng)絡(luò)門禁管理系統(tǒng)
3) 變電站視頻語音門禁系統(tǒng)
4) 變電站安防消防報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
5) 變電站安防集成系統(tǒng)
6) 變電站綜合監(jiān)控集成系統(tǒng)
7) 變電站輔助控制系統(tǒng)
8) 物聯(lián)網(wǎng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)
9) 變電站電纜溫度監(jiān)測報警系統(tǒng)
10) 變電站塔架防盜監(jiān)測系統(tǒng)