CN104699057A - 变电站设施智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变电站设施智能控制系统，涉及变电站智能化管理技术领域，该系统分为三层，分别为：中心监控站、WEB浏览站及现场设备，WEB浏览站可通过浏览器访问，用户可以在远程进行各种查巡、控制、设置任务；现场设备通过子系统和中央控制系统实现对视频、门禁、消防、温湿度、电气结点温度、水浸、UPS、电池、空调、灯光控制、电子围栏的在线监测，并对现场设备的动力、安全、环境进行统一管理；各子系统均与中央控制系统建立连接。本发明可大大提升电网安全、稳定、经济运行水平，也将有效提升终端供电可靠性和设备安全运行的保障。

Description

变电站设施智能控制系统

技术领域

本发明涉及变电站智能化管理技术领域，尤其涉及一种变电站设施智能控制系统。

背景技术

供电公司普遍实行变电站无人值守，由于绝大多数变电站都建在郊外和一些较偏僻的地方，变电站内的设备非常昂贵，并且变电设施带有交流高压，如遇不法分子盗窃或破坏，将造成严重的人员伤亡和经济损失，给变电站安全管理带来了风险。为此变电站的安全防护非常重要，为彻底消除这种现象，避免人员伤亡和财产遭破坏，大多数变电站都安装了视频监控及电子围栏安全防范系统。但是其视频监控系统与电子围栏安全防范系统都是独立的系统，且大多数系统比较落后，不能满足变电站的安全防范目标；另外，中心值班人员无法远程了解变电站的设备运行环境情况，比如环境温湿度、主要设备温度、场站水浸情况、消防火警情况等。综合上述情况，变电站需要一套先进的综合监控管理系统来保证变电站运行状态的可靠性。

长期以来，电力部门对运行中的电气设备监测的方法和技术在不断发展，但还是摆脱不了人工巡视检查和逐点测试的传统方法，对于无人值班变电所来说，不能达到远程、实时、在线监测的要求，随着电力系统自动化、信息化水平的不断提高，35KV、110KV、220KV变电所基本上均实现了无人值班或少人值守，对于设备运行、监控、在线监测皆实施了微机化，但还没有一个成熟的综合性的在线监测方面的产品以满足无人值班变电所安全运行的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站设施智能控制系统，以解决上述技术问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种变电站设施智能控制系统，其特征在于，该系统分为三层，分别为：中心监控站、WEB浏览站及现场设备，所述WEB浏览站可通过浏览器访问，用户可以在远程进行各种查巡、控制、设置任务；所述现场设备通过子系统和中央控制系统实现对视频、门禁、消防、温湿度、电气结点温度、水浸、UPS、电池、空调、灯光控制、电子围栏的在线监测，并对现场设备的动力、安全、环境进行统一管理；所述子系统包括变电站电缆沟内部环境控制子系统、门禁控制子系统、窗体控制子系统、电子围栏报警子系统、变电站温湿度监测子系统、变电站电缆沟水位监测子系统、火灾预警子系统、灯光远程控制子系统、空调远程控制子系统、视频监控子系统，各子系统均与中央控制系统建立连接，由中央控制系统将各子系统的信号采集、判断，可对子系统进行自动控制或通过内网反馈调度，由调度决定各子系统的运行方式。

所述子系统的控制分为三类，分别为：人工就地控制、装置自动感应控制、调度远程控制。

实现对变电站的“视频、门禁、消防、温湿度、水浸、UPS、电池、空调、灯光控制、电子围栏”等动力、安全、环境设备进行统一管理，建设一个满足“集中监控、集中维护、统一管理”现代化运营维护模式需要的运营维护体系，系统之间实现联动，一旦发生电子围栏防盗报警、消防报警、漏水报警或其他报警，即主动进行录像，并通过短信和电话语音方式通知管理人员，便于及时处理，实现管理质量的全面提升。

系统采用高可靠性、高性能的监控设备，确保系统硬件层的健壮性，同时监控软件完全一体化地集成各种设备，包括门禁、视频和其他各种设备，监控软件可以提供短信、电话、邮件等各种报警方式，同时监控软件还提供完整的远程访问方案，远程用户可以通过WEB浏览器查看系统的运行，并进行设备配置，管理人员还允许通过短信查询各种设备的运行状态。

变电站设施智能控制系统建设综合考虑减少有人值守变电站，弥补设备巡视实行定期常规巡视和特定事情设备特巡相结合的方式的不足之处，基于现有被动发现问题的情况下，充分利用网络集成管理系统带来的效益，以其网络技术、集群技术、3D虚拟现实技术、流媒体技术、计算机网络通信、自动控制技术、智能报警技术为平台，实现安全监控数字化、智能化、网络化。该系统实现了周界防范、入侵探测、环境监测温湿度报警、烟雾报警、水浸报警、电缆测温等多项安全防范功能，与“遥视”功能的有机融合，具有完整的报警联动处理策略，系统实用化程度高、应用全面等设备状态监测全过程的网络化处理，同时完善信息化条件下的设备状态监测制度，构建全面的设备状态监测一体化大监督网络，打造规范、高效、透明的智能变电站网络集成管理控制体系，实现数字化、智能化、网络化。帮助值班人员从被动服务到主动发现系统中存在的问题，变被动为主动，减少值班人员的劳动强度，提高效率，切实保障变电站设备可靠、稳定、高效地运行。

本发明的有益效果是：

本发明提供的变电站设施智能控制系统，实现对变电站设备监控和报警，主要反映在：电力设备的连续监测，通过专用的分析软件能够提前确定设备的早期故障，实现故障的早期预测，防患于未然；实时分析和报警功能，电气设备发生故障时，提供报警并准确定故障点位置及报警时，指导检修工作的开展；历史温度记录，可记录运行期间5～10年历史数据，便于运行分析和管理。可大大提升电网安全、稳定、经济运行水平，也将有效提升终端供电可靠性和设备安全运行的保障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，一种变电站设施智能控制系统，变电站设施智能控制系统前端设备组成支持视频、门禁、消防、温湿度、电气结点温度在线监测、水浸、UPS、电池、空调、灯光控制、电子围栏等动力、安全、环境设备进行统一管理。

1、变电站设施智能控制系统

在变电站的各类设施控制子系统与中央控制系统建立连接。

中央控制系统具备兼容性，子系统的扩展性

由中央控制系统将各子系统的信号采集、判断、可对子系统进行自动控制或通过内网反馈调度，由调度决定各子系统的运行方式。

子系统的控制分为三类：一、人工就地控制(含失电控制)、二、装置自动感应控制、三、调度远程控制。

2、变电站电缆沟内部环境控制子系统

变电站设施智能管理系统检测到阳光充足、或电缆沟内温湿度超标后延时打开防护盖板，进行自然通风散热除潮。检测到雨滴时即时关闭防护盖板(延时是为了防止电缆沟防护盖板频繁开启造成防护盖板的动力辅助设施损坏。

3、门禁控制子系统

安装门禁管理系统是对安全和效率的投资，我们推荐采用的门禁系统具有先进的功能，并结合变电站的实际情况，具有很好的扩展性，安全性和实用性，能满足复杂的要求和适应未来的发展。

非法闯入变电站：如果有人未经许可进入变电站后，变电站内人体感应装置动作，变电站设施智能管理系统记录动作信号并采取报警措施，系统向调度发送远程告警信号，同时在现场发出声光威慑告警，并启动摄像头进行高清摄录。

调度确认进入变电站：工作人员在大门外与调度人员电话联系，调度人员通过变电站设施智能管理系统进行远程视频摄录及确认，远程开启变电站大门电控锁。工作人员进入变电站后站内人体感应装置动作，变电站设施智能管理系统仅记录动作信号(系统总是记录感应装置动作是为了在日常工作中检查感应装置是否工作良好)，并不采取报警措施。

调度失联时进入变电站：工作人员通过应急钥匙开启变电站大门电控锁进入变电站后站内人体感应装置动作，变电站设施智能管理系统记录动作信号并采取报警措施，工作人员可输入密码解除报警。(采取手工解除报警方式是为了防止工作人员习惯性使应急钥匙。)

离开变电站：工作人员离开变电站时可通知调度监控人员远程锁住大门，工作人员可使用应急钥匙锁住大门。

4、窗体控制子系统：

变电站设施智能管理系统检测到阳光充足，风力不强，室内温度适宜时窗体自动打开，进行室内通风换气。

窗体在开启时空调及除湿机应停止运行以免造成能源浪费。

窗体开启关闭应有防止对人的夹伤功能。

5、电子围栏报警子系统

在原有围墙上安装4道或者6道电子围栏，增加了原有围墙的高度，加大了翻越的难度，同时，电子围栏的合金线上有高压脉冲，可以对攀爬者给予安全电击(此电压安全可靠对人体无直接伤害)，逼迫攀爬者放弃入侵的想法，从而起到防护的效果。在围栏线上每隔10米安装一块黄色醒目标志的警示牌“高压危险请勿攀爬”，告诫企图入侵者，让入侵者心理上产生恐惧，打消入侵行为。警示牌在夜间也有夜光功能，同样起到警示和威慑作用。

6、报警功能

当入侵者执意要攀爬进入时，电子围栏会遭到破坏，造成合金线断路或者短路，此时，脉冲电子围栏主机就会发出报警信号。安装在现场围界的声光报警装置会发出声光，使入侵者产生慌乱，而且，提醒周围的值班巡逻人员快速赶到报警地点。另一方面，报警中心的管理设备也会立即发出报警声音提示和现场电子地图准确方位提示，通知值班人员前去处理警情。报警发生的地点、时间都会电脑记录下来，存储1个月，用于日后备查。

7、联动功能

当脉冲电子围栏主机发出报警信号的同时，为了能够快速看到入侵的现场情况，方便对现场情况处理，以及做到对报警现场情况进行快速录像，作为事故证据备用。脉冲电子围栏系统可以实现跟视频监控的联动功能，当某一个防区报警后，立即自动联动本防区的摄像机转移到报警发生地点，方便值班人及时查看现场视频图像。如果报警发生在夜间，还可以自动联动报警防区的灯光，即立即打开灯光，使入侵者暴露在灯光之下。

8、变电站温湿度监测子系统

环境温湿度监测主要监测控制室、开关室的室内温湿度情况，当温湿度超过系统设置的上下限时，即启动报警，同时也可以联动空调，将空调开启或将空调的设定温度调低。

9、变电站电缆沟水位监测子系统

当室外的电缆沟内会产生积水，当积水淹没沟内电缆时会造成安全隐患，需要对电缆沟内的水位进行实时检测，当水位超过警戒线时，能够产生报警信息。

10、火灾预警子系统

控制室、开关室内安装烟感探头，当室内烟雾达到一定浓度后，烟感探测器报警，同时将报警信号传给监控系统，系统通过各种报警方式通知值班人员或管理人员。

11、灯光远程控制子系统

本系统通过集成灯光控制系统，可以实现夜间发生异常情况时，及时自动打开灯光，对远程查看现场，实时录像提供了可行性，并且对非法入侵人员起到吓阻的作用。

12、空调远程控制子系统

变电站控制室都有普通柜式空调，通过智能空调遥控器，可以实现软件对普通空调开关机及模式设置、温湿度设定等

根据需要，系统设置温湿度的波动范围，当现场环境处于设定范围之外时，通过远程控制开关启动空调系统进行相应的温湿度处理，使设备处于良好环境之中。

13、视频监控子系统

VISTA数字视频安防监控基于VISTA组态监控仿真平台之上，集多画面浏览、录像回放、视频远传、触发报警、云台控制、设备联动、语音对讲、多媒体广播于一体，并首次在业界提出“视频组态”概念，具备以下特点：

全新的视频组态概念

在系统的组态页面中，视频实时窗口、录像回放窗口、远程接受窗口、球机(云台)控制窗口都作为控件无缝嵌入在组态页面中，用户可自行定义视频窗口的数目、摆放位置、窗口大小、播放器界面等，满足不同用户的个性化需要。

丰富的报警联动功能视频系统可由外部的输入信号进行联动，如安防报警主机、双鉴探头、门磁、空调、UPS、消防、电源等设备运行参数，或者由本身支持的“移动报警”功能进行录像。录像时段也可以由用户自行设定，任意一路视频均可实现远程传输。视频一旦报警，可拨打电话、发送手机短信，也可同时与其它设备进行联动，输出相应的控制信号。

完全的Web化在系统的Web端，用户在浏览器中看到的是与本地监控系统完全一样的组态界面，实现完全一样的监控功能，由于远程视频窗口和本地视频窗口采用同一个控件，保证了界面的一致性。其它功能，比如事件浏览、录像回放、云台控制、报警精度设置等都与本地监控站完全一致。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种变电站设施智能控制系统，其特征在于，该系统分为三层，分别为：中心监控站、WEB浏览站及现场设备，所述WEB浏览站可通过浏览器访问，用户可以在远程进行各种查巡、控制、设置任务；所述现场设备通过子系统和中央控制系统实现对视频、门禁、消防、温湿度、电气结点温度、水浸、UPS、电池、空调、灯光控制、电子围栏的在线监测，并对现场设备的动力、安全、环境进行统一管理；所述子系统包括变电站电缆沟内部环境控制子系统、门禁控制子系统、窗体控制子系统、电子围栏报警子系统、变电站温湿度监测子系统、变电站电缆沟水位监测子系统、火灾预警子系统、灯光远程控制子系统、空调远程控制子系统、视频监控子系统，各子系统均与中央控制系统建立连接，由中央控制系统将各子系统的信号采集、判断，可对子系统进行自动控制或通过内网反馈调度，由调度决定各子系统的运行方式。

2.根据权利要求1所述的变电站设施智能控制系统，其特征在于，所述子系统的控制分为三类，分别为：人工就地控制、装置自动感应控制、调度远程控制。