基于数字化的智能辅助综合监控系统在变电站的应用研究论文_马玲官

安徽南瑞继远电网技术有限公司 安徽 合肥 230001

摘要:基于目前的技术发展和电力业务需求,构建统一的、可管理的、可互联互通的智能辅助综合监控系统的主站平台,实现原有各级视频监控系统的互联和资源共享;平台可实现视频监控、门禁管理、安全防范、消防火灾、环境监控、照明控制等系统的一体化综合监控与管理;平台与调度自动化系统的SCADA子系统进行实时通讯,实现变电站重要告警信号的联动,实现远程操作开关、刀闸等设备的联动监控;

关键词:互联互通;一体化综合监控;SCADA; 联动监控

1引言

目前众多视频及变电站辅助系统独立运行,从属于不同部门和专业,在不同时期随不同项目建设,受不同工程投资的限制,实施厂家各自独立,没有统一规划设计;各个辅助功能的信息不完整,标准不统一,导致技术、接口和协议不兼容,无法互联互通;这些各自独立的系统功能很难做到多系统的综合监控、集中管理,在无形中降低了系统的高效性,增加了系统管理和运维成本。

2 系统功能概述

研究高度集成的辅助信息一体化平台,在平台上应能集成视频监控、门禁管理、智能照明、环境监测、安全防范、消防火灾等变电站辅助子系统的集中监控,在主站层面可与调度自动化系统的SCADA模块进行互联互通,在一体化平台上实现多个系统间的协同互动、信息共享和对系统全景信息的展示、控制、告警、管理,为调度部门以及相应的生产管理部门提供各自所需的技术支撑,从而满足主站端集中监控、远程浏览和远端维护的需求。平台结合计算机技术、信息通信技术、视频智能分析与识别技术等,基于统一的信息一体化平台,对电力系统的一次设备的实时运行状态,对变电站的安全信息提供全方位的记录以及实时的联动,对变电站的环境、辅助设备进行实时的监控,从而达到对整个变电站起到辅助、决策、智能、联动的最终目的。系统有利于变电站的安全生产并极大的提高变电站运行的可靠性。

3 系统设计

3.1 系统物理架构

系统物理架构采用典型的两级平台,三级架构模式构建,面向省级、地市级区域范围内的辅助系统主站应用进行设计,满足省级主控中心、市级分控中心、站端接入层对作业行为管控的要求。

两级平台和三级架构皆采用IP通信网作为数据传输通道,满足电力客户需求,以省调为一级主站平台,市调为二级主站说明,变电站现场数据通过网络上传市调,市调通过网络对现场数据实时监控,市调又通过网络上传省调,同时省调通过市调对变电站现场进行监控。

3.2 软件架构

系统采用分层式、模块化设计,以不同用户需求、不同规模接入为应用目标设计。系统分为数据接入层、数据处理层和用户界面层。

数据接入层,参照国家电网公司颁布的企业标准《Q/GDW 517.1- 2010视频监控系统及接口》,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,从而可以接入变电站的安防系统、消防系统、动力环境动力环境系统、灯光和空调控制系统。

数据处理层提供包括数据分析、数据检索、事件处理、实时智能分析、录像智能分析、信息存储管理等功能在内的数据处理模块。平台模块为开发面向具体应用逻辑的用户界面层提供统一、可靠、易用的接口,并可以通过配置及脚本语言,根据不同工程要求进行逻辑组合。

用户界面层由处理具体业务逻辑的软件模块组成,各模块相互独立,提供相应子系统的业务配置和展示功能。

4 系统功能设计

主站平台主要有省级主站和市级主站。市级主站平台安装在各个地市公司调度大楼内,在统一的平台上进行对变电站辅助信息的集中管理、控制、联动。省级主站系统和市级主站系统通过平台级联同步数据。

省级主站系统包括管理服务、接入报警服务、流媒体服务、通讯服务、视频诊断服务、智能分析服务、WEB服务、数据库服务等功能,主要完成视频的调看、回放查看,以及作业行为管理集中监控、统一存储和统一管理,和安全生产平台产生相关报警生成报表,起到对整个安全生产平台的调度指挥功能。

4.1 数据管理服务

管理服务是综合监控主站系统的核心单元,实现了前端设备、后端设备、各单元的信令转发控制处理,报警信息的接受和处理以及业务支撑信息管理,同时也需要提供用户的认证、授权业务以及提供网络设备管理的应用支持,包括配置管理、安全管理、故障管理、性能管理等等。

4.2 流媒体服务

流媒体服务实现对视频实时流的接收存储、媒体转发分发、录像存储管理、存储介质管理及录像回放服务等功能。能实现集群部署和分布式部署,即能够向前端或其他流媒体服务发起会话请求,也能够接受客户端设备或其他流媒体服务的会话请求。能接受并缓存媒体流,进行媒体流分发,将一路音视频流复制成多路。

4.3 联动服务

联动服务主要是视频系统及其它辅助系统,实现系统内各种报警事件及其联动处理,并可对报警消息进行分发及上传。支持的联动方式有客户端联动(视频图像、声光显示、信息叠加)、云台联动、通道录像、报警输出联动、EMAIL通知、短信发送、通道抓图等方式。提供完善的报警日志管理,方便事后查询检索。

4.4 数据接入服务

数据接入服务完成智能辅助综合监控平台前置的功能,负责视频监控子系统、环境监测子系统、安全防范子系统、消防火灾子系统、智能照明子系统、在线监测子系统、电量计量子系统、一体化电源子系统等八大系统的信息接入。

4.5 WEB服务

WEB服务是系统B/S访问的后台支持服务,为整个系统提供Web Service接口、B/S客户端配置、B/S客户端控制等,通过WEB客户访问方式接入系统,提供基于WEB方式的系统信息数据发布及信息浏览、查询服务,支持数据下载和多用户并发访问。

4.6 数据库服务

数据库服务用于存放数据结构、数据定义及描述、历史数据、实时数据库采样数据以及其他管理信息等。

4.7 SADA联动服务

SCADA实现变电站远程视频监控的统一接入及监控和变电站辅助信息系统的统一监控,以及与调度系统D5000、OPEN3000等协同互动。

SADA联动服务可与D5000、OPEN3000等SCADA系统无缝衔接,互联互通。通过与D5000系统的互联,可以实现告警与视频的联动,可以实现现场开关、刀闸操作的联动视频,监视现场操作情况。

结论

本文设计基于数字化的智能辅助综合监控系统,集成视频监控、门禁管理、智能照明、环境监测、安全防范、消防火灾等子系统,并能够实现与SCADA的互联互通,实现整个系统的联动互动以及信息共享,达到运行集中监控与电网调度业务高度融合,为生产运行、安监管理、调度决策人员提供各自所需的高度集成的辅助信息支撑。

参考文献

[1]赵东华.变电站智能辅助综合监控平台在智能变电站中的应用.山西电力,2014,05:34-37.

[2]袁熙,李强.基于移动互联的智慧健康社区系统的研发.计算机应用,2015,35(1):239-242.

论文作者:马玲官

论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/19

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