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隨著智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展步伐的加快，集成變電站的視頻監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)和安防報(bào)警等信息是目前實(shí)現(xiàn)變電站集中管控的主要方式。目前存在只能看到變電站的數(shù)字信息，不能觀察變電站實(shí)際運(yùn)行和環(huán)境狀況的現(xiàn)狀。

變電站智能巡檢系統(tǒng)是綜合利用變電站的基礎(chǔ)資源，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，通過(guò)應(yīng)用原有的安防系統(tǒng)、變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等形成有效的聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備狀況遠(yuǎn)程、智能巡檢。

變電站智能巡檢系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)技術(shù)是將單一的巡檢系統(tǒng)整合在一起，集成各小系統(tǒng)信息孤島，實(shí)現(xiàn)變電站的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)視、智能視頻分析、在線監(jiān)測(cè)信息采集匯總、遠(yuǎn)程控制、警視聯(lián)動(dòng)控制等功能，從而使運(yùn)維人員更加直觀、全面掌握變電站設(shè)備信息；實(shí)時(shí)、全面掌握設(shè)備健康狀態(tài)；延長(zhǎng)巡檢周期，減輕工作量，實(shí)現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)程化、智能化巡檢。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

變電站智能巡檢系統(tǒng)，通過(guò)采集變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控圖像信息，對(duì)燈光、風(fēng)扇和空調(diào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，與防火防盜系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交互，實(shí)現(xiàn)相互間協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。

目的在于集成變電站內(nèi)各種分散的輔助巡檢系統(tǒng)，并綜合應(yīng)用、分析現(xiàn)有系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)變電站的所有設(shè)備、輔助系統(tǒng)的互動(dòng)和信息共享，提高變電站管理水平和運(yùn)行質(zhì)量，減輕運(yùn)行維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。

1.1 系統(tǒng)組成

變電站智能巡檢系統(tǒng)主要由HT500環(huán)境數(shù)據(jù)采集單元、視頻監(jiān)控、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)、防火防盜、燈光空調(diào)等輔助設(shè)備控制系統(tǒng)組成。實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站視頻、燈光、風(fēng)扇、空調(diào)、防火、防盜、門禁等輔助系統(tǒng)協(xié)同應(yīng)用及統(tǒng)一管理的功能，并可連接各種在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行的全面監(jiān)視和管理。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

如圖2所示，為系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖，前端為各種信號(hào)采集器，通過(guò)總線協(xié)議將采集到的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，經(jīng)服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳，客戶端可以隨時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

1.2.2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

變電站智能巡檢系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)包括B/S、C/S、手機(jī)APP三個(gè)部分，以B/S為主體，C/S為配合，C/S只為當(dāng)一個(gè)客戶端需要B/S主體軟件提供的WebServices接口時(shí)才能有效工作，三種模式互為配合，共同彌補(bǔ)B/S模式報(bào)警信息及時(shí)性問(wèn)題和C/S模式軟件更新復(fù)雜的問(wèn)題。

B/S部分主要完成視頻采集點(diǎn)的信息發(fā)布，通過(guò)B/S系統(tǒng)，管理者可以輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻采集點(diǎn)地址、端口等信息的配置，用戶可以通過(guò)Web前臺(tái)獲取視頻采集點(diǎn)的相關(guān)信息，同時(shí)還考慮到了C/S結(jié)構(gòu)在視頻流傳輸上的優(yōu)勢(shì)。APP可以實(shí)現(xiàn)視頻瀏覽、遠(yuǎn)程控制、告警管理等。

2系統(tǒng)功能說(shuō)明

1)空調(diào)溫濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)

根據(jù)變電站內(nèi)實(shí)際溫濕度智能調(diào)節(jié)空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，使變電站始終保持恒溫恒濕；

避免空調(diào)長(zhǎng)期運(yùn)行，延長(zhǎng)空調(diào)使用壽命，降低運(yùn)營(yíng)成本;

2)變電站通風(fēng)自動(dòng)控制

手機(jī)遠(yuǎn)程操作空調(diào)、控制排風(fēng)扇；

變電站環(huán)境出現(xiàn)異常情況，通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)空調(diào)工作狀態(tài)；

聯(lián)動(dòng)通風(fēng)：有害氣體超標(biāo)報(bào)警時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)排風(fēng)扇通風(fēng)。

定時(shí)通風(fēng)：系統(tǒng)可以設(shè)定風(fēng)機(jī)每天定時(shí)啟動(dòng)和停止的時(shí)間，以保證變電站每天至少通風(fēng)一次。

3)手機(jī)遠(yuǎn)程開(kāi)門

當(dāng)管理員不在變電站，其他人員要進(jìn)變電站，管理員可以用手機(jī)遠(yuǎn)程開(kāi)門。同時(shí)可以通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)視頻查看變電站；

開(kāi)門同時(shí)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)抓拍（自主配置聯(lián)動(dòng)規(guī)則），管理員即時(shí)得知何時(shí)、何地、何人進(jìn)出變電站；

開(kāi)門信息自動(dòng)存儲(chǔ)，方便管理和查詢；

4）視頻監(jiān)控

手機(jī)視頻巡檢；報(bào)警時(shí)手機(jī)視頻查看； 手機(jī)視頻遠(yuǎn)程控制攝像頭；

可以和環(huán)境監(jiān)控進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備報(bào)警、溫濕度、漏水等報(bào)警，系統(tǒng)即可聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，并可以遠(yuǎn)程操作空調(diào)、風(fēng)機(jī)以及照明等設(shè)備；

可以根據(jù)抓拍類型、記錄類型、聯(lián)動(dòng)類型、觸警條件、抓拍區(qū)域以及時(shí)間等各種條件，對(duì)抓拍錄像進(jìn)行查詢。抓拍錄像實(shí)時(shí)上傳在中心服務(wù)器上，可避免前端被破壞而造成的錄像丟失。

5）漏水監(jiān)測(cè)

在變電站的重點(diǎn)部位及空調(diào)機(jī)的加濕管、抽濕管、本體等部位的活動(dòng)地板下，設(shè)置漏水傳感器，一旦變電站出現(xiàn)漏水情況，即產(chǎn)生漏水報(bào)警。

6）SF6氣體泄露監(jiān)測(cè)報(bào)警

在室外電纜地溝、35kV箱式配電裝置、10kV箱式配電裝置、二次設(shè)備室等區(qū)域布置SF6氣體泄露檢測(cè)傳感器，預(yù)留接口可上傳SF6氣體泄露預(yù)警信息。

當(dāng)SF6氣體濃度超過(guò)1000ppm時(shí)（上下限值可自定義），顯示濃度超標(biāo)信息，并進(jìn)行報(bào)警。

當(dāng)氧氣濃度低于18%時(shí)（上下限值可自定義）顯示濃度下限超標(biāo)信息，并進(jìn)行報(bào)警。

7）火警預(yù)報(bào)

在室外電纜地溝、35kV箱式配電裝置、10kV箱式配電裝置、二次設(shè)備室等區(qū)域布置溫度傳感器、煙霧傳感器，預(yù)留接口可上傳火警預(yù)報(bào)信息。

一旦消防主機(jī)報(bào)警，則系統(tǒng)即啟動(dòng)并自動(dòng)切換到攝像機(jī)，對(duì)有預(yù)置功能的攝像機(jī)，還能自動(dòng)轉(zhuǎn)到相應(yīng)預(yù)置點(diǎn)。同時(shí)可聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)燈光照明等設(shè)備協(xié)同工作，同時(shí)發(fā)出報(bào)警聲音啟動(dòng)數(shù)字錄像，錄像時(shí)間用戶可以事先設(shè)定。

消防等重要信號(hào)發(fā)生報(bào)警動(dòng)作時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警。

8）開(kāi)關(guān)柜超溫報(bào)警

10kV高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)觸頭、母線接頭、電纜接頭處等需要溫度監(jiān)測(cè)的地方，布置無(wú)線溫度傳感器，防止連接點(diǎn)發(fā)熱釀成事故，保證高壓設(shè)備能夠安全運(yùn)行。

對(duì)電纜、電纜頭的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并把測(cè)量結(jié)果通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)電纜故障的早期預(yù)測(cè)。

9）安防*、變電站狀態(tài)手機(jī)一目了然

聯(lián)動(dòng)變電站紅外、門磁、窗磁、門鎖等系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)到非法進(jìn)入者；

自動(dòng)抓拍現(xiàn)場(chǎng)告警，通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程視頻查看變電站現(xiàn)場(chǎng)；

誤告警遠(yuǎn)程處理，遠(yuǎn)程關(guān)閉誤告設(shè)備，無(wú)需人員到場(chǎng)處理；

一旦紅外報(bào)警，系統(tǒng)即啟動(dòng)并自動(dòng)切換到攝像機(jī)，對(duì)有預(yù)置功能的攝像機(jī)，還能自動(dòng)轉(zhuǎn)到相應(yīng)預(yù)置點(diǎn)。

10）智能燈光控制

針對(duì)各房間內(nèi)燈具進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，提高節(jié)能效率。同時(shí)配合視頻監(jiān)控，消除房間內(nèi)因光線不足而造成視頻畫面不清晰的狀況。

根據(jù)設(shè)定的條件，對(duì)探測(cè)器、攝像頭等站端設(shè)備產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)，自動(dòng)打開(kāi)燈光。

11）完善的信息服務(wù)

歷史報(bào)警數(shù)據(jù)查詢；

歷史溫濕度數(shù)據(jù)查詢;

設(shè)備操作記錄查詢；

智能開(kāi)門記錄查詢;

12）操作便捷

系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)功能：維護(hù)人員不必到達(dá)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，就可修改設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，提高了設(shè)備的維護(hù)效率。

管理員可遠(yuǎn)程增加、 刪除和修改用戶、監(jiān)控地點(diǎn)以及用戶的控制權(quán)限等信息。當(dāng)這些信息修改之后，管理員不用對(duì)客戶端進(jìn)行維護(hù)，用戶只要再重新登錄系統(tǒng)一次，即可得到管理員重新分配的信息，減輕管理人員的軟件維護(hù)工作量。

3 變電站智能巡檢系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)技術(shù)

全面利用變電站的基礎(chǔ)資源，集成信息孤島，實(shí)現(xiàn)各輔助巡檢系統(tǒng)之間智能聯(lián)動(dòng)，使各系統(tǒng)間相互感知、協(xié)調(diào)工作，提高各系統(tǒng)的互操作能力及信息共享讀。

變電站視頻采集控制系統(tǒng)可視頻聯(lián)動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng)、安防報(bào)警在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，為運(yùn)行人員提供視頻的監(jiān)視和控制服務(wù)，供不同應(yīng)用層的人員瀏覽和操作，同時(shí)與前置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取的變電站運(yùn)行信息關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)各類視頻聯(lián)動(dòng)功能。

3.1 報(bào)警遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控聯(lián)動(dòng)

將防火防盜系統(tǒng)的報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)口或者RS485等通信形式外傳，為后臺(tái)系統(tǒng)提供報(bào)警源數(shù)據(jù)，并可在設(shè)備允許的情況下與設(shè)備交互，比如遠(yuǎn)程控制無(wú)人值守變電站報(bào)警警報(bào)的鳴叫，不用派人派車再花上幾十分鐘時(shí)間甚至數(shù)個(gè)小時(shí)去處理這種警報(bào)。

變電站發(fā)生異常情況的來(lái)源比較多，比如安防、火災(zāi)和門禁等。如當(dāng)門禁控制系統(tǒng)顯示有報(bào)警信號(hào)時(shí)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)記錄相關(guān)畫面，將視頻和這些源頭建立關(guān)聯(lián)，其中在線監(jiān)測(cè)采用設(shè)備臺(tái)帳進(jìn)行關(guān)聯(lián)；安防、火災(zāi)和門禁則采用報(bào)警區(qū)域位置關(guān)聯(lián)。

系統(tǒng)接收到報(bào)警信號(hào)，對(duì)異常設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行視頻記錄存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)事故追憶。

3.2 視頻監(jiān)控和前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

按照變電站內(nèi)各類輔助信息智能監(jiān)控巡檢子系統(tǒng)的不同形式，包括兩種數(shù)據(jù)采集方式：

①通過(guò)終端服務(wù)器直接接入采用串行通信方式的設(shè)備信息；

②通過(guò)接口網(wǎng)橋的方式實(shí)現(xiàn)與各獨(dú)立子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信。

當(dāng)前端采集系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，自動(dòng)調(diào)用優(yōu)先權(quán)的監(jiān)控設(shè)備記錄監(jiān)視系統(tǒng)相關(guān)畫面。如當(dāng)前端采集系統(tǒng)檢測(cè)到溫度數(shù)據(jù)過(guò)高或過(guò)低時(shí)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)空調(diào)或調(diào)整空調(diào)目標(biāo)溫度；當(dāng)前端采集系統(tǒng)檢測(cè)到室內(nèi)濕度數(shù)據(jù)過(guò)高時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)空調(diào)排濕功能或開(kāi)啟風(fēng)扇調(diào)整空調(diào)目標(biāo)溫度；當(dāng)視頻打開(kāi)時(shí)，根據(jù)預(yù)定義的燈光開(kāi)啟時(shí)間自動(dòng)打開(kāi)燈光，以在春夏秋冬不同時(shí)段晚間智能補(bǔ)光。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)視頻、安防、在線監(jiān)測(cè)等小系統(tǒng)信息孤島集成，提高集控中心對(duì)各個(gè)子站的管控能力，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站內(nèi)存在的隱患，增強(qiáng)消缺響應(yīng)能力，減小隱患造成的停電、設(shè)備損壞等損失。

變電站智能巡檢系統(tǒng)，可對(duì)受控站全天候、多方位監(jiān)控，改善巡檢模塊功能，減小維操人員和管理人員對(duì)變電站巡檢的工作量，延長(zhǎng)巡檢周期，降低日常巡檢帶來(lái)的交通、人員費(fèi)用支出。同時(shí)，使一些在巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素處于可控狀態(tài)，保障人員的安全性