CN110233993A - 一种智能变电站远程数字通讯监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能变电站远程数字通讯监控系统，包括安装于前端变电站的信息采集部分、传输网络和集控中心；所前端变电站采集的数据通过传输网络传输至集控中心。本发明实现对智能变电站进行远程实时图像监控、远程故障和意外情况报警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠；本发明的应用确保了变电站内设备的可靠运行及人员的安全。
Description
技术领域
本发明涉及电网变电站技术领域，具体涉及一种智能变电站远程数字通讯监控系统。
背景技术
变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。
近年来，电网在不断吸纳工业化、信息化成果，各类新技术、新材料为新一代智能变电站技术变革提供了技术基础，新一代智能变电站是变电站科研创新的必由之路。随着电力工业的不断发展，越来越多的先进技术应用到智能变电站，智能变电站能够实现无人值守模式。
随着无人值守模式的推广，伴随而来的是对智能变电站安全性能要求的提高，这主要依靠远程通讯和监控来控制和监视智能变电站的运行状态；因此，急需解决对无人值守的智能变电站的通讯和监控的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种智能变电站远程数字通讯监控系统，实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况报警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种智能变电站远程数字通讯监控系统，包括安装于前端变电站的信息采集部分、传输网络和集控中心；所前端变电站采集的数据通过传输网络传输至集控中心。
作为本发明进一步的改进，所述信息采集部分包括视频获取单元、报警处理单元、视频采集处理单元、门禁设备接入单元、空调设备单元和MIS系统接入单元；各单元数据输出端口连接传输网络输入端口。
作为本发明进一步的改进，在主变室、主控室、高压室、电容器室和各级屋外配电装置重要设备采用红外热成像摄像机进行高压设备的运行温度监控；
对仪器仪表的监控采用三可变镜头或一体化摄像机，以便于监视图像的特写放大；
在变电站室外门厅配置有定向及定焦的图像监视设备；
在独立通信室、独立用电室、独立装有烟感探头的蓄电池室、大型枢纽站专用通信蓄电池室和装有烟感探头的电缆夹层配置有前端监视设备。
作为本发明进一步的改进，所述报警处理单元包括：
主动红外对射防盗系统，在变电站围墙设置主动红外探测器，当发生非法入侵时，立刻发出报警信号，同时联动切换监控图像到相应画面，并启动录像功能和呼叫110报警；
火灾探测设备，采用定点或带预置位云台的摄像机与烟感探头结合的布置方式；当烟雾传感器被触发报警时，联动切换至相应画面并启动录像功能，以便尽早判断事故类型。
作为本发明进一步的改进，所述视频采集处理单元采用H264 图像压缩编码，进行图像的压缩和传输。图像格式704 × 576，图像帧率25帧／秒。图像占用带宽可调，图像传输延时小于0.5秒；该单元支持来自集控中心的云台、镜头的控制命令和图像切换、分割命令；该单元支持对变电站内每一个摄像头图像的轮巡，对于有预置位的摄像头及其每个预置位进行轮巡；该单元支持报警预录像功能。
作为本发明进一步的改进，门禁设备接入单元采用安防一体化门禁系统，安装在变电站各直接入口处和各级屋内重要入口处；该单元自动记录门禁磁卡编号、开／关门的时间和使用地点信息；当发生非法入侵时发出报警信息，同日联动录像；该单元具备防止误开门功能，在进行遥控开门时，通过开门按钮开门，在遥控开门命令下达 10 秒后，如无开门按钮动作，门禁恢复锁定状态。
作为本发明进一步的改进，空调设备单元包括安装在前端变电站各设备处的湿度和温度探测器，当温度和湿度达到临界值时，传感器报警，集控中心根据报警信息采取手动或自动远程遥控，启动或者停止空调的操作。
作为本发明进一步的改进，所述MIS系统接入单元设置MIS系统接入预留接口，监控系统提供相关协议与M IS系统无缝连接。
作为本发明进一步的改进，所述集控中心具有视频监控功能，该功能选择逆向解码系统，频获取单元采集的网络视频图像上屏幕墙；集控中心以单画面、多画面或自定义的方式对一个变电站或多个变电站的图像进行监看，并能控制云台、镜头设备；
报警发生时集控中心服务器把关联的画面自动切换到当前画面，并提示报警信息；
系统支持报警录像、定时录像和手动录像三种录像方式；
在集控中心具有录像数据检索、查询和回放功能；
具有对远端主机进行控制和参数修改。
作为本发明进一步的改进，所述集控中心具有报警处理功能，对各个变电站的数据和报警进行监控，将异常情况写入数据库，并能对可以遥控的设备进行遥控，并跟踪记录操作过程；报警发生时监控中心业务台以声、光、短消息等形式通知值班人员，报警响应时间小于1秒；自动存储各种历史报警统计数据，支持多种报表形式，便于输出打印，提供给用户事前预测和事后分析的手段。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
本发明实现对智能变电站进行远程实时图像监控、远程故障和意外情况报警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠；本发明的应用确保了变电站内设备的可靠运行及人员的安全。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。实施例一
一种智能变电站远程数字通讯监控系统，包括安装于前端变电站的信息采集部分、传输网络和集控中心；所前端变电站采集的数据通过传输网络传输至集控中心。
所述信息采集部分包括视频获取单元、报警处理单元、视频采集处理单元、门禁设备接入单元、空调设备单元和MIS系统接入单元；各单元数据输出端口连接传输网络输入端口。
所述视频获取单元包括：
在主变室、主控室、高压室、电容器室和各级屋外配电装置重要设备采用红外热成像摄像机进行高压设备的运行温度监控；
对仪器仪表的监控采用三可变镜头或一体化摄像机，以便于监视图像的特写放大；
在变电站室外门厅配置有定向及定焦的图像监视设备；
在独立通信室、独立用电室、独立装有烟感探头的蓄电池室、大型枢纽站专用通信蓄电池室和装有烟感探头的电缆夹层配置有前端监视设备。
所述报警处理单元包括：
主动红外对射防盗系统，在变电站围墙设置主动红外探测器，当发生非法入侵时，立刻发出报警信号，同时联动切换监控图像到相应画面，并启动录像功能和呼叫110报警；
火灾探测设备，采用定点或带预置位云台的摄像机与烟感探头结合的布置方式；当烟雾传感器被触发报警时，联动切换至相应画面并启动录像功能，以便尽早判断事故类型。
所述视频采集处理单元采用H264 图像压缩编码，进行图像的压缩和传输。图像格式704 × 576，图像帧率25帧／秒。图像占用带宽可调，图像传输延时小于0.5秒；该单元支持来自集控中心的云台、镜头的控制命令和图像切换、分割命令；该单元支持对变电站内每一个摄像头图像的轮巡，对于有预置位的摄像头及其每个预置位进行轮巡；该单元支持报警预录像功能。
门禁设备接入单元采用安防一体化门禁系统，安装在变电站各直接入口处和各级屋内重要入口处；该单元自动记录门禁磁卡编号、开／关门的时间和使用地点信息；当发生非法入侵时发出报警信息，同日联动录像；该单元具备防止误开门功能，在进行遥控开门时，通过开门按钮开门，在遥控开门命令下达 10 秒后，如无开门按钮动作，门禁恢复锁定状态。
空调设备单元包括安装在前端变电站各设备处的湿度和温度探测器，当温度和湿度达到临界值时，传感器报警，集控中心根据报警信息采取手动或自动远程遥控，启动或者停止空调的操作。
所述MIS系统接入单元设置MIS系统接入预留接口，监控系统提供相关协议与M IS系统无缝连接。
所述集控中心具有视频监控功能，该功能选择逆向解码系统，频获取单元采集的网络视频图像上屏幕墙；集控中心以单画面、多画面或自定义的方式对一个变电站或多个变电站的图像进行监看，并能控制云台、镜头设备；
报警发生时集控中心服务器把关联的画面自动切换到当前画面，并提示报警信息；
系统支持报警录像、定时录像和手动录像三种录像方式；
在集控中心具有录像数据检索、查询和回放功能；
具有对远端主机进行控制和参数修改。
本发明以满足实际应用为出发点，在视频传输方面尽量利用电力现有的通讯网络以求最大程度降低系统造价，充分体现了系统的先进性、智能性、高性价比原则。
本发明系统稳定性好，可靠性高。系统所选硬件设备均选用先进、成熟、可靠的产品，且具备良好运行业绩；独有的断点续传功能，保证网络通畅；系统自诊断功能，纯物理逻辑防死机；抗强电干扰能力，可适应变电站中强电磁工作环境。
本发明采用目前较先进的H．264硬件视频压缩技术和与之配套的完善软件，图像清晰，画面质量高，网络传输占用带宽小，实时性强，视频延时小于0.5S。软件模块化设计，使系统兼容性、升级、扩展、维护更容易。
本发明具有开放性，整个系统是一个开放系统，兼容性强，能与现有电力MIS系统和其他监控系统(如变电站OA系统)互相兼容，提供完整的维护业务平台。
本发明具有可扩容性，网络适应能力强，DDN、ISDN、PSTN、E1、VPN、xDSL等等网络连接均可适用，可根据需要方便地进行网络逐级汇接，增减各类站级前端设备等。
实施例二
一种智能变电站远程数字通讯监控系统，包括安装于前端变电站的信息采集部分、传输网络和集控中心；所前端变电站采集的数据通过传输网络传输至集控中心。
所述信息采集部分包括视频获取单元、报警处理单元、视频采集处理单元、门禁设备接入单元、空调设备单元和MIS系统接入单元；各单元数据输出端口连接传输网络输入端口。
所述视频获取单元包括：
在主变室、主控室、高压室、电容器室和各级屋外配电装置重要设备采用红外热成像摄像机进行高压设备的运行温度监控；
对仪器仪表的监控采用三可变镜头或一体化摄像机，以便于监视图像的特写放大；
在变电站室外门厅配置有定向及定焦的图像监视设备；
在独立通信室、独立用电室、独立装有烟感探头的蓄电池室、大型枢纽站专用通信蓄电池室和装有烟感探头的电缆夹层配置有前端监视设备。
所述报警处理单元包括：
主动红外对射防盗系统，在变电站围墙设置主动红外探测器，当发生非法入侵时，立刻发出报警信号，同时联动切换监控图像到相应画面，并启动录像功能和呼叫110报警；
火灾探测设备，采用定点或带预置位云台的摄像机与烟感探头结合的布置方式；当烟雾传感器被触发报警时，联动切换至相应画面并启动录像功能，以便尽早判断事故类型。
所述视频采集处理单元采用H264 图像压缩编码，进行图像的压缩和传输。图像格式704 × 576，图像帧率25帧／秒。图像占用带宽可调，图像传输延时小于0.5秒；该单元支持来自集控中心的云台、镜头的控制命令和图像切换、分割命令；该单元支持对变电站内每一个摄像头图像的轮巡，对于有预置位的摄像头及其每个预置位进行轮巡；该单元支持报警预录像功能。
门禁设备接入单元采用安防一体化门禁系统，安装在变电站各直接入口处和各级屋内重要入口处；该单元自动记录门禁磁卡编号、开／关门的时间和使用地点信息；当发生非法入侵时发出报警信息，同日联动录像；该单元具备防止误开门功能，在进行遥控开门时，通过开门按钮开门，在遥控开门命令下达 10 秒后，如无开门按钮动作，门禁恢复锁定状态。
空调设备单元包括安装在前端变电站各设备处的湿度和温度探测器，当温度和湿度达到临界值时，传感器报警，集控中心根据报警信息采取手动或自动远程遥控，启动或者停止空调的操作。
所述MIS系统接入单元设置MIS系统接入预留接口，监控系统提供相关协议与M IS系统无缝连接。
所述集控中心具有视频监控功能，该功能选择逆向解码系统，频获取单元采集的网络视频图像上屏幕墙；集控中心以单画面、多画面或自定义的方式对一个变电站或多个变电站的图像进行监看，并能控制云台、镜头设备；
报警发生时集控中心服务器把关联的画面自动切换到当前画面，并提示报警信息；
系统支持报警录像、定时录像和手动录像三种录像方式；
在集控中心具有录像数据检索、查询和回放功能；
具有对远端主机进行控制和参数修改。
所述集控中心具有报警处理功能，对各个变电站的数据和报警进行监控，将异常情况写入数据库，并能对可以遥控的设备进行遥控，并跟踪记录操作过程；报警发生时监控中心业务台以声、光、短消息等形式通知值班人员，报警响应时间小于1秒；自动存储各种历史报警统计数据，支持多种报表形式，便于输出打印，提供给用户事前预测和事后分析的手段。
该施例在采集监控数据的同时，具备报警自动化处理功能，弥补人工报警响应速度慢，及时自动化应对智能化变电站出现的多种报警情况。
本发明实现对智能变电站进行远程实时图像监控、远程故障和意外情况报警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠；本发明的应用确保了变电站内设备的可靠运行及人员的安全。
Claims (10)
1.一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：包括安装于前端变电站的信息采集部分、传输网络和集控中心；所前端变电站采集的数据通过传输网络传输至集控中心。
2.根据权利要求1所述的一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：所述信息采集部分包括视频获取单元、报警处理单元、视频采集处理单元、门禁设备接入单元、空调设备单元和MIS系统接入单元；各单元数据输出端口连接传输网络输入端口。
3.根据权利要求2所述的一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：所述视频获取单元包括：
在主变室、主控室、高压室、电容器室和各级屋外配电装置重要设备采用红外热成像摄像机进行高压设备的运行温度监控；
对仪器仪表的监控采用三可变镜头或一体化摄像机 ，以便于监视图像的特写放大；
在变电站室外门厅配置有定向及定焦的图像监视设备；
在独立通信室、独立用电室、独立装有烟感探头的蓄电池室、大型枢纽站专用通信蓄电池室和装有烟感探头的电缆夹层配置有前端监视设备。
4.根据权利要求2所述的一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：所述报警处理单元包括：
主动红外对射防盗系统，在变电站围墙设置主动红外探测器，当发生非法入侵时，立刻发出报警信号，同时联动切换监控图像到相应画面，并启动录像功能和呼叫110报警；
火灾探测设备，采用定点或带预置位云台的摄像机与烟感探头结合的布置方式；当烟雾传感器被触发报警时，联动切换至相应画面并启动录像功能， 以便尽早判断事故类型。
5.根据权利要求2所述的一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：所述视频采集处理单元采用H264 图像压缩编码，进行图像的压缩和传输；
图像格式704 × 576，图像帧率25帧／秒；
图像占用带宽可调，图像传输延时小于0.5秒；该单元支持来自集控中心的云台、镜头的控制命令和图像切换、分割命令 ；该单元支持对变电站内每一个摄像头图像的轮巡，对于有预置位的摄像头及其每个预置位进行轮巡；该单元支持报警预录像功能 。
6.根据权利要求2所述的一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：门禁设备接入单元采用安防一体化门禁系统， 安装在变电站各直接入口处和各级屋内重要入口处 ；该单元自动记录门禁磁卡编号、开／关门的时间和使用地点信息；当发生非法入侵时发出报警信息，同日联动录像；该单元具备防止误开门功能 ，在进行遥控开门时，通过开门按钮开门，在遥控开门命令下达 10 秒后，如无开门按钮动作 ，门禁恢复锁定状态。
7.根据权利要求2所述的一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：空调设备单元包括安装在前端变电站各设备处的湿度和温度探测器，当温度和湿度达到临界值时，传感器报警，集控中心根据报警信息采取手动或自动远程遥控，启动或者停止空调的操作。
8.根据权利要求2所述的一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：所述MIS系统接入单元设置MIS系统接入预留接口，监控系统提供相关协议与M IS系统无缝连接。
9.根据权利要求3所述的一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：所述集控中心具有视频监控功能，该功能选择逆向解码系统 ，频获取单元采集的网络视频图像上屏幕墙；集控中心以单画面、多画面或自定义的方式对一个变电站或多个变电站的图像进行监看，并能控制云台、镜头设备；
报警发生时集控中心服务器把关联的画面自动切换到当前画面 ，并提示报警信息；
系统支持报警录像、定时录像和手动录像三种录像方式 ；
在集控中心具有录像数据检索、查询和回放功能；
具有对远端主机进行控制和参数修改。
10.根据权利要求4所述的一种智能变电站远程数字通讯监控系统，其特征在于：所述集控中心具有报警处理功能，对各个变电站的数据和报警进行监控，将异常情况写入数据库，并能对可以遥控的设备进行遥控 ，并跟踪记录操作过程；报警发生时监控中心业务台以声、光或短消息形式通知值班人员，报警响应时间小于 1秒 ；自动存储各种历史报警统计数据，支持报表形式，便于输出打印 ，提供给用户事前预测和事后分析的手段。
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