CN104639910A - 一种电力系统基于变电站运行状态的场景自动巡检系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力系统基于变电站运行状态的场景自动巡检系统，用于对变电站对室外及室内所有设备进行定期自动巡视，所属系统包括了自动巡检系统控制服务、自动巡检系统显示终端，变电站现场数据包括了站内的视频监控系统前端采集数据、安防采集数据、消防采集数据、SCADA系统设备及告警数据；自动巡检系统控制服务按照预定的巡检方案，通过IP网络自动实现对现场数据的获取和视频设备的控制，自动巡检系统显示终端实现对巡检场景数据进行自动展示。本发明的优点在于：系统能够自动将所有站内数据通过统一的方式进行展示，监控人员无需操作即可实时了解站内的所有设备运行状态和现场直观实际状态。

Description

一种电力系统基于变电站运行状态的场景自动巡检系统

技术领域

本发明涉及一种电力系统基于变电站运行状态的场景自动巡检系统。

背景技术

随着无人值班变电站建设进程的不断推广，通过远程的方式对变电站内的设备状态、设备运行状况进行可视化的监控已经成为主要的监控手段，然而，通过远程监控的方式需要更多的人为参与，需要通过多套监控系统分别对各类数据监控和视频监控进行远程监控，且在监控和控制过程中容易忽略一些关联性的监控数据关系，如何通过自动的、全方位的方式实现对站内进行自动巡检，将对变电站的远程巡检起到关键性作用，同时将对提高电网的安全生产运行和提升电网智能化水平起到促进作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电力系统基于变电站运行状态的场景自动巡检系统，包括自动巡检控制单元及用于实现人机交互的自动巡检显示终端，所述自动巡检控制单元包括数据采集通信模块、配置管理模块、数据存储模块、数据上传通信模块及巡检过程执行模块；

所述数据采集通信模块通过IP网络外接的变电站视频监控系统、安防系统、消防系统及SCSDA系统实时获取变电站现场视频监控数据、安防采集数据、消防采集数据、SCADA系统数据；同时，根据所述巡检过程执行模块的执行请求实现视频监控系统的摄像机的预置位及巡视轨迹控制；

所述配置管理模块用于接收经所述数据上传通信模块传输的所述自动巡检显示终端请求的配置管理；

所述数据存储模块用于对巡检过程中，将数据采集通信模块所接收的变电站视频监控系统、安防系统、消防系统、SCADA系统的各类数据进行存储；对于变电站视频监控系统数据存储以文件的方式进行存储；对于安防系统、消防系统、SCADA系统的数据以数据表的方式进行存储；同时，该数据存储模块接收所述配置管理模块的各类配置管理数据进行数据的存储；

所述数据上传通信模块实现所述自动巡检控制单元与自动巡检显示终端之间的通信；

所述巡检过程执行模块实现巡检过程的执行功能；该巡检过程执行模块通过数据上传通信模块接收自动巡检系统显示终端的巡检控制指定，根据预先配置的巡检策略，发送执行请求至数据采集通信模块。

在本发明实施例中，所述数据采集通信模块与变电站视频监控系统之间为双向通信，所述数据采集通信模块与安防系统、消防系统及SCADA系统之间为单向接收数据的方式。

在本发明实施例中，所述数据采集通信模块根据所述巡检过程执行模块的执行请求实现视频监控系统的摄像机的预置位及巡视轨迹进行配置，其配置按照以下四个原则：

（1）对变电站视频监控系统中的各个摄像机的预置位进行配置管理，并设置摄像机的巡视轨迹，以使得变电站内的所有位置均被覆盖在摄像机的预置位及巡视轨迹中；

（2）对变电站视频监控系统中的各个摄像机的预置位、巡视轨迹进行串联起来，串联的方式按照实际人为巡检时的路径为原则进行配置；

（3）将预置位点设置为关键场景或重点设备监控点，并通过设置时间间隔作为巡视的过程中的预置位、巡视轨迹的切换方式，对于预置位采用一定的时间间隔进行停留；

（4）将摄像机各个的预置位以及各个巡视轨迹与其他监控系统的数据进行关联配置管理，将每个视频场景中的设备数据关联至相应的视频场景。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：（1）本系统适用于对无人值守变电站的远程巡检，能够有效替代通过人工对无人值守变电站进行到站的巡检，能够极大地提高工作效率，降低对变电站巡检的工作量；（2）本系统采用场景化的方式，融合多个监控系统的数据实现对站内进行巡检，能够比人工巡检的方式更多地掌握现场的情况。

附图说明

图1为本发明的系统应用结构图。

图2为本发明的系统组成模块结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

如图1所示，本发明公开了一种应用于电力系统变电站进行远程巡检的系统，系统涵盖了信息区IP网络、生产区IP网络，基于变电站运行状态的场景自动巡检系统通过信息区IP网络与变电站视频监控系统、安防系统、消防系统进行连接，SCADA系统部署在生产区IP网络，生产区IP网络通过单向隔离设备与信息区IP网络之间进行连接，从而实现SCADA系统与基于变电站运行状态的场景自动巡检系统之间的数据连接，变电站视频监控系统、安防系统、消防系统、SCADA系统用于巡检的数据包括各项监控数据，变电站视频监控系统包括了各个摄像机监控数据，安防系统中包括了门禁、门磁、窗磁、电子围栏、红外对射等各类监控数据，消防系统中包括了火灾、烟雾等各类监控数据，SCADA系统中包括了事故、异常、告警、变位、越限等。

所述自动巡检系统控制服务根据自动巡检系统显示终端的配置管理实现对系统内各类场景数据的配置管理、巡检过程的控制，对系统内各类场景数据的配置管理原则如下：

（1）对视频监控系统中的各个摄像机的预置位进行配置管理，并设置摄像机的巡视轨迹，设置原则为：站内的所有位置均被覆盖在摄像机的预置位及巡视轨迹中；

（2）对视频监控系统中的各个摄像机的预置位、巡视轨迹进行串联起来，串联的方式按照实际人为巡检时的路径为原则进行配置；

（3）将预置位点设置为关键场景或重点设备监控点，并通过设置时间间隔作为巡视的过程中的预置位、巡视轨迹的切换方式，对于预置位采用一定的时间间隔进行停留；

（4）将摄像机各个的预置位以及各个巡视轨迹与其他监控系统的数据进行关联配置管理，将每个视频场景中的设备数据关联至相应的视频场景；

巡检过程的控制包括了在巡检的过程中进行开始、暂停、停止、快放、慢放等功能，从而控制巡检过程；

所述自动巡检系统控制服务具备存储功能，对巡检过程数据进行存储，从而便于对历史巡检过程的回放和检测。

所述自动巡检系统控制服务具备以下巡检功能：

（1）具备实时获取视频监控系统、安防系统、消防系统、SCADA系统的各类采集数据和告警数据；

（2）接受自动巡检系统显示终端对巡检过程的控制；

（3）根据配置的巡检路径依次调用视频监控系统中指定的摄像机，并自动执行转至指定的预置位和执行巡视轨迹；

（4）根据配置的视频场景与监控数据的关联关系，依据当前所显示的视频信息，实时获取安防系统、消防系统、SCADA系统的各类采集数据和告警数据；

（5）将当前的视频数据、安防系统数据、消防系统数据、SCADA系统数据转发至自动巡检系统显示终端。

所述自动巡检系统显示终端具备以下功能：

（1）发送配置管理请求至自动巡检系统控制服务实现对系统的配置管理；

（2）发送巡检控制请求至自动巡检系统控制服务实现对巡检过程的控制；

（3）接收自动巡检系统控制服务发送的巡检过程中的视频数据、安防系统数据、消防系统数据、SCADA系统数据，实现对巡检过程的展示。

图2所示为本发明系统组成模块结构图。系统的接入数据包括了变电站视频监控系统数据、安防系统数据、消防系统数据、SCADA系统数据，系统数据上传至基于变电站运行状态的场景自动巡检系统。

图中，基于变电站运行状态的场景自动巡检系统包括了两大部分，分别为：自动巡检系统显示终端、自动巡检系统控制服务，其中的自动巡检系统控制服务为系统的核心模块，该模块由以下模块组成：

（1）数据采集通信模块，基于IP网络通信，实现与视频监控系统、安防系统、消防系统、SCADA系统之间的通信。与视频监控系统之间为双向数据，采用厂家提供的SDK实现对视频数据的获取、云镜控制、预置位控制、巡视轨迹控制；与安防系统之间为单向接收数据的方式，用于接收安防系统中的门禁、电子围栏、红外双鉴、红外对射、门磁、窗磁等的状态数据及告警数据；与消防系统之间为单向接收数据的方式，用于接收消防系统中的火灾、烟雾以及手动告警的告警数据；与SCADA系统之间为单向接收数据的方式，用于接收SCADA系统的事故、异常、告警、变位、越限、告知等数据。

（2）配置管理模块，用于接收自动巡检系统显示终端所请求的对接入系统的配置管理、视频监控系统的预置位和巡视轨迹的配置管理、场景关联配置管理等。配置管理请求由自动巡检系统显示终端发送至数据上传通信模块，数据上传通信模块再送至配置管理模块进行执行，对于接入系统的配置管理、巡视轨迹的配置管理、场景关联配置管理的数据，配置管理模块直接进行存储处理，对于视频监控系统的预置位和巡视轨迹的配置管理的数据，配置管理模块除了需要进行存储处理以外，还需要调用数据采集通信模块实现与视频监控系统之间的通信功能。

（3）数据存储模块，用于对巡检过程中，将数据采集通信模块所接收的视频监控系统、安防系统、消防系统、SCADA系统的各类数据进行存储的功能。对于视频监控系统数据存储以文件的方式进行存储；对于安防系统、消防系统、SCADA系统的数据以数据表的方式进行存储；同时，该模块接收配置管理模块的各类配置管理数据进行数据的存储。

（4）数据上传通信模块，该模块实现自动巡检系统控制服务与自动巡检系统显示终端之间的通信功能。该模块接收自动巡检系统显示终端的配置管理请求，并将请求转发至配置管理模块进行执行；该模块接收自动巡检系统显示终端的巡检控制请求，并将请求发送至巡检过程执行模块进行执行；该模块接收数据采集通信模块所采集的实时数据，并上传发送至自动巡检系统显示终端。

（5）巡检过程执行模块，该模块实现对巡检过程的执行功能。该模块通过数据上传通信模块接收自动巡检系统显示终端的巡检控制指定，根据预先配置的巡检策略，发送执行请求至数据采集通信模块，通过数据采集通信模块控制视频监控系统调用哪个摄像机，控制摄像机的的预置位和巡视轨迹，并控制采集安防系统、消防系统、SCADA系统中的哪些设备的实时数据和告警数据。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种电力系统基于变电站运行状态的场景自动巡检系统，其特征在于：包括自动巡检控制单元及用于实现人机交互的自动巡检显示终端，所述自动巡检控制单元包括数据采集通信模块、配置管理模块、数据存储模块、数据上传通信模块及巡检过程执行模块；

所述数据采集通信模块通过IP网络外接的变电站视频监控系统、安防系统、消防系统及SCSDA系统实时获取变电站现场视频监控数据、安防采集数据、消防采集数据、SCADA系统数据；同时，根据所述巡检过程执行模块的执行请求实现视频监控系统的摄像机的预置位及巡视轨迹控制；

所述配置管理模块用于接收经所述数据上传通信模块传输的所述自动巡检显示终端请求的配置管理；

所述数据存储模块用于对巡检过程中，将数据采集通信模块所接收的变电站视频监控系统、安防系统、消防系统、SCADA系统的各类数据进行存储；对于变电站视频监控系统数据存储以文件的方式进行存储；对于安防系统、消防系统、SCADA系统的数据以数据表的方式进行存储；同时，该数据存储模块接收所述配置管理模块的各类配置管理数据进行数据的存储；

所述数据上传通信模块实现所述自动巡检控制单元与自动巡检显示终端之间的通信；

所述巡检过程执行模块实现巡检过程的执行功能；该巡检过程执行模块通过数据上传通信模块接收自动巡检系统显示终端的巡检控制指定，根据预先配置的巡检策略，发送执行请求至数据采集通信模块。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统基于变电站运行状态的场景自动巡检系统，其特征在于：所述数据采集通信模块与变电站视频监控系统之间为双向通信，所述数据采集通信模块与安防系统、消防系统及SCADA系统之间为单向接收数据的方式。

3.根据权利要求1所述的一种电力系统基于变电站运行状态的场景自动巡检系统，其特征在于：所述数据采集通信模块根据所述巡检过程执行模块的执行请求实现视频监控系统的摄像机的预置位及巡视轨迹进行配置，其配置按照以下四个原则：

（1）对变电站视频监控系统中的各个摄像机的预置位进行配置管理，并设置摄像机的巡视轨迹，以使得变电站内的所有位置均被覆盖在摄像机的预置位及巡视轨迹中；

（2）对变电站视频监控系统中的各个摄像机的预置位、巡视轨迹进行串联起来，串联的方式按照实际人为巡检时的路径为原则进行配置；

（3）将预置位点设置为关键场景或重点设备监控点，并通过设置时间间隔作为巡视的过程中的预置位、巡视轨迹的切换方式，对于预置位采用一定的时间间隔进行停留； 

（4）将摄像机各个的预置位以及各个巡视轨迹与其他监控系统的数据进行关联配置管理，将每个视频场景中的设备数据关联至相应的视频场景。