无人值守变电站综合监控系统浅析

    一、为什么要对变电站进行监控？

    随着中国经济的快速发展，能源和通信行业在国家经济中的地位愈加显著。

    尤其国家正在大力倡导国家能源安全与能源储备，客观上向中国的能源产业提出了更高的要求，同时也提供了更多的发展空间。

    近几年，电力设施、通信基站被偷盗、遭破坏频频出现在诸多媒体，随手在网站上输入“电力设施遭破坏”、“基站被盗”等关键词进行搜索，结果显示共有数以万篇相关新闻和网页。

    因此电力部门变电站对安全防范系统的需求极为强烈，因为电力行业和人民的生活、生产息息相关，一旦电力设施遭遇破坏，就会造成大面积停电，其后果不堪设想。例如，08年初，南方大学造成的电力系统大面积瘫痪，2003年美加“8.14”和2005年莫斯科“5.25”这几起大面积停电事故，均带来几十甚至上百亿的经济损失。随着电力企业的发展，无人值守变电站越来越多的出现在城市的各个角落之际，电力维护部门对变电站高效维护、统一管理方面的要求不断提高，急切的需要一套能提高其管理水平、工作效率并符合未来科技发展趋势的系统，来解决日常管理中出现的维护问题。

    二、哪些变电站有实际监控的意义？

    电力行业变电站多数呈分散式分布，且很多地理位置处于人烟稀少的地方，平时无人或少人值守，管理人员只是在固定的时间去进行设备维护工作。

    根据电力行业配电网划分标准，变电站按照电压等级可分为变电站、高压变电站、中压变电站和低压变电站。其中属于无人值守变电站管理模式的包括超高压和高压变电站。

    在实际应用中主要属于35KV至750KV之间的变电站，具备无人值守变电站监控的实际意义。

    三、客户需要什么样的解决方案？

    经过多年的建设，目前电力行业无人值守系统普遍存在的问题是：用户在各自的变电站等已实施了部分视频监控、动环监测和综合报警系统，但大多分步、分批实施，导致系统各自独立运行，甚至每套系统都需要独立的管理人员，很难做到多系统的综合监控、集中管理，无形中降低了系统的高效性，增加了系统的管理成本。对于用户来说，如何将分散的系统进行统一联网监控以保证原有投资不会浪费才是目前的当务之急。

    无人值守变电站监控应该是以视频监控为主，辅以动力环境监测、综合报警处理和门禁控制信息等。因为，既然前端是无人或少人值守，那么，在后端管理中心就必然要对前端的所有状况、所有信息全盘掌控，才能真正做到无人或少人值守。
 

    基于电力行业客户的实际需求，电力行业变电站监控专业厂家，纷纷开始提出无人值守综合平台解决方案。本文以天津天地伟业数码科技有限公司的无人值守解决方案为例，进行重点剖析。

    四、系统的构成与实现过程

    ◆ 系统组成

    无人值守变电站综合监控系统按功能共分三个子系统：前端信号采集处理子系统、信号传输子系统、远程监控子系统，其中：

    前端信号采集处理子系统主要包括：视频服务器、半球、快球及一体化摄像机、各种报警探测器、环境监测模块、门禁系统等。

    信号传输子系统主要包括：各种传输线缆、10/100M交换机、E1网桥等等通信传输模块。

    远程监控子系统包括：中心服务器、综合监控软件、调度系统等。

系统总体示意图

    ◆ 系统实现

    （1）前端监控设备

    在变电站设置球机以观察整个站的总体状况；在大门出入口设置摄像机观察整个通道人员的进出情况；在楼通道处设置摄像机以观察整个通道人员的进出情况；在开关室内设置摄像机观察各路开关的通断状态；在通讯及监控室设计球机以观测直流屏等重要设施；在电容室内设置摄像机以观察主要电容设备；在高压室内设置球机以观察高压开关情况，并安装门禁、烟雾探测、红外报警等探测、报警装置。另外，部分监控场所需要安装数据采集模块，采集温湿度、电压电流等数据。

    （2）传输系统设备

    通常从变电站到监控中心都有2Mbps的E1通道，将核心设备通过2M网桥连到光端机等E1通道上，把图像及相关数据传送到监控中心。

    （3）监控中心组成

    监控中心分为集控站分控中心和调度局监控中心。

    集控站监控中心主要负责管理前端各个变电站设备，相应权限由调度局监控中心的密码验证服务器统一分配。根据实际情况选择录像或者将视频信号解码输出至电视墙。

    监控人员通过综合监控平台，用指定的用户名和密码登陆监控服务器，就可以进行远程监控、调度、录像、报警、电子地图等一系列功能。

    在电力行业网络内的其他职能部门或相关领导，可以通过IE浏览器或相应的分控软件，用指定的用户名和密码登陆监控服务器，就可以进行远程调度、监控。

    五、系统功能特点简介

    （1）实施方便快捷：充分利用电力行业现有网络环境（系统支持光线线路、支持TCP/IP网络，支持电力行业的2M 专网），易于日后系统扩展；
    （2）适合构建大型系统：系统支持三级/四级网络架构，支持大系统联网平台；
    （3）高度兼容性：系统可以支持多种系统兼容，支持PC式监控主机，支持嵌入式硬盘录像机，支持矩阵级联，支持网络视频服务器解决方案；
    （4）平滑过渡，节省资金：系统既可以一次投资搭建统一平台，终身受益；也可以系统逐次添加，节省资金；
    （5）安全性能高，性价比高：分布式存储同集中时存储相结合，图像资源分布式存储，集中管理，提升存储的稳定、可靠性，并降低存储造价，具有极高的性价比；
    （6）大屏幕图文显示：调度中心大屏幕图文显示系统（DLP无缝拼接大屏+监视器+LED），实时显示、切换丰富的图文信息，适合指挥中心监控、指挥、调度；
    （7）功能丰富：强大的综合软件管理系统提供了一个广阔的控制平台。它不仅可以实现电力行业客户现有的需求，还可以保证针对电力行业的特殊要求及时定制相关功能模块。一套专用平台软件统一管理所有设备，电子地图双屏显示，报警联动多路视频，有效布控追踪；
    （8）集中管理：电力行业系统复杂，需要监控的点数量比较多，位置比较分散，而又要实现统一的管理。综合监控系统解决了分散监控、集中管理的难题。通过网络将所有的监控点连成一个系统，在监控中心通过若干台中心服务器实现统一管理。