开关量采集模块是什么(变电站智慧升级安防测控消防动环一体化综合运维平台)

Posted 2023-05-25

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开关量采集模块是什么(变电站智慧升级安防测控消防动环一体化综合运维平台)

方案背景

变电站辅助综合监控系统包括智能多维视频监控子系统、安防子系统（即：周界报警系统，含电子围栏和红外对射，下同）、消防子系统（不含火灾报警系统，下同）、动力环境子系统（含室内温湿度、室内SF6气体泄漏、水浸，下同）、灯光空调（含新风装置，下同）风机控制子系统、智能锁控子系统（一匙通）、门卫登记等

杭州领祺科技安防服务主机测控服务器

备注：上图中的光纤应采用多模光纤，光接头为ST头

随着智能电网的不断推进，供配电安全也逐渐进入人们的视野，传统人工巡检的方式与当前智能化配电室的建设显得格格不入。一种智能化、高效率的配电室环境监控系统（配电室动环系统）成为智能电网建设中重要的一环。配电室环控系统主要由环境监控、设备状态监控、视频监控、安防监控、电气火灾监控等功能组成。利用物联网、计算机、视频处理、传感器等技术，将配电室里的电气设备环境及运行数据等信息通过交换机和动环监控主机将监测的数据发送至云监控平台，并将数据发送至运维人员的手机端APP，实现了设备监测和联动操作。采用配电室环境监控系统实现了电量数椐采集、臭氧监测、防盗监测、火灾监测、主变温度监测、门禁控制、照明控制、水位监测、视频监控、语音提示报、通风控制、空调控制、除湿控制、水泵控制、远动报、遥测、遥信、遥控等诸多功能。

方案简介

杭州领祺高速路配电站动力环境监控解决方案集软硬件于一体，基于ARM架构、Linux 操作系统，采用B /S模式，便捷的的嵌入式WEB服务方式，监控内容涵盖供配电、开关电源、环境监控、 UPS、安全监控等内容，基于上高速路配电站动力环境监控方案，实现了集中实时监控、远程运行管理、故障预警通知、历史数据查询、机房无人值守。

变电站环境监控系统采用当前日益发展的互联网、物联网、云平台、大数据以及智能电网等技术，使配电室的自动化运行水平不断提高，大大减少了人为操作，使配电室的无人值守逐步变成了可能。通过在线监测、传感器技术、数字处理技术和无线通信技术,将传感器安装在电力设备上，实现远程在线监测、监视电力设备的运行状态及设备周围的环境状况，当电力设备出现故障或现场发生异常时（如:设备短路、电缆温度过高、进水、非法闯入等），能在第一时间自动采集信息，并向上级远方监控管理中心发送监测信息（数据、语音、视频等）和报信息，运维人员无需亲临现场即可及时了解设备运行状态，直接对现场进行监听、监视，对配电室内的供电提供了可靠保障。

采用在线监测、传感器技术、数字处理技术和无线通信技术，通过安装在电力设备上的多种传感器和现场监测装置，实现远程在线监测、监视电力设备的运行状态及设备周围的环境状况，当电力设备出现故障或现场发生异常时，配电室环境监控系统能在第一时间自动采集信息，并发送监测信息（数据、语音、视频等）和报警信息至云平台，运维人员无需亲临现场即可及时了解设备运行状态，对配电室内的供电提供了可靠保障。

传统的配电室环境监测主要是由工作人员逐个测量配电装置及巡检，结果是费时费工，既不能及时反映真实情况，也不能及时解决实际问题。而智能配电室环境监测控制系统主要由环境监控、设备状态监控、视频监控、安防监控、电气火灾监控等功能组成，主要实现了配电室内的温度、湿度、 SF6气体、烟雾、电缆沟水位等环境数据进行实时采集、处理；对开关柜、变压器等设备的运行状态进行实时采集、处理；对电力设备操作、设备运行情况、现场环境情况的远程图像存储下来，并上传至统一监控云平台以便直观显示、监视；实时采集电气火灾监控系统数据，并上传数据上传至统一监控云平台等内容。

优势特点

国家电网公司2015年5月颁布的关于视频监控的企业标准《Q / GDW 1517.1 — 2014 视频监控系统及接口第一部分：技术要求》，在该标准接口B部分的基础上，为满足变电站辅助综合监控系统的功能要求，进行一些必要的扩展。要求接口标准应通过中国电科院或国网电科院的国家电网视频监控标准测试，并提供测试通过报告。

配电室智能安防测控及动力环境监测控制系统主要特点

■对配电室进行智能监控，提高了管理效率，减少人工巡检的工作量，为配电企业降低人力成本。同时对隐患可提前预估，提早干预，降低了处理成本。
■配备空调控制模块可监测空调状态并进行远程控制空调开关。
■发生告时，通信监控主机可代替管理人员快速启动联动设备，及时处理告，有效预防进一步恶化。

■促进配电所的自动化、智能化，明晰管理人员的权利和责任，提高机房的管理水平，节省配电所运行管理费用，达到短期投资长期受益的目的。
■实现在线监控数据管理，具备通过在线检测模块采集电力设备运行状态和参数、环境、安防、消防状态检测数据。
■变电站环境监控系统采用云部署模式和统一的系统管理应用。
■支持门禁功能，配备布撤防键盘，对出入配电室人员进行有效管理，保障配电室内设备的安全运行。

■实时采集电气火灾监控系统数据，并上传数据上传至统一监控云平台，当产生电气火灾信号时，监控平台系统中弹出报窗口。
■实时监控配电室环境数据，设备运行状态，对现场的用电设备进行统一管理，免去工作人员到现场巡查的繁琐工作，工作人员在监控室即可掌握配电室的各种信息。
■ARM架构，Linux操作系统，软硬件高度一体化的解决方案。
■采用RS485通信接口，并可通过RS485总线扩展采集器，多可支持128路环境参数采集器。
■可对实现开关柜防凝露功能监测、智能防雷监测。
■统一采用标准RJ45接口，安装方便、维护简单。
■可对屏柜、开关柜设备温湿度、一次设备运行状态、电源状态监测。
■配备臭氧探测器可监测配电动力环境臭氧浓度。

本系统采用《Q/GDW 1517.1-2014 电网视频监控系统及接口第一部分：技术要求》SIP协议做为视频部分的通讯接口协议，视频类数据（含图像智能分析数据、远程视频许可）都接入变电站的辅助综合监控主机。。

变电站的安防子系统、消防子系统、动力环境子系统、灯光空调风机控制子系统、一匙通子系统、门卫登记都接入变电站的站端综合监控主机，通讯协议采用IEC103规约。

采用辅助综合监控主机（MVU）进行集中管理

辅助综合监控主机（MVU）将变电站的智能多维视频子系统、安防子系统、消防子系统、动力环境子系统、灯光空调风机控制子系统、红外热成像测温子系统、一匙通、门卫登记等变电站的物理区域数据、在线监测数据、一次设备与二次设备的运行数据等信息整合集成为一个统一的站端监控管理平台，完成智能图像识别分析，进行站端全部视频信息和数据信息的处理分析，构建站端监控与展示功能齐全的一体化监控管理平台，提供一个站端完整且独立监控与展示客户端，并通过辅助综合监控主机（MVU）向主站传送主站所需的各种视频、数据、信息、信号、报警，并接收、执行主站下发的各种指令、数据，实现各个系统的所有功能及联动功能。

安防子系统、消防子系统、动力环境子系统、灯光空调风机控制子系统、一匙通、门卫登记采用IEC61850规约接入到站端辅助综合监控主机（MVU），并在辅助综合监控主机（MVU）集中展示。

杭州领祺设备管理平台集中监控中心界面

采用关联性显示技术，实现对目标全方位的综合监控

采用关联性显示技术，对与监控目标相关联的所有图像信息、动力环境信息、安消防信息、一匙通信息、设备运行信息、设备自身温度信息等内容组合在同一页面上，可以对监控目标做整体的、全方位的监视、研判。

对设备进行图像关联性显示，要求以变电站一次设备为单位，实现对变电站每一个一次设备的所有图像、仪表读数、动力环境、灯光控制、空调控制、风机控制、相关的安防信息、消防信息等关联性显示。就是在同一个页面上显示和该设备相关的所有图像信息（多个不同摄像机的多角度画面）、设备工作状态信息、设备的智能分析数据、设备所在区域的环境信息（温湿度）、设备所在区域的安消防设备信息（电子围栏、红外对射、火灾报警）等，保证工作人员可以全面掌握设备的所有状态信息。

采用白光灯夜视技术，实现无光照条件下获取彩色图像

变电站安装的常规视频监控系统，在夜晚或无光照条件下无法获得满意的监控图像等问题，本规范书要求变电站安装的户外云台摄像机必须采用LED白光灯补光，并且LED白光灯可以与摄像机同步上下左右旋转，保证摄像机在夜晚或无光照条件下也能监控到清晰、彩色的现场图像，增强变电站现场监控的实际效果。LED白光灯能根据现场光线情况自动开启、关闭灯光（光线足够时自动关闭、光线不足时自动开启），同时也可在站端和远方控制LED白光灯的开启和关闭。

实现对变电站所有仪表的智能分析、实时监控和智能报警

本系统要求对变电站的所有仪表进行全部的、准确的监控，要求系统能根据视频图像进行智能分析，实时获得变电站内每个仪表读数的数字量，对仪表读数超过警戒值的，系统智能报警提示，并根据职能分析获得的每个仪表数据形成趋势图表。

采用智能视频分析技术，实现智能分析

变电站辅助综合监控系统要求变电站站端具有智能分析功能，实现对变电站仪表读数、断路器和隔离开关的分合指示牌、开关柜分合指示灯以及隔离开关触头的合闸到位、分闸到位状态进行智能分析，并将分析结果上传。

采用在线式红外热成像或热感应监测技术，实现设备或环境温度监控

变电站辅助综合监控系统要求变电站站端安装在线式红外热成像仪或热感应摄像机及分析软件，可以远程对对红外热成像仪或热感应摄像机进行上下、左右旋转，监控不同的目标，可以实时获取监控目标的可见光图像、温度数据、温度图像，对检测到红外热成像或热感应成像进行分析研判,形成温度记录和曲线记录,对越过温度预警值发出告警信号,并将记录、曲线、告警信号实时上传主站，温度异常时智能报警并联动摄像机进行多画面、多角度视频展示并与热成像、热感应组成组合画面展示。

在设备密集场合，采用轨道监控技术

变电站某些特殊区域，由于监控角度较小、空间狭小或者环境危险等各种原因，不适合安装多台摄像机。

变电站辅助综合监控系统要求在变电站各类保护小室、10kV开关室、35kV开关室内安装轨道式摄像机和相关控制软件，可以远程对轨道摄像机进控制操作，可以实时获取每个控制（保护、高压）柜上的所有监控信息。轨道监控摄像机必须可以进行水平、垂直两个方向的运动，保证监控目标不留死角。

安装在轨道上的摄像机必须自带LED白光灯，LED白光灯可以随摄像机一起升降、水平移动、左右上下旋转，以保证在夜晚获得彩色、清晰地监控图像。

变电站站端硬件配置及要求

杭州领祺变电站智慧综合运维平台

变电站智能综合平台通讯设备数据采集终端

实现功能

序号	子系统	实现功能
一	系统功能	系统界面、来电自启动、断点续传、权限管理、数据管理、报警管理、远程管理、系统化联动、在线维护、可扩充性
二	集中管理平台	实现不同地域的配电站动力环境监控系统集中监管。
三	配电柜/列头柜监控	对配电柜的智能仪表实施监测，包括电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素等
四	开关状态监测	监测重要开关是否跳闸或断电等状态，当开关跳闸或断电时，自动报警并记录
五	气体监测	实时监测六氟化硫、氧气、臭氧、甲烷等的浓度值，超阈值告警
六	风机控制	通过温度值自动联动控制风机的启停
七	空调监控	监测空调的运行状态，远程控制开机、关机操作等
八	温湿度监控	实时显示温湿度，温度过高、湿度过高、温度过低、湿度过低报警。
九	漏水监测	一旦发生漏水现象应及时报警。
十	烟雾探测	监测环境烟感状态
十一	红外入侵探测	监测环境的人员出入状态
十二	防雷监测	采用开关量采集模块实时采集防雷器输出的干接点信号，发现故障立即报警。
十三	消防监控	限于消防法规，集成消防系统时只监测不控制；气体消防系统提供辅助接点信号给监控系统，以用于反应报警状态，采用光电隔离模块和开关量采集模块将消防控制箱的报警变化信号送到监控服务器，实时监测机房的消防报警情况。
十四	视频监控	区域内配置摄像机进行视频监控。支持多画面浏览、录像回放、视频远传、触发报警、球机控制、设备联动等功能
十五	门禁监控	实时记录各人员出入的信息，进出数据历史查询，对持卡人进行授权，对门禁系统状态进行监视和进行远程开门控制。
十六	报警	对重要的报警信息实现短消息报警、电话报警、语音报警、声光报警、微信报警等

方案架构

该方案以动环监控一体化主机为核心，构建了完整的高速路配电站动力环境监控系统，监控对象以RS485、RS232、TCPIP等方式直接接入主机，减少了中间环节，性能更稳定更可靠，成本更有优势。既能作为一个独立系统完成数据采集、存储、分析、报警，同时也能联网到上级集中管理平台。

单配电站方案架构

单配电站通讯管理组网

多配电站方案架构

多配电站监控通讯总网-杭州领祺物联网网关支持各种通讯协议和摄像头POE安防监控一体化-配置简单节约布线

应用场景

变电站环境监控系统应用于变电站，采用“在线监测技术”，实现了电量数椐采集、臭氧监测、防盗监测、火灾监测、主变温度监测、门禁控制、照明控制、水位监测、视频监控、语音提示报、通风控制、空调控制、除湿控制、水泵控制、远动报、遥测、遥信、遥控、等诸多功能。

杭州领祺科技一体化智能安防IEC适用于各种配电站、变电站安防和动力监控，高速路收费站、服务区、隧道站的配电站变电站安防测控。