總體架構(gòu)

隨著智能電網(wǎng)的不斷推進(jìn)，供配電安全也逐漸進(jìn)入人們的視野，傳統(tǒng)人工巡檢的方式與當(dāng)前智能化配電室的建設(shè)顯得格格不入。一種智能化、高效率的配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（配電室動環(huán)系統(tǒng)）成為智能電網(wǎng)建設(shè)中重要的一環(huán)。

配電室環(huán)控系統(tǒng)主要由環(huán)境監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控、電氣火災(zāi)監(jiān)控等功能組成。利用物聯(lián)網(wǎng)、計算機(jī)、視頻處理、傳感器等技術(shù)，將配電室里的電氣設(shè)備環(huán)境及運(yùn)行數(shù)據(jù)等信息通過交換機(jī)和動環(huán)監(jiān)控主機(jī)將監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送至云監(jiān)控平臺，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至運(yùn)維人員的手機(jī)端APP，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備監(jiān)測和聯(lián)動操作。

采用配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電量數(shù)椐采集、臭氧監(jiān)測、 防盜監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān)測、主變溫度監(jiān)測、門禁控制、照明控制、水位監(jiān)測、視頻監(jiān)控、語音提示報、通風(fēng)控制、空調(diào)控制、除濕控制、水泵控制、遠(yuǎn)動報、遙測、遙信、遙控等諸多功能。

高速路配電站為高速路的運(yùn)行管理提供可靠穩(wěn)定的電源，配電站一旦出現(xiàn)問題，會影響高速路通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)的正常使用，后果不堪設(shè)想。

高速路的收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、隧道站均配有相應(yīng)的配電站，各配電站之間距離遠(yuǎn)、分布分散，僅僅依靠人工方式進(jìn)行巡視與運(yùn)維，不僅成本高、并且不能及時發(fā)現(xiàn)問題，效率差，影響電力系統(tǒng)的保障成效。

本方案針對高速路配電站的特點(diǎn)，設(shè)計了一體化的安防測控及動力環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控解決方案，內(nèi)容涵蓋：供配電、UPS 、蓄電池、開關(guān)電源、空調(diào)、溫濕度、門禁、消防、防雷、視頻、網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。提高運(yùn)維效率、確保高速路配電站安全。

方案目標(biāo)

為高速路收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、隧道站的配電站提供動力環(huán)境監(jiān)控整體解決方案，實(shí)現(xiàn)集中實(shí)時監(jiān)控、遠(yuǎn)程維護(hù)管理、故障預(yù)警通知、歷史數(shù)據(jù)查詢及無人值守的五大功能。

方案簡介

杭州領(lǐng)祺高速路配電站動力環(huán)境監(jiān)控解決方案集軟硬件于一體，基于ARM架構(gòu)、Linux 操作系統(tǒng)，采用B /S模式，便捷的的嵌入式WEB服務(wù)方式，監(jiān)控內(nèi)容涵蓋供配電、開關(guān)電源、環(huán)境監(jiān)控、 UPS、安全監(jiān)控等內(nèi)容，基于上高速路配電站動力環(huán)境監(jiān)控方案，實(shí)現(xiàn)了集中實(shí)時監(jiān)控、遠(yuǎn)程運(yùn)行管理、故障預(yù)警通知、歷史數(shù)據(jù)查詢、機(jī)房無人值守。

采用在線監(jiān)測、傳感器技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)和無線通信技術(shù)，通過安裝在電力設(shè)備上的多種傳感器和現(xiàn)場監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測、監(jiān)視電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及設(shè)備周圍的環(huán)境狀況，當(dāng)電力設(shè)備出現(xiàn)故障或現(xiàn)場發(fā)生異常時，配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能在第一時間自動采集信息，并發(fā)送監(jiān)測信息（數(shù)據(jù)、語音、視頻等）和報警信息至云平臺，運(yùn)維人員無需親臨現(xiàn)場即可及時了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對配電室內(nèi)的供電提供了可靠保障。

傳統(tǒng)的配電室環(huán)境監(jiān)測主要是由工作人員逐個測量配電裝置及巡檢，結(jié)果是費(fèi)時費(fèi)工，既不能及時反映真實(shí)情況，也不能及時解決實(shí)際問題。而智能配電室環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)主要由環(huán)境監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控、電氣火災(zāi)監(jiān)控等功能組成，主要實(shí)現(xiàn)了配電室內(nèi)的溫度、濕度、 SF6氣體、煙霧、電纜溝水位等環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集、處理；對開關(guān)柜、變壓器等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時采集、處理；對電力設(shè)備操作、設(shè)備運(yùn)行情況、現(xiàn)場環(huán)境情況的遠(yuǎn)程圖像存儲下來，并上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺以便直觀顯示、監(jiān)視；實(shí)時采集電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并上傳數(shù)據(jù)上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺等內(nèi)容。

優(yōu)勢特點(diǎn)

國家電網(wǎng)公司2015年5月頒布的關(guān)于視頻監(jiān)控的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Q / GDW 1517.1 — 2014 視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口 第一部分：技術(shù)要求》，在該標(biāo)準(zhǔn)接口B部分的基礎(chǔ)上，為滿足變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，進(jìn)行一些必要的擴(kuò)展。要求接口標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)通過中國電科院或國網(wǎng)電科院的國家電網(wǎng)視頻監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)測試，并提供測試通過報告。

本系統(tǒng)要求采用《Q/GDW 1517.1-2014 電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口 第一部分：技術(shù)要求》SIP協(xié)議做為視頻部分的通訊接口協(xié)議，視頻類數(shù)據(jù)（含圖像智能分析數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程視頻許可）都接入變電站的輔助綜合監(jiān)控主機(jī)。。

本系統(tǒng)要求變電站的安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、動力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光空調(diào)風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)、一匙通子系統(tǒng)、門衛(wèi)登記都接入變電站的站端綜合監(jiān)控主機(jī)，通訊協(xié)議采用IEC103規(guī)約。

輔助綜合監(jiān)控主機(jī)

輔助綜合監(jiān)控主機(jī)將變電站的智能多維視頻子系統(tǒng)、安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、動力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光空調(diào)風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)、紅外熱成像測溫子系統(tǒng)、一匙通、門衛(wèi)登記等變電站的物理區(qū)域數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、一次設(shè)備與二次設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)等信息整合集成為一個統(tǒng)一的站端監(jiān)控管理平臺，完成智能圖像識別分析，進(jìn)行站端全部視頻信息和數(shù)據(jù)信息的處理分析，構(gòu)建站端監(jiān)控與展示功能齊全的一體化監(jiān)控管理平臺，提供一個站端完整且獨(dú)立監(jiān)控與展示客戶端，并通過輔助綜合監(jiān)控主機(jī)（MVU）向主站傳送主站所需的各種視頻、數(shù)據(jù)、信息、信號、報警，并接收、執(zhí)行主站下發(fā)的各種指令、數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各個系統(tǒng)的所有功能及聯(lián)動功能。

安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、動力環(huán)境子系統(tǒng)、燈光空調(diào)風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)、一匙通、門衛(wèi)登記采用IEC61850規(guī)約接入到站端輔助綜合監(jiān)控主機(jī)（MVU），并在輔助綜合監(jiān)控主機(jī)（MVU）集中展示。

關(guān)聯(lián)性顯示實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)全方位的綜合監(jiān)控

采用關(guān)聯(lián)性顯示技術(shù)，對與監(jiān)控目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的所有圖像信息、動力環(huán)境信息、安消防信息、一匙通信息、設(shè)備運(yùn)行信息、設(shè)備自身溫度信息等內(nèi)容組合在同一頁面上，可以對監(jiān)控目標(biāo)做整體的、全方位的監(jiān)視、研判。

對設(shè)備進(jìn)行圖像關(guān)聯(lián)性顯示，要求以變電站一次設(shè)備為單位，實(shí)現(xiàn)對變電站每一個一次設(shè)備的所有圖像、儀表讀數(shù)、動力環(huán)境、燈光控制、空調(diào)控制、風(fēng)機(jī)控制、相關(guān)的安防信息、消防信息等關(guān)聯(lián)性顯示。就是在同一個頁面上顯示和該設(shè)備相關(guān)的所有圖像信息（多個不同攝像機(jī)的多角度畫面）、設(shè)備工作狀態(tài)信息、設(shè)備的智能分析數(shù)據(jù)、設(shè)備所在區(qū)域的環(huán)境信息（溫濕度）、設(shè)備所在區(qū)域的安消防設(shè)備信息（電子圍欄、紅外對射、火災(zāi)報警）等，保證工作人員可以全面掌握設(shè)備的所有狀態(tài)信息。

白光燈夜視實(shí)現(xiàn)無光照條件下獲取彩色圖像

變電站安裝的常規(guī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在夜晚或無光照條件下無法獲得滿意的監(jiān)控圖像等問題，本規(guī)范書要求變電站安裝的戶外云臺攝像機(jī)必須采用LED白光燈補(bǔ)光，并且LED白光燈可以與攝像機(jī)同步上下左右旋轉(zhuǎn)，保證攝像機(jī)在夜晚或無光照條件下也能監(jiān)控到清晰、彩色的現(xiàn)場圖像，增強(qiáng)變電站現(xiàn)場監(jiān)控的實(shí)際效果。LED白光燈能根據(jù)現(xiàn)場光線情況自動開啟、關(guān)閉燈光（光線足夠時自動關(guān)閉、光線不足時自動開啟），同時也可在站端和遠(yuǎn)方控制LED白光燈的開啟和關(guān)閉。

變電站所有儀表智能分析、實(shí)時監(jiān)控和智能報警

本系統(tǒng)要求對變電站的所有儀表進(jìn)行全部的、準(zhǔn)確的監(jiān)控，要求系統(tǒng)能根據(jù)視頻圖像進(jìn)行智能分析，實(shí)時獲得變電站內(nèi)每個儀表讀數(shù)的數(shù)字量，對儀表讀數(shù)超過警戒值的，系統(tǒng)智能報警提示，并根據(jù)職能分析獲得的每個儀表數(shù)據(jù)形成趨勢圖表。

智能視頻分析

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求變電站站端具有智能分析功能，實(shí)現(xiàn)對變電站儀表讀數(shù)、斷路器和隔離開關(guān)的分合指示牌、開關(guān)柜分合指示燈以及隔離開關(guān)觸頭的合閘到位、分閘到位狀態(tài)進(jìn)行智能分析，并將分析結(jié)果上傳。

在線式紅外熱成像或熱感應(yīng)監(jiān)測設(shè)備或環(huán)境溫度監(jiān)控

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求變電站站端安裝在線式紅外熱成像儀或熱感應(yīng)攝像機(jī)及分析軟件，可以遠(yuǎn)程對對紅外熱成像儀或熱感應(yīng)攝像機(jī)進(jìn)行上下、左右旋轉(zhuǎn)，監(jiān)控不同的目標(biāo)，可以實(shí)時獲取監(jiān)控目標(biāo)的可見光圖像、溫度數(shù)據(jù)、溫度圖像，對檢測到紅外熱成像或熱感應(yīng)成像進(jìn)行分析研判,形成溫度記錄和曲線記錄,對越過溫度預(yù)警值發(fā)出告警信號,并將記錄、曲線、告警信號實(shí)時上傳主站，溫度異常時智能報警并聯(lián)動攝像機(jī)進(jìn)行多畫面、多角度視頻展示并與熱成像、熱感應(yīng)組成組合畫面展示。

設(shè)備密集場合軌道監(jiān)控技術(shù)

變電站某些特殊區(qū)域，由于監(jiān)控角度較小、空間狹小或者環(huán)境危險等各種原因，不適合安裝多臺攝像機(jī)。

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求在變電站各類保護(hù)小室、10kV開關(guān)室、35kV開關(guān)室內(nèi)安裝軌道式攝像機(jī)和相關(guān)控制軟件，可以遠(yuǎn)程對軌道攝像機(jī)進(jìn)控制操作，可以實(shí)時獲取每個控制（保護(hù)、高壓）柜上的所有監(jiān)控信息。軌道監(jiān)控攝像機(jī)必須可以進(jìn)行水平、垂直兩個方向的運(yùn)動，保證監(jiān)控目標(biāo)不留死角。

安裝在軌道上的攝像機(jī)必須自帶LED白光燈，LED白光燈可以隨攝像機(jī)一起升降、水平移動、左右上下旋轉(zhuǎn)，以保證在夜晚獲得彩色、清晰地監(jiān)控圖像。

變電站站端硬件基本配置

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)的視頻設(shè)備（如：攝像機(jī)、NVR、DVR等）應(yīng)采用同一品牌的視頻設(shè)備，且應(yīng)是國產(chǎn)主流品牌的產(chǎn)品。變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備配置包括：

紅外槍式攝像機(jī)攝像機(jī)(周界、大門口)

高速紅外網(wǎng)絡(luò)球機(jī)（室內(nèi)）

高速紅外網(wǎng)絡(luò)球機(jī)（室外）

多目全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

防爆網(wǎng)絡(luò)球機(jī)

主控樓門廳紅外球機(jī)

白光燈高速一體化云臺攝像機(jī)

車牌識別攝像機(jī)

熱感應(yīng)攝像機(jī)

軌道攝像機(jī)

輔助綜合監(jiān)控主機(jī) MVU

視頻處理單元(網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)NVR)

三相雙電源切換器