智能变电站辅助系统综合监控平台站端设计Word文档下载推荐.docx
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18
1.7
火灾报警子系统..................................................................................................
22
1.8
门禁子系统..........................................................................................................
24
1.9
语音对讲子系统..................................................................................................
26
1.10
智能控制子系统................................................................................................
27
1.11SF6泄漏报警子系统.........................................................................................
29
1.12
传输子系统........................................................................................................
31
1.12.1
网络交换机............................................................................................
1.12.2
光纤收发器............................................................................................
32
1.13
站端保障子系统................................................................................................
33
1.13.1
防雷........................................................................................................
1.13.2
抗干扰....................................................................................................
34
1.13.3
供电电源................................................................................................
35
1.13.4
组屏与布线............................................................................................
第2章站端调试....................................................................................37
2.1服务端配置37
2.2客户端配置38
2.3客户端快速使用操作流程40
2.4联动配置设置流程42
2.5系统对接集成功能使用步骤45
2.6刀闸(保护开关)信号接入45
2.7数据上传,接入主站系统方式(61850)45
2.8站端智能设备接入设置步骤46
第1章站端设计
1.1站端概述
智能变电站辅助系统综合监控平台站端系统以HT500系列站端监控主机为
核心,能够接入开关柜、环网柜、变压器传感器或智能设备,温湿度等环境传感
器,在线式红外母线温度传感器,电缆无线测温设备,SF6和O2传感器,H2S
传感器以及O3传感器。
对射/红外等安防设备、消防主机设备,一路门禁、8-24
路灯光/空调以及风机的控制等功能。
并可以通过扩展实现图像抓拍、SF6泄露
报警、消防报警等功能。
HT500监控主机采用TCP/IP有线方式或者3G(4G)/CDMA/GPRS等无线方式和
中心进行联网。
1.2站端典型构架
混合模式站端系统中,模拟摄像机通过BNC接入HT500,IP摄像机通过以
太网接入HT500,其他子系统通过4-20mA模拟量输入、开关量输入、RS-485/232
串口、以太网接入HT500。
HT500接收子系统上传的视音频及报警信息,并进
行处理、上传,工作人员可通过客户端向子系统发送一系列的控制指令。
有人值守变电站可采用B/S客户端访问,通过IE浏览器,无需安装客户端
软件,可在任意电脑上进行操作。
1.3站端处理单元
目前的无人值守变电站内,虽然配置有视频监控、环境监测、安全防范、火灾报警、门禁等子系统,但大多分步、分批实施,系统各自独立运行。
为了实现多系统的综合监控、集中管理,急需对各子系统进行集成。
1)技术介绍
HT500系列站端处理单元是安徽电科恒钛智能科技有限公司根据多年智能
变电站监控的实践经验,针对通信行业基站和电力行业变电站等内部的动力、环境、安防等监测和控制而设计生产的一款产品。
站端处理单元采用恩智浦32位Cortex-M3核的高性能工业级CPU,主频可以达到100MHz。
产品采用工业级设计,具有抗干扰(软件滤波、软件陷阱、防死机软件狗电路、阻容吸收、电磁屏蔽等)、防雷,自检电路和实时时钟电路设计,所有输入口光藕隔离,所有继电器输出带有瞬间过压保护,增强了设备的稳定性和实时性。
2)主要功能
实现对电源、UPS等各种动力设备以及消防主机的监控管理:
通过串行数据和网络IP包之间的数据转换,从而完成远程管理,扩展串口,将传统的串行设备联网,串行设备互相通信等功能。
可接入8路开关量(2U设备HT502扩展至24路),实现电子围栏、水浸、红外、烟感、防盗等报警监控功能。
可接入6路模拟量,实现对温度、湿度、风速、液位、SF6等模拟量的
接入。
支持8路继电器(2U设备HT502扩展至24路)输出,实现对灯光、风机、水泵等设备的控制功能。
可通过空调遥控器(接到RS485接口),实现对空调的开机、关机、制
冷、制热、调节温度以及通风等功能。
可实现一路门禁的管理,并在此基础上实现巡检、巡视人员的考勤管理。
可通过网络对服务器进行远程参数配置。
串口具有15KVESD浪涌保护,网口具有2500V隔离保护。
所有输入输出端口均配有光耦隔离,具有500W雷击保护。
远程管理,远程固件升级。
3)存储计算
因DS-8516EH支持接入8路模拟标清摄像机+16路IP标清摄像机(或16
路模拟标清摄像机+8路IP标清摄像机),共24路D1视频。
视频图像存储空间计算公式:
每个前端存储总容量(Gb)=【视频码流大小
(Mb)×
60秒×
60分×
24小时×
存储天数/8】/1024。
以一路视频图像在
7天、15天、30天所需要的占用空间估算如下:
存储天数
视频规格
7天
15天
30天
1280*720(HD720P),4Mb码流295.31632.811265.63
720*576(D1),2Mb码流
147.66
316.41
632.81
变电站内的视频很多需连续存储30天,以24路D1接入为例,根据计算得
出需要15188Gb,实际配置时还需要考虑格式化、RAID、热备盘的开销,建议
采用8块2Tb硬盘。
1.4视频监控子系统
站端摄像机是整个综合监控系统的视频信号源,主要负责对全站主要电气设备、安装地点及周边环境进行全天候的视频监视,同时能与其它子系统进行报警
联动,满足生产运行对安全、巡视的要求。
1.4.1监控点分布
变电站是输变电网的枢纽,安装有大量一次设备,还配套有二次设备、计算机设备、通信设备,任何设备都关系到变电站的安全运行,同时场地环境也影响着设备的运行状况。
根据不同电压等级的变电站,需配置不同数量的监控点。
1.4.1.1500kV变电站
500kV变电站作为输变电网的枢纽,与区域性大容量水电站、火电站、核电
站相连接。
主变采用分相变压器;
500kV侧采用3/2断路器接法,进线处装设高
压并联电抗器,进线多的站点采用双母双分段;
220kV侧采用双母双分段,双母
线可通过母联连接;
35kV侧采用单母线接线,装设电容器。
500kV变电站的建议摄像机数量为40个左右,可采用如下分布:
变电站大门:
监视进出变电站人员及车辆的情况,可配合门禁使用,用
于刷卡人员或忘带卡人员的身份验证。
变电站围墙:
对变电站周界进行防入侵监视,安防设备报警能联动视频。
变电站全景:
全面了解变电站的现场情况,监视进出变电站、建筑物、
设备场地的人员、车辆,监视设备场地的环境状况。
主变场地:
监视变电站主变的外观状态、油位、档位、套管、瓷瓶、渗
漏油、风扇状态等。
500kV场地:
监视该区域断路器、隔离开关、接地刀闸的外观状态、分/
合状态;
监视该区域并联电抗、CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外观状态。
220kV场地:
监视该区域CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外观状态。
35kV场地:
监视该区域电容器、CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外观状态。
高压室:
监视变电站内高压室(所用变室)的环境情况,运行设备的外
观状况。
室内重要区域:
监视进出室内(主控室、主控楼继保室、就地继保室、
通信室、蓄电池室)的人员情况及室内设备的外观状态。
500kV变电站的典型平面图如下所示:
1.4.1.2220kV变电站
220kV变电站作为输变电网的重要一环,与500kV变电站的出线相连接。
220kV侧采用双母线接线,双母线可通过母联连接进线多的站点采用双母双分
段;
110kV侧采用双母线接线,双母线可通过母联连接进线多的站点采用双母双
分段;
35kV侧采用单母线分段接线,装设电容器和消弧线圈。
220kV变电站的建议摄像机数量为20—30个,可采用如下分布:
110kV场地:
监视变电站内高压室(35kV开关室、电容器室、所用变室、消
弧线圈室)的环境情况,运行设备的外观状况。
220kV变电站的典型平面图如下所示:
1.4.1.3110kV变电站
110kV变电站作为输变电网的末端,与
220kV
变电站的出线相连接。
110kV
侧、35kV侧、10kV侧均采用单母线分段接线;
10kV侧装设电容器和消弧线圈。
110kV变电站的建议摄像机数量为16个左右,可采用如下分布:
监视变电站内高压室(35kV开关室、10kV开关室、电容器室、
所用变室)的环境情况,运行设备的外观状况。
监视进出室内(主控室、蓄电池室)的人员情况及室内
设备的外观状态。
110kV变电站的典型平面图如下所示:
1.4.2摄像机选型
站端摄像机的监控范围大小、视频采集质量将影响整个视频监控系统的质
量,应结合变电站实际监控需要选择合适的产品和技术方法,保障视频监控的效果,我们在选择摄像机时可参考以下原则:
围墙监控可采用变焦镜头的一体形摄像机,越界报警联动平台弹视频窗口时,由于围墙范围广,便于工作人员进行变焦操作看清可疑目标。
大门监控可采用固定红外枪机,具备红外夜视功能,满足全天候24小时监控的需要。
全景监控(主控楼顶)可采用高速球机,实现大范围监控的需要;
根据客户需求,也可选用高清球机及智能跟踪球。
场地及高压室监控,可采用高速球机,实现大范围监控的需要;
如需对细节(油位、油温)进行监控,也可选用高清球机。
小范围的室内(通信室、蓄电池室)监控可采用固定枪机。
大范围的室内(主控室、继保室)监控可采用中速球机,实现大范围监控的需要。
模拟摄像机的清晰度应达到540线以上,网络标清有效像素达752*582,网络高清有效像素达720p以上。
需要夜间摄像的监控点,为保障夜间低照度条件下的清晰度,采用的摄像机应具有彩转黑、低照度(彩色≤1.0LUX、黑白≤0.01LUX)功能。
室外枪机需配置IP66等级的室外型防护罩。
室外球需达到IP66防护等级。
网络摄像机应具备开关量输出功能,以控制补光灯开启。
所有IP摄像机除了网络口还需具备BNC接口,以便接入智能视频服务器。
1.4.3监控点部署
序号
监控位置
部署摄像机类型
设备选型
1
围墙
彩色一体化摄像机
DS-2CZ282P
红外防水彩色摄像机
DS-2CC172P-IR1
2
大门
红外防水网络摄像机
DS-2CD892P-IR1
全景
网络高速智能球
DS-2DF1-518
(主控楼顶)
DS-2DF1-672
网络高清智能球
网络自动跟踪高速智能球
iDS-2DF1-515-B
场地及
高压室
5
室内(小范围)
网络摄像机
DS-2CD892PF
室内(大范围)
网络中速智能球
DS-2DM1-516
1.4.4监控点配套
1.4.4.1支架安装
变电站摄像机应根据所需监控的范围、角度、场景以及现场条件来选择安装方法。
出于变电站安全因素及施工条件考虑,以支架安装为主。
支架安装应按以下原则:
变电站内运行有大量高压电气设备,安装时首先应考虑与高压设备的安全距离。
摄像机支架的选择必须满足荷重要求,同时具备防锈防腐功能。
安装应牢固,不得歪斜,制作要美观。
不具备条件可利用原有水泥杆配套U型抱箍安装摄像机。
1.4.4.2补光灯
对于采光条件比较差的场所,以及夜晚低照度环境下的监控需要,为了保障
监控质量,需要在监控点配置补光灯,在监控现场环境及设备时开启周围的灯光。
因需要控制的点位较多,可通过IP摄像机就近输出开关量控制补光灯。
通过平
台软件,可在主站控制现场任意灯光。
1.4.5智能视频分析
因为变电站内存在着重要区域,以往“被动监控”只适用于事后追溯。
而站
端智能视频服务器的采用,变“被动”为“主动”,可以对事件做到“早发现早
预防”。
海康威视的视频服务器采用创新的智能视频分析(IVS)技术,内嵌矢量方向
运动检测算法,建立三维化的目标跟踪,能够比较准确的得到目标在视频场景中
的距离与高度值,降低了实际使用中的误报率。
站端系统可采用海康威视iDS-6002HF(/B)视频服务器进行智能分析,
iDS-6002HF(/B)的行为分析可实现以下视频分析检测:
可以对变电站大门的视频进行智能分析,当变电站大门口出现非法停车、人
物徘徊、聚集时,达到触发条件产生报警;
可以对变电站大门进行智能分析,划定大门为警戒面,在布防的情况下,当
有可疑份子穿越警戒面后,即产生报警信号;
可以对重要设备(主变)的运行区域进行智能分析,当有人员闯入该侵区域
后,达到触发条件产生报警,可以有效预防误跑间隔出现人身伤亡和设备损坏。
海康威视iDS-6002HF(/B)支持对2路视频进行4CIF编码及支持2路智能分
析。
可按需配置数量,今后可以增加设备数量以支持更多的视频分析。
1.5环境监测子系统
应根据变电站的实际需求,配置温湿度传感器、风速传感器、水浸探头等环
境监测设备,这些环境信息通过HT500实现数据集中上传。
1.5.1.1温湿度传感器
一般情况下电气设备对环境的温湿度都有相应的要求,特别对于一些昂贵精
密的设备更是如此。
电力行业中由于温度过高过低引起的元器件失效或环境湿度
过高引起的漏电事故时有发生,所以需对温湿度进行实时采集和控制。
温湿度传感器,采用传感、变送一体化设计,采集温湿度数据,进行数据校
正转换,转换成4-20mA电流环信号上传,并能在现场LCD上显示。
变电站内的温湿度传感器通过4-20mA接口连接至HT500,温湿度模拟量能
实时上传主站,站端及控制中心能随时查阅设备运行场地的环境温湿度,并做出
相应的处理(远程遥控空调)。
3)配置原则
在主控室、继保室、通信室、蓄电池等室内需配备温湿度传感器。
如果被测的房间太大,就应放置多个温湿度传感器。
可通过LCD显示现场温湿度。
主要技术参数可参考下表:
技术参数
温度测量范围
-25℃~85℃
温度测量精度
温度±
0.5℃(-10℃~60℃)
湿度范围范围
5﹪RH~95﹪RH(非凝结)
湿度范围精度
湿度±
3﹪RH(20﹪RH~90﹪RH,25℃)
响应时间
≤15s
数据传输距离
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- 智能 变电站 辅助 系统 综合 监控 平台 设计