CN104052151B - 变电站智能辅助综合监控与d5000综合联动平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，包括智能辅助设施监控系统、调度端视频主站、信息一体化平台、变电站自动化系统和隔离装置；所述调度端视频主站：采用网络高清球，用于监看变电站内和站外的视频监控，同时配置网络硬盘录像机，用于采集、上传实时视频，对开闭所进行警戒线和警戒区域的规划，并智能分析产生报警信号；所述变电站自动化系统：对电网前端电力保护设备进行监控，并将采集的数据上传至信息一体化平台；所述变电站自动化系统与信息一体化平台通过隔离装置进行通信。保障智能变电站安全可靠运行。

Description

变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体地，涉及一种变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台。

背景技术

为保障安全、清洁、高效、可持续的能源和电力供应，积极发展智能电网已成为世界电力发展的新趋势。因此对变电站电力设施设备运行的监控管理日益受到重视，从而对电力公司安全技术防范的要求也越来越高。

电力行业作为国家重点要害部门，大部分本地网的业务部门为了设备和局部区域的安全防范，分别在不同的变电站现场建立了各自的单元安全设施，如视频、门禁、防火、防盗告警系统等。

受传统模式影响，各单元安全设施大多为独立建设使用，各系统间信息不能共享，成为了安全防范的信息孤岛，导致对整体安全防范形势无法把握，同时对重点安全工作指导也不能统一落实。监控管理工作各自为阵，对事前预防、事中跟踪、事后分析缺乏有效的支撑手段，对维护和值守人员不能统一指挥、调度。这已无法满足智能变电站的正常安全监控要求。

另外，各设备不能有机关联，报警信息单一，重要设备无联动功能，报警性质确认困难，缺少管理和分析功能，

目前变电站配置的视频监控、安全警卫、动力环境监控、火灾报警、给排水、通风系统等辅助生产系统依然是各自独立的、不具备智能对话功能的小型自动化装置，形成多个信息孤岛。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，以实现保障智能变电站安全可靠运行的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，包括智能辅助设施监控系统、调度端视频主站、信息一体化平台、变电站自动化系统和隔离装置；

所述智能辅助设施监控系统：通过61850标准接口与信息一体化平台通信，提供监测数据给信息一体化平台，同时接收来自一体化平台的信息，实现视频联动监视，并通过网络接口，利用电力综合数据网与上级监控中心通信，上送视频及智能辅助设施监控系统的信息；

所述调度端视频主站：采用网络高清球，用于监看变电站内和站外的视频监控，同时配置网络硬盘录像机，用于采集、上传实时视频，对开闭所进行警戒线和警戒区域的规划，并智能分析产生报警信号；

所述变电站自动化系统：对电网前端电力保护设备进行监控，并将采集的数据上传至信息一体化平台；

所述变电站自动化系统与信息一体化平台通过隔离装置进行通信。

根据本发明的优选实施例，所述智能辅助设施监控系统包括辅助系统综合监控平台、安全警卫子系统、灯光智能控制子系统、门禁子系统、环境监测子系统、视频监控子系统、智能接口设备和消防子系统，所述灯光智能控制子系统、门禁子系统、环境监测子系统、视频监控子系统、智能接口设备和消防子系统均与辅助系统综合监控平台双向通信，所述安全警卫子系统的输出端与辅助系统综合监控平台的输入端通信。

根据本发明的优选实施例，所述平台分为前端设备层、传输网络层、系统控制层与系统应用层，且层与层之间采用标准的TCP/IP协议进行通讯。

根据本发明的优选实施例，所述安全警卫子系统，采用灯光控制器、电子围栏、红外对射、门禁、烟感探测器、风速探测器、温湿度探测器和水浸探测，并通过网络将探测到的数据上传至辅助系统综合监控平台。

根据本发明的优选实施例，所述视频监控子系统包括前端硬盘录像机/视频服务器、固定或可控摄像机、智能球型摄像机、报警输入输出设备和视频管理平台，所述固定或可控摄像机和智能球型摄像机将采集的视频信息传输至前端硬盘录像机/视频服务器，所述视频管理平台对前端硬盘录像机/视频服务器进行控制，所述报警输入输出设备与视频管理平台电连接。

根据本发明的优选实施例，所述门禁子系统包括门禁主机、读卡器和电锁，所述门禁主机根据读卡器的信息控制电锁动作。

根据本发明的优选实施例，所述门禁子系统分为门禁系统厂站端和门禁系统主站端；门禁系统主站端与门禁系统厂站端通过综合数据网联接，实现以基于IP的网络标准协议进行通讯；

所述主站端：门禁系统的服务器及工作站联接在ISS系统网络中，与运营平台进行网络数据交换，并通过门禁系统的工作站进行门禁系统的维护和操作；

所述厂站端：将门禁终端服务器及工作站、各门禁控制器等门禁终端各设备通过交换机组成一个局域网，门禁控制器与门禁终端服务器基于TCP/IP的网络标准协议进行通讯。

根据本发明的优选实施例，所述环境监测子系统包括漏水监测系统、新风机系统、普通空调监测系统和温度、湿度检测系统和控制模块；

所述漏水监测系统、新风机系统、普通空调监测系统和温度、湿度检测系统均与控制模块双向通信。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明的技术方案，以智能辅助设施监控系统卫基础，实现变电站视频监控、消防、安防、环境及动力等多个辅助系统的集成，通过统一平台实现站级的综合监控、三维电子地图全景展示、图像分析、综合报警，同时基于辅助控制系统平台，实现多个子系统间的联动，并为状态检修、源端维护、台账管理等智能变电站站控层提供技术支持，从而保障智能变电站安全可靠运行。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例所述的变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台结构图；

图2为本发明实施例所述的平台协议结构示意图；

图3为本发明实施例所述的变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台具体结构框图；

图4为本发明实施例所述的SCADA联动结构示意图；

图5为本发明实施例所述的门禁系统示意图；

图6和图7本发明实施例所述的门禁系统网络布局示意图；

图8为本发明实施例所述环境监测子系统的结构框图；

图9和图10为本发明实施例所述安全防范子系统的结构框图.

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-智能电子围栏主机；2-防水终端绝缘子；3-紧线器；4-承立杆绝缘子；5-警示牌；6-中间杆绝缘子；7-端杆；8-承立杆；9-中间杆；10-普通终端绝缘子。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，包括智能辅助设施监控系统、调度端视频主站、信息一体化平台、变电站自动化系统和隔离装置；

智能辅助设施监控系统：通过61850标准接口与信息一体化平台通信，提供监测数据给信息一体化平台，同时接收来自一体化平台的信息，实现视频联动监视，并通过网络接口，利用电力综合数据网与上级监控中心通信，上送视频及智能辅助设施监控系统的信息；

调度端视频主站：采用网络高清球，用于监看变电站内和站外的视频监控，同时配置网络硬盘录像机，用于采集、上传实时视频，对开闭所进行警戒线和警戒区域的规划，并智能分析产生报警信号；

变电站自动化系统：对电网前端电力保护设备进行监控，并将采集的数据上传至信息一体化平台；

变电站自动化系统与信息一体化平台通过隔离装置进行通信；

隔离装置：主要是保护通信的安全。

与站内各子系统的通信：

智能辅助设施监控系统通过协议转换装置与站内各个子系统通信，接收来自门禁、SF6、周界、火灾报警、工业电视等各个系统的数据，实现对各系统的监控。

与电力调控一体化系统的通信：

智能辅助设施监控系统通过10/100M接口，利用电力综合数据网与上级监控中心（集控站或调度中心）通信，上送视频及智能辅助设施监控系统的信息。

根据智能辅助综合监控系统的硬件组成，同时结合变电站视频监控应用的实际需求与特点，将整个系统分为4个系统层次，既前端设备层、传输网络层、系统控制层与系统应用层，同时层与层之间采用标准的TCP/IP协议进行通讯，不受网络平台的限制如图2示。

智能辅助设施监控系统包括辅助系统综合监控平台、安全警卫子系统、灯光智能控制子系统、门禁子系统、环境监测子系统、视频监控子系统、智能接口设备和消防子系统，灯光智能控制子系统、门禁子系统、环境监测子系统、视频监控子系统、智能接口设备和消防子系统均与辅助系统综合监控平台双向通信，安全警卫子系统的输出端与辅助系统综合监控平台的输入端通信。

如图3所示，平台全部通过网络连接，实现了系统的网络化。不管是前端的网络高清球、各种传感器，还是中心机房的存储设备、管理平台，通过网络将他们串联起来。视频监控子系统包括前端硬盘录像机/视频服务器、固定或可控摄像机、智能球型摄像机、报警输入输出设备和视频管理平台，固定或可控摄像机和智能球型摄像机将采集的视频信息传输至前端硬盘录像机/视频服务器，视频管理平台对前端硬盘录像机/视频服务器进行控制，报警输入输出设备与视频管理平台电连接。

前端采用网络高清球，使前端的视频更加清晰，解决了以前图像模糊的问题，同时还采用了智能分析技术，对变电站的站内外进行警戒线和警戒区设置，一旦触发报警可以发挥网络高清球对触发物体进行自动跟踪。

中心机房架设智能变电站综合监控平台，通过网络监看前端设备的视频图像、实时的掌握各开闭所的温湿度、水浸、风速、烟雾浓度等的情况，同时实现了各开闭所的温湿度、水浸、风速、烟雾浓度等的异常报警和联动机制，有效的对各开闭所潜在的隐患和实时的报警进行上传，防范危害的发生和及时的处理已发生的危害。

视频监控部分：

（1）采用网络高清球，用于监看变电站内和站外的视频监控，前端配置了网络硬盘录像机，用于采集、上传实时视频。当产生报警时，网络硬盘录像机联动对应的球机，球机将视角自动转到报警点位，使工作人员可以第一时间清楚的查看到现场的情况。网络硬盘录像机具备移动监测报警和外部报警，即当有人在开闭所走动时和外部报警信号触发时，都会产生报警并且在中心平台上联动视频监看。

（2）采用智能分析，对开闭所进行警戒线和警戒区域的规划，当有人闯过警戒线或者闯入警戒区域，智能分析产生报警信号，通过网络上传到平台，平台自动联动前端球机照射警戒区域，对闯入人员进行智能跟踪，可以在平台上及时的对警戒区域的情况进行监控和掌握。

（3）视频中心平台集中前端视频的接口依据，主站系统与变电站视频系统通过国网视频接口B实现互联。视频中心平台与其他主站平台应用系统通过国网视频接口A实现互联。通过国网A、B接口，实现将各变电站已投运视频监控系统在省调的集中控制，实现全网监控变电站端智能辅助综合监控系统与省调间信息共享。

安全警卫子系统，采用灯光控制器、电子围栏、红外对射、门禁、烟感探测器、风速探测器、温湿度探测器和水浸探测，并通过网络将探测到的数据上传至辅助系统综合监控平台。

环境量监测部分：

（1）采用灯光控制器、电子围栏、红外对射、门禁、烟感探测器、风速探测器、温湿度探测器和水浸探测器，这些探测器通过网络将探测到的数据上传，最终传送到平台，平台对这些数据进行处理和响应。

（2）当电子围栏、门禁、红外对射、烟感探测器发生报警时，报警信号上传到网络硬盘录像机，网络硬盘录像机联动球机自动追踪到产生报警的设备上，同时网络硬盘录像机上传报警信号到平台，平台自动跳转到报警视频上。假设烟感探测器检测到烟雾浓度超过正常值，产生报警后，平台可以直接查看球机已经转到烟感探测器的位置，直接清楚的查看现场的情况。

（3）当风速探测器、温湿度探测器、水浸探测器产生报警时，报警信号通过网络传输到平台，平台自动联动到前端球机，用户可以直接查看到前端视频。假设水浸探测器检测到有水超过正常值，它将触发报警信号，通过网络传输到平台上。平台可以直接查看到球机已经转到水浸探测器的位置，直接清楚的查看现场的情况。

视频监控子系统：

视频监控系统能够完整地观看到变电站内主要设备的运行情况。接收其他系统传递过来的报警信号（包括软报文信号、硬接点信号），能够调用相应的摄像机，并能自动将云台或摄像头调至相应预置位，对报警情况进行查看，同时能在系统中弹出相关视频窗口，用以提示值班人员进行查看。

视频监控系统能根据运行要求，对摄像头设定定期巡检辅助功能，简化巡检工作量。

除了能对现场工况的视频信息实时采集以外，视频监控系统还通过标准的通信规约接入到智能辅助控制系统，由智能辅助控制系统统一管理，实现各项视频联动的功能。

系统由几部分组成：前端摄像机，嵌入式硬盘录像视频服务器，视频信息传输通道、视频管理平台。

嵌入式硬盘录像视频服务器的主要作用记录前端摄像机所采集的图像，同时接收由服务器传送来的报警信号，根据预先的设定，来调用不同摄像机转向其预置位，用来查看相应设备所出现的异常情况并将信息保存下来，以供事后调看。

视频监控子系统能够完整地观看到变电站内主要设备的运行情况。当接收到其他系统传递过来的报警信号时，能够调用相应的摄像机对报警情况进行查看，并在系统中弹出视频窗口，用以提示值班人员进行查看。

变电站视频监控系统构成：

1、变电站视频监控设备

主要由前端硬盘录像机/视频服务器、固定或可控摄像机、智能球型摄像机、报警输入输出设备，视频管理平台，视频信息传输通道等主要设备组成。主要实现图像、声音的采集、编码和传输、摄像机的控制和报警联动的输入/输出功能。

每个变电站室外场地安装2个或数个室外智能球型彩色摄像机，在主控室一般安装一个或两个室内带变焦镜头的可控摄像机，在高压室、设备间等地安装固定摄像机或可控摄像机。在主控室、设备间、高压室等可以安装红外报警器、烟雾探测器、门磁开关等报警器，另外在变压器出线等关键部位配置红测温仪进行超温监控。

2、通信方式

目前，变电站远程图像巡检监控系统的组网以以太网为主，可以使用E1、电话线，或利用其他传输设备的数据接口进行组网和数据通讯。其中电话线、或利用其他传输设备的数据接口由于传输速率低，而不适于连续图像信息的传输。

（1）以太网传输方式

以太网传输方式要求各变电站（所）的光纤或微波设备提供以太网接口，以便于变电站（所）的图像、声音及数据经前置机通过以太网接口上传至监控中心。变电站（所）的图像、声音及数据经前置机通过以太网经过各级路由器、交换机或HUB上传至监控中心。

（2）E1(2M)口传输方式

传输方式要求各变电站（所）的光纤设备提供2M接口，以便于变电站（所）的图像、声音及数据经硬盘录像机和以太2M网桥上传至监控中心；监控中心通过以太2M网桥将各变电站（所）的上传的图像、声音及数据汇集到中心网络交换机上与监控中心服务器和局域网上其他机器连接，供其浏览处理。

系统具体实现功能包括：

远程图像巡检：变电站无人职守后，日常的巡检工作变得越来越重要，而每天都去变电站显然不现实也没有必要，我公司的远程图像巡检监控功能使巡检人员在监控中心就可实现每天、每时每刻的巡检，不但大大减少必须到变电站的次数，而且提高了变电站的管理水平。

自动巡视系统可根据要求，设计智能巡检路线，通过布置于站内的摄像机对巡视项目进行一一扫描，将巡视项目的视频信息进行远程传输，操作人员无须位于现场，远程就可以实现对站内设备的巡视。

嵌入自动化系统—实现真正“五遥”监控，将视频监控系统中的视频数据融入调度自动化系统，形成以遥控、遥测、遥信、遥调和遥视为内容的“五遥”监控。实现在操作员界面上，调度员可以查看相应设备的实时图像信息，同时在下发遥控命令时，可观察到刀闸等设备的实时情况。

双屏监控或多节点协同监控，系统可以同时运行电子地图或分组巡检表和视频图像主屏进行配合，方便操作人员对系统的把握。

远程图像监视，在集控站和调度中心的值班员可以实时地监视各个变电站、开闭所的图像，分布在变电站、开闭所的各个摄像机不停地将现场的情况传给值班员，网络传输延时小，只要摄像机布置合理，完全可以实现变电站、开闭所的无人值班。

远程音频对讲，在系统内装有音视频设备的站端和监控中心之间，能够选取相应的对象实现语音对讲或广播，同时显示变电站端图像，具有初步的电视会议功能。在主变、电容器等主要设备附近安装声音采集设备，以监听关键设备的运行声音是否正常。

录像与回放，系统录像有四种方式：定时录像；视频移动侦测录像；报警自动录像；手动录像。

录像检索及回放：检索，录像检索可以在本地进行，也可以在远方客户端上进行；播放，检索到相应的文件后，可以在本地监视器上回放，也可以在远方监控终端上回放。

录像管理：录像硬盘空间的管理采用自动循环覆盖与用户设定保留天数相结合的方式，即当存在过期录像资料时则清除，否则直至盘满停止录像。

录像文件备份：可以将需要的录像文件通过网络从站端硬盘录像机上下载到本地客户端硬盘上。

录像文件删除：可以随时将没有保存价值的录像文件手动给以删除。普通用户只能删除本地用户录像文件，系统录像文件由系统管理员删除。

远程控制，远方控制摄像机、云台、矩阵、画面分割器、灯光、布防撤防以及其他的各种动力设备。

报警联动，系统能实时监测所有探测器的工作状态，探测器检测到异常情况，启动报警联动，自动切换到报警点摄像机，电子地图的图标的闪烁、摄像头预置位的联动，传送报警信息和报警图像，自动记录图像，显示相应的画面、联动警铃警灯动作。

当接收到其他系统（如火灾消防子系统、SF6及含氧量监控子系统、门禁控制子系统、综合自动化系统等）的报警信号时，能够调用相应摄像机，并自动调至相应预置位，对报警情况进行查看，同时在系统中弹出相关视频窗口，用以提示运行人员查看。

SCADA联动：

如图4所示，调度SCADA系统按照协议进行通讯，将重要的开关、刀闸等信号以报警信息的方式映射到智能视频监控系统中，视频监控系统实时接收SCADA系统的事项信息，一旦有事件发生，则马上自动连接设备所在的变电站端，并弹出相应的摄像机画面，自动调用球机预置位，弹出设备画面，也可自动启动录像。这一过程完全是自动进行的，无需操作人员干预。对SCADA系统发送到视频监控系统的数据可利用多种条件进行过滤，如厂站、事件类型等，可灵活设置过滤方式。

安全防范，安防监控：气体泄漏报警监视、温感、烟感、报警监视、与空调、配电系统联动控制、多功能早期预警系统、各种门禁系统（磁卡、IC卡、感应卡、指纹门）监视、管理等等。

多站点管理，系统能在一台监视器屏幕或电视墙上同时实时显示多路来自不同变电站的图像；多个监控终端能同时监控同一或不同的变电站图像；具备多画面自动轮巡功能；

安全保护功能，通过网络对远端站点的访问实行两级保护：首先，对远端访问的用户必须事先进行注册，系统管理员授予相应权限；其次，开始通信时需要使用口令登录；

全系统日志记录查看与管理，在监控中心客户端可以对整个系统产生的日志查看管理。

巡检值班日志的自动记录及管理，提供一个可定义的和可裁减的运行值班日志的自动记录及管理模块，运行人员可在少量输入文字或不输入文字的情况下，完成正副值班记录和各种管理功能。

控制子系统主要包括灯光控制系统、空调系统、给排水系统，系统根据事件（如入侵报警、消防报警、温湿度报警、水浸报警）自动对站内设备进行开启和关闭操作，用户也可在统一信息平台及智能辅助控制系统中控制设备的开启和关闭。

为适应变电站无人值班要求，同时到的节能减排的目的，智能辅助控制系统需要对变电站的灯光照明系统进行智能控制。

灯光控制系统需要实现随摄像头追踪开启的功能。在夜间或者光线较暗时，当摄像头根据突发事件（包括非法入侵、火灾告警、变电站事故跳闸等等）进行转动、对焦的时候，系统根据预定的联动机制，开启相应的照明灯，用作摄像光线补偿。当夜间需要进行远程视频巡视时，灯光应根据摄像头巡视路径相应开启和关闭。

另外，在夜间或者光线较暗时，灯光控制系统还能与门禁系统形成联动，为值班人员的正常工作提供方便。例如：运行人员夜间通过门禁系统刷卡进入计算机房时，室内灯光自动开启；当运行人员工作完毕，刷卡退出机房时，室内灯光自动关闭。

变电站将依靠智能辅助控制系统对空调设备实现远程控制。一方面提高自动化水平，另一方面达到节能减排的目的。

智能辅助控制系统根据要求设定空调开启的温度条件，结合环境监测子系统所回传的温湿度信息，判断是否需要开启空调，从而在智能辅助控制系统后台实现变电站内空调设备的自动控制。

空调控制（普通空调），全站水泵控制纳入智能辅助控制系统，由智能辅助控制系统对站内排水泵进行智能控制。

当环境监控系统液位探测传感器监测到发生浸水事故时，自动由智能辅助系统向排水泵控制箱发出启动指令，远程开启排水泵。而当主水泵出现故障，导致水位上升至某一高度时，智能辅助控制系统后台应实现与视频监控系统联动，自动调用摄像机转到相应预置位，同时并启动备用水泵。

门禁控制子系统：

门禁子系统包括门禁主机、读卡器和电锁，门禁主机根据读卡器的信息控制电锁动作。门禁子系统分为门禁系统厂站端和门禁系统主站端；门禁系统主站端与门禁系统厂站端通过综合数据网联接，实现以基于IP的网络标准协议进行通讯；

主站端：门禁系统的服务器及工作站联接在ISS系统网络中，与运营平台进行网络数据交换，并通过门禁系统的工作站进行门禁系统的维护和操作；

厂站端：将门禁终端服务器及工作站、各门禁控制器等门禁终端各设备通过交换机组成一个局域网，门禁控制器与门禁终端服务器基于TCP/IP的网络标准协议进行通讯。

本系统在变电站在大门及主要设备间出入口设置了门禁设备。

门禁系统由门禁主机、读卡器和电锁组成。系统采用先进的感应读卡技术和自动控制技术，具有使用方便、功能全面、安全可靠和管理严格的特点。授权范围内的人员将持有如信用卡大小的感应卡，根据所获得的授权，在有效期限内可开启指定的门锁进入实施门禁控制的场所。门禁系统可通过智能辅助监控系统平台统一管理，与其他辅助控制系统信息、智能联动。

门禁系统主要分为两部分，即门禁系统厂站端和门禁系统主站端。系统结构如图5、图6和图7示：

每套门禁设备配置含：门禁控制器、门锁、门磁、应急按钮各一个；2个读卡器（主入口为音视频读卡器）、2个闭门器。根据需要在大门等处采用视频门禁套件，实现人像视频上传到主站门禁系统。对于网络传输距离超过100米，需考虑敷设光纤进行数据传输。

门禁系统主站端与各变电站的门禁系统厂站端通过综合数据网联接，实现以基于IP的网络标准协议进行通讯，带宽为2M。

通过智能辅助监控系统，可实现：

1）门禁的远程控制，在该系统中门禁既可以通过本地进行管理和控制，又可以通过变电站内部网络进行远程管理和控制。

2）门禁与视频监控的联动，当有人员通过门禁设备进出门口时，视频监控系统可调用相应摄像机，进行视频查看，以确认进出人员的身份，大大提高变电站的安全性。

3）门禁与火灾报警系统的联动，当火灾报警系统发生动作时，门禁系统可联动打开火灾报警相关区域的所有门，以利于运行人员进行火势控制或撤离。

系统应提供标准开放的API接口或控件进行二次开发的能力。

门禁系统的功能要求如下：

电子地图功能：

门禁系统厂站端的所有实时数据可以形象的显示在系统的电子地图上，以方便用报警、远程控制等事件进行直观的定位和操作。可以通过输入工作人员ID、姓名等方式，根据工作人员的实时刷卡数据对进入变电站的工作人员进行定位。也可以通过输入变电站某个房间的ID、名称等方式，查询某房间当前容纳的工作人员数量，并在电子地图的相应位置显示工作人员名单。

硬件联动功能：

门禁系统厂站端应具备与其他系统硬件层次的联动功能，门禁控制器通过与消防等其他系统的连接，（如消防报警时）自动紧急打开相关房间或所有门禁。

多卡开门功能：

可以对重要的设备房间门禁设置双卡开门，即要求两个人同时在场，并且在规定时间内（如5秒）依次刷卡时，门禁才能被打开。

可视对讲功能：

在主入口门禁设备处可与中心进行音视频通讯。中心能够随时获取门前视频画面并可进行录像，以便提高变电站安全保卫工作质量。

环境监测子系统

系统结构如图8所示，：

环境监测子系统包括漏水监测系统、新风机系统、普通空调监测系统和温度、湿度检测系统和控制模块；

漏水监测系统、新风机系统、普通空调监测系统和温度、湿度检测系统均与控制模块双向通信。

温湿度监测系统：变电站内重要的区域内的温度、湿度进行实时监测。

以模拟图方式实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值。可设定每个温湿度传感器的温度与湿度的报警上限与下限值，当任意一个温湿度传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时，监控主机系统发出报警。

漏水监测系统

能够对变电站内的漏水进行检测，且实时报警。以模拟图方式实时显示并记录漏水线缆感应到的漏水状态、漏水发生的位置，实时显示漏水控制器的状态。当空调或其它漏水到感应线所在区域漏水时，监控系统发出报警。

使用线式漏水传感器直接接入IO模块，通过监控主机将报警信息传送至监控中心，集中统一管理。

新风机系统：可以采集新风机供电信号，并通过IO模块来控制新风机的开关。

普通空调监测系统：通过红外遥控控制各种普通空调，无须布线，具有学习功能，可以学会各种品牌空调的遥控器指令，从而实现对与之相连的空调的智能控制。

系统还可以测量环境温度和湿度，并根据环境温度自动控制空调开关和断电重启空调，开空调和关空调的门限值可分别设置。

精密空调：系统能够通过空调厂家提供的通讯接口（RS232或RS485），并使用控制模块对精密空调进行远程遥控、遥信、参数监测、故障诊断。

使用软件模块根据机房内温度情况远程联动（手动）开、关空调，做到保护空调、节约用电。

用图形和颜色变化来显示空调的工作情况，故障时将报警。每个空调的风机故障、过滤网阻塞等的监测。检测空调的开关状态（具体参数由所提供的通讯协议确定）。

报警时电子地图颜色相应改变，发出声光报警信号并自动拨号和手机短信通知相关人员前来处理；通过历史记录直观看出空调机的运行品质，防止小的故障扩大。

能对站内的温度、湿度、风力、水浸、SF6浓度等环境信息进行实时采集、处理和上传，采集周期小于5秒；

环境信息数据的变化上传智能辅助控制系统、一体化平台，阀值可设；

环境信息历史数据应能至少保存一个月，存储周期为10秒至10分钟可调。

能对站内的环境量信息(如温度，湿度，水浸，SF6浓度等环境量)进行实时采集、处理和上传。

可设置不同级别的环境量告警信息，支持多种告警级别。

支持各个环境监测地点名称OSD叠加和环境量信息以OSD方式实时叠加在视频上，如可以将温湿度的值叠加在视频上，可以直观的看到温湿度的值变化，当温湿度的值超过某一报警限时，可以显示报警级别。通过视频就可以清楚知道站内各个点的环境量信息。

环境量超限报警联动，当环境量超过报警限值时，根据设置好的联动预案，会自动联动相关摄像头的预置点，并进行告警录像。一个环境量支持联动多路视频，即当一个环境量超限报警时，可以同时联动多个摄像机，从不同角度不同方位将现场的信息传到监控中心。

消防报警子系统

系统通过由消防设备提供的通信数据、干接点信号或者区域性的有源信号，采用协议转换模块、数据采集模块，协议网关等专业设备将消防设备的报警信息或干接点变化信号通过以太网数据采集器送至消防告警子系统，实时监测每个区域的火灾情况。

消防设备一旦发生报警（火灾、设备故障等），报警信号通过以太网数据采集器实时传送到消防告警子系统，消防告警子系统立即发出警报信号：以声音报警、文字提示、电子地图和弹出实时图像等多种形式报出警情，同时智能实时报警系统向预先设定的小灵通手机或移动手机发送告警短信信息；向预先设定的固定电话自动播放告警语音等。

同时把信号上传至智能辅助控制系统。视频监控子系统通过智能辅助控制系统接收到火警信息后，相应采取一系列措施，如调用相应预置位、视频监控子系统中弹出视频窗口、自动巡航相关区域等，并把火警信号转发上传至统一信息平台。

消防告警子系统以文字方式显示报警事故的时间、地点和报警状态，警情处理解除后，报警纪录以历史记录的方式存在系统的数据服务器中。同时系统具有报警查询、数据导入导出、权限管理等功能。

全站设立了一套火灾消防报警子系统。火灾消防报警子系统除具有监视变电站火灾的发生，发出报警信号，联动控制风机及防火阀，联动切除非消防电源。通过智能辅助监控系统，火灾消防报警子系统还可以与视频系统进行互相通信，实现联动，做到哪里有报警，摄像机就会跟踪到哪里。

火灾报警设备的状态对于变电站的安全稳定运行十分重要，通过智能辅助监控系统，可实现：

火灾消防系统的远程状态监测

该系统可以实时监测火灾消防系统的运行状态，当发生火灾警报时，系统自动弹出告警画面，并及时的通知消防人员控制火灾现场，记录火灾报警系统的具体情况。

系统应预留远程管理火灾报警功能，可以通过变电站智能运营系统，将状态信号逐级上报，使监控人员在监控中心就可以观察到下属变电站的火灾报警系统的当前运行状态，方便统一管理和维护。

火灾消防报警的视频跟踪联动

当变电站内发生火灾警报后，系统除了会弹出火警告警画面外，还会联动视频系统，根据报警设备及位置将摄像机及时转向报警区域，使监控人员能够在第一时间发现火灾，及时的通知消防人员控制火灾现场，并且可以方便的查看引起火灾的设备情况和火灾涉及设备的情况。同时，火灾报警视频联动还可将设备的报警状态及时记录，方便运行维护人员的查看和处理。

动力监控子系统：

机房动力监控系统的目的是为了保障中心机房系统的正常运行，机房动力监控系统实时监测机房的各项指标，遇到机房停电、电源故障等紧急意外情况，机房动力监控系统能够及时记录、查询和自动快速报警。主要包括：机房UPS监控、配电监控等。

UPS监控：将UPS控制板连接到厂家提供的通讯控制器上，通讯控制器再通过协议转换器将RS485/232信号或转换成TCP/IP信号，通过以太网数据采集器将数据传送上来，进行远程UPS监控。并可通过UPS自带开放协议，监测蓄电池的电压、电流、表面温度，电池的充放电等等，对蓄电池进行全面的监控。

配电监测：通过以太网数据采集器可对配电柜的交流屏的三项电压、电流，直流屏的电压、电流进行采集监控，当电压或电流出现异常时，第一时间将告警信息传输到智能辅助系统中，由智能辅助系统自动进行相应的联动，如调用视频监控子系统，将监控画面进行联动、通过控制子系统，启用备用预案等等。

支持各个动力监测地点名称OSD叠加和数据量信息以OSD方式实时叠加在视频上，如可以将直流电压的值叠加在监控此配电柜的视频上，可以直观的看到直流电压的值变化，当直流电压出现异常时，可以显示报警级别。通过视频就可以清楚知道站内各个点的动力数据量信息。

安全防范子系统

如图9和图10所示，安全防范子系统由三个部分组成：围栏主机，围墙上端电子围栏，大门上端可移动装置。围栏主机报警及控制装置安装于警卫室内或围墙前端，以壁挂方式安装。

围栏主机将整个围墙划分为4个区域。当有人试图翻越围墙上端的电子围栏时，或是有人剪断围栏线时，都会触发围栏主机报警。围栏主机输出的报警信号可以驱动告警区域的高音警号发出鸣响及报警指示灯开始闪烁，用以对入侵人员起到震慑的作用，同时提示值班人员进行查看。

安全防范系统在完成已有的报警、防护功能以外，还需要与视频监控系统进行互相通信，实现联动，做到哪里有报警，摄像头就会跟踪到哪里。在夜间或光线照度不够的情况下，还需与灯光控制系统联动，适时开启报警区域的灯光照明。

围栏主机在将报警信号输出给高音警号等外设报警装置的同时也将报警信号发送至平台服务器端，经服务器处理后，传递给视频监控子系统，根据预设的联动机制调动相应位置的摄像机转向相应的围墙区域，同时弹出视频窗口，供值班人员进行查看，采取相应措施。

电子围栏报警模式：

短路报警：当任意相临的两根合金线受外界因素被导通时，脉冲电压值变化及持续时间达到或超过规定要求时，发出报警信号。

断线报警：当合金线被剪断时，发出报警信号。

防拆报警：当脉冲围栏探测器外壳被拆开时，发出报警信号。

断电报警：当脉冲围栏探测器供电电源断电时，应自动切换，由备用电源供电，并发出报警信号。

自检及故障报警功能：

脉冲围栏探测器具有自检、自诊断能力，且具有设备故障报警功能。

有强大的威慑作用，能够有效阻挡入侵者，防护周界区域，及时提供报警

适用性强，抗误报性能较好，防范效果佳

现场报警阻挡入侵者，并引起保安注意防范

系统划区域管理便于报警区域的准确定位

中心警情提示直观，警号、电子地图等多种报警提示

通过中心实现对前端设备的状态控制，安全可靠对人体无直接伤害

系统特点：

1）、采用了先进的周界安防理念，集“威慑、阻挡、报警、安全”于一身。

2）、独特的触网探测技术使电子围栏真正实现触网、短路、断路三种报警模式。

3）、周界每条线都有电击，使周界电子围栏无懈可击。强力阻挡形成物理屏障，能延迟入侵时间，为安全防范争取主动。

4）、误报率极低，先进的报警原理，抗干扰能力强，报警准确，克服了红外、微波、静电感应等的技术缺陷。周界各种绝缘子均为防水设计，保证系统在能报警的同时，不受气候、植物、小动物等因素的影响。

5）、无盲区、无死角，周界电子围栏可随地形的起伏架设，大门口、拐角均可安装。

6）、安全可靠，系统采用高电压、低能量的设计思路，对人体不会构成生命危害。并且购买有中国平安保险公司的产品责任险。

7）、有联动输出接口，可与监视器、报警中心实现联动功能。也可实现网络计算机监控。

8）、安装维护方便，不受地形限制，使用寿命长，相对成本低。

与D5000调度一体化平台互联子系统

电力调度系统与智能辅助监控系统之间按照CIME协议进行通讯。辅助监控系统有自己的实时库，事项接收模块完成电力调度系统的事项接收，并把它作为一个采集元素转换到辅助监控系统实时库中，一旦有事项信息，则按设定好的对应关系，连接相应的变电站视频图像通道，并调用该通道摄像机的与事项关联设备相对应的预置位，实现快速连接与定位显示调度系统中的事项设备。

D5000调度系统部署在安全I区，智能辅助综合监控系统部署在II区，调度视频联动系统则部署在III/IV区。

安全I区与III/IV区之间的网络安全及数据传输方式：安全I区与安全II区之间的IP网络通过硬件防火墙进行连接，安全II区与III/IV区之间通过横向安全隔离装置进行连接，横向安全隔离装置只允许I区、II区正向发送数据到III/IV区，不允许反向数据的传输，所有通过I区发送至III/IV区的联动请求数据，均通过III区的网关服务器转发至调度视频联动协同应用系统。

根据生产使用需要，智能辅助综合监控系统将与D5000调控一体化平台系统进行联动应用接口。在原视频主站平台基础上，通过提供平台互联接口或者标准化互联服务实现与D5000系统进行接口，实现资源信息共享以及媒体数据转发功能。D5000系统与智能辅助综合监控系统之间的接口互联，以国网企业标准Q/GDW 517.1 《视频监控平台 第1部分：技术要求》中定义的“接口A”为核心，拓展互联模块。

调度主站提供事件转发程序把相关事项发给辅助监控系统服务器，服务器根据报警事件中包含的厂站和设备代码通知相应的工作站完成视频联动、报警弹出。

联动的关键包括三部分：一是建立网络通讯，能够接收D5000调度系统联动信息；二是辅助监控系统需要能够解析电力厂站和设备的编码方式；三是设置点位联动关系。

实现以下功能：

D5000系统能够通过手动的方式将设备资源发送至智能辅助综合监控系统，实现资源信息的共享；

D5000系统具备通过监控界面直接发送查看设备视频请求的方式，对指定的设备进行现场状态的查看；

D5000系统直接通过监控界面发起的对指定站点或站点内的视频进行轮巡查看的功能；

D5000系统通过后台服务，开放联动请求相关接口，能够将事故信息、异常信息、变位信息、越限信息、保护动作信息等发送至智能辅助综合监控系统，实现视频联动的应用功能。

当设备出现严重故障时，视频监控子系统可以通过故障报警侦测，将摄像机直接调向故障位置，视频监控子系统同时进入全记录状态，以保障故障发生时系统信息的完整保存。同时，智能辅助监控系统会发出告警，自动提示操作人员相应设备发生故障，在系统平台上显示出发生故障的具体设备和地点。

例如当高压运行设备的发生操作时，视频监控子系统可以根据触发设备位置，及时转向操作区域，实时联动，远程查看设备状态，方便监控人员快速掌握现场情况，判断现场情况是否符合要求。并可以通过视频监控系统将设备的状态及时记录，方便运行维护人员的查看和处理。

SCADA联动可分为事项联动和操作联动。

（1）事项联动

当SCADA系统接收到站端遥控预置、遥信变位等事项后通过特定的转发程序转发给智能辅助综合监控系统，辅助综合监控系统收到该事项后在监控工作站上自动显示该站的视频图像。若前端摄像机是带预置位的球形摄像机，则自动定位到发生事件的设备上。

（2）操作联动

在SCADA人机界面中调出某个厂站接线图时，用鼠标定位到某需要进行图像查看的设备(如变压器，开关，刀闸等)，点击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“调视频图像”，此时SCADA服务接口或控制服务接口形成“调视频图像”操作事件记录，通过网络I区和III区间的转发程序，把此操作记录发送到智能辅助综合监控系统，视频监控子系统接收到信息后进行报警联动。

GIS室SF6及含氧量监控子系统

系统采集GIS室SF6及含氧量监控系统的报警信息，对变电站GIS室内GIS设备SF6泄漏情况进行监测。系统检测环境中的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，进行视频联动监视，同时控制平台弹出报警信息，弹出告警画面，方便运行维护人员的查看和处理。系统服务器通过风机控制单元联动相应风机进行有毒气体排放。

GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件等单元，封闭在接地的金属体内组成。其内部充有一定压力并有优异灭弧和绝缘能力的SF6气体。由于GIS既封闭又组合，故占地面积小，占用空间少，基本不受外界环境影响，不产生噪声和无线电干扰，运行安全可靠，且维护工作量少，在城网建设和改造工程中，得到广泛的应用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，其特征在于，包括智能辅助设施监控系统、调度端视频主站、信息一体化平台、变电站自动化系统和隔离装置；

所述智能辅助设施监控系统：通过61850标准接口与信息一体化平台通信，提供监测数据给信息一体化平台，同时接收来自信息一体化平台的信息，实现视频联动监视，并通过网络接口，利用电力综合数据网与上级监控中心通信，上送视频及智能辅助设施监控系统的信息；

所述调度端视频主站：采用网络高清球，用于监看变电站内和站外的视频监控，同时配置网络硬盘录像机，用于采集、上传实时视频，对开闭所进行警戒线和警戒区域的规划，并智能分析产生报警信号；

所述变电站自动化系统：对电网前端电力保护设备进行监控，并将采集的数据上传至信息一体化平台；

所述变电站自动化系统与信息一体化平台通过隔离装置进行通信；

以智能辅助设施监控系统为基础，实现变电站视频监控、消防、安防、环境及动力多个辅助系统的集成；

所述变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台实现站级的综合监控、三维电子地图全景展示、图像分析、综合报警，同时基于智能辅助设施监控系统，实现多个子系统间的联动，并为状态检修、源端维护和台账管理智能变电站站控层提供技术支持，从而保障智能变电站安全可靠运行。

2.根据权利要求1所述的变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，其特征在于，所述智能辅助设施监控系统包括辅助系统综合监控平台、安全警卫子系统、灯光智能控制子系统、门禁子系统、环境监测子系统、视频监控子系统、智能接口设备和消防子系统，所述灯光智能控制子系统、门禁子系统、环境监测子系统、视频监控子系统、智能接口设备和消防子系统均与辅助系统综合监控平台双向通信，所述安全警卫子系统的输出端与辅助系统综合监控平台的输入端通信。

3.根据权利要求2所述的变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，其特征在于，所述变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台分为前端设备层、传输网络层、系统控制层与系统应用层，且层与层之间采用标准的TCP/IP协议进行通讯。

4.根据权利要求2或3所述的变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，其特征在于，所述安全警卫子系统，采用灯光控制器、电子围栏、红外对射、门禁、烟感探测器、风速探测器、温湿度探测器和水浸探测，并通过网络将探测到的数据上传至辅助系统综合监控平台。

5.根据权利要求2或3所述的变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，其特征在于，所述视频监控子系统包括前端硬盘录像机/视频服务器、固定或可控摄像机、智能球型摄像机、报警输入输出设备和视频管理平台，所述固定或可控摄像机和智能球型摄像机将采集的视频信息传输至前端硬盘录像机/视频服务器，所述视频管理平台对前端硬盘录像机/视频服务器进行控制，所述报警输入输出设备与视频管理平台电连接。

6.根据权利要求2或3所述的变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，其特征在于，所述门禁子系统包括门禁主机、读卡器和电锁，所述门禁主机根据读卡器的信息控制电锁动作。

7.根据权利要求6所述的变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，其特征在于，所述门禁子系统分为门禁系统厂站端和门禁系统主站端；门禁系统主站端与门禁系统厂站端通过综合数据网联接，实现以基于IP的网络标准协议进行通讯；

所述主站端：门禁系统的服务器及工作站联接在ISS系统网络中，与运营平台进行网络数据交换，并通过门禁系统的工作站进行门禁系统的维护和操作；

所述厂站端：将门禁终端服务器及工作站、各门禁控制器门禁终端各设备通过交换机组成一个局域网，门禁控制器与门禁终端服务器基于TCP/IP的网络标准协议进行通讯。

8.根据权利要求2或3所述的变电站智能辅助综合监控与D5000综合联动平台，其特征在于，所述环境监测子系统包括漏水监测系统、新风机系统、普通空调监测系统和温度、湿度检测系统和控制模块；

所述漏水监测系统、新风机系统、普通空调监测系统和温度、湿度检测系统均与控制模块双向通信。