總體架構

隨著智能電網的不斷推進，供配電安全也逐漸進入人們的視野，傳統(tǒng)人工巡檢的方式與當前智能化配電室的建設顯得格格不入。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)）成為智能電網建設中重要的一環(huán)。

配電室環(huán)控系統(tǒng)主要由環(huán)境監(jiān)控、設備狀態(tài)監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控、電氣火災監(jiān)控等功能組成。利用物聯(lián)網、計算機、視頻處理、傳感器等技術，將配電室里的電氣設備環(huán)境及運行數據等信息通過交換機和動環(huán)監(jiān)控主機將監(jiān)測的數據發(fā)送至云監(jiān)控平臺，并將數據發(fā)送至運維人員的手機端APP，實現(xiàn)了設備監(jiān)測和聯(lián)動操作。

采用配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了電量數椐采集、臭氧監(jiān)測、 防盜監(jiān)測、火災監(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、通風控制、空調控制、除濕控制、水泵控制、遠動報、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)、收費系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)的正常使用，后果不堪設想。

高速路的收費站、服務區(qū)、隧道站均配有相應的配電站，各配電站之間距離遠、分布分散，僅僅依靠人工方式進行巡視與運維，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，設計了一體化的安防測控及動力環(huán)境遠程監(jiān)控解決方案，內容涵蓋：供配電、UPS 、蓄電池、開關電源、空調、溫濕度、門禁、消防、防雷、視頻、網絡等內容。提高運維效率、確保高速路配電站安全。

方案目標

為高速路收費站、服務區(qū)、隧道站的配電站提供動力環(huán)境監(jiān)控整體解決方案，實現(xiàn)集中實時監(jiān)控、遠程維護管理、故障預警通知、歷史數據查詢及無人值守的五大功能。

方案簡介

杭州領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、Linux 操作系統(tǒng)，采用B /S模式，便捷的的嵌入式WEB服務方式，監(jiān)控內容涵蓋供配電、開關電源、環(huán)境監(jiān)控、 UPS、安全監(jiān)控等內容，基于上高速路配電站動力環(huán)境監(jiān)控方案，實現(xiàn)了集中實時監(jiān)控、遠程運行管理、故障預警通知、歷史數據查詢、機房無人值守。

采用在線監(jiān)測、傳感器技術、數字處理技術和無線通信技術，通過安裝在電力設備上的多種傳感器和現(xiàn)場監(jiān)測裝置，實現(xiàn)遠程在線監(jiān)測、監(jiān)視電力設備的運行狀態(tài)及設備周圍的環(huán)境狀況，當電力設備出現(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（數據、語音、視頻等）和報警信息至云平臺，運維人員無需親臨現(xiàn)場即可及時了解設備運行狀態(tài)，對配電室內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，結果是費時費工，既不能及時反映真實情況，也不能及時解決實際問題。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、設備狀態(tài)監(jiān)控、視頻監(jiān)控、安防監(jiān)控、電氣火災監(jiān)控等功能組成，主要實現(xiàn)了配電室內的溫度、濕度、 SF6氣體、煙霧、電纜溝水位等環(huán)境數據進行實時采集、處理；對開關柜、變壓器等設備的運行狀態(tài)進行實時采集、處理；對電力設備操作、設備運行情況、現(xiàn)場環(huán)境情況的遠程圖像存儲下來，并上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺以便直觀顯示、監(jiān)視；實時采集電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)數據，并上傳數據上傳至統(tǒng)一監(jiān)控云平臺等內容。

優(yōu)勢特點

國家電網公司2015年5月頒布的關于視頻監(jiān)控的企業(yè)標準《Q / GDW 1517.1 — 2014 視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口 第一部分：技術要求》，在該標準接口B部分的基礎上，為滿足變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，進行一些必要的擴展。要求接口標準應通過中國電科院或國網電科院的國家電網視頻監(jiān)控標準測試，并提供測試通過報告。

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

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)、燈光空調風機控制子系統(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，通訊協(xié)議采用IEC103規(guī)約。

輔助綜合監(jiān)控主機

輔助綜合監(jiān)控主機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)、燈光空調風機控制子系統(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)域數據、在線監(jiān)測數據、一次設備與二次設備的運行數據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，進行站端全部視頻信息和數據信息的處理分析，構建站端監(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立監(jiān)控與展示客戶端，并通過輔助綜合監(jiān)控主機（MVU）向主站傳送主站所需的各種視頻、數據、信息、信號、報警，并接收、執(zhí)行主站下發(fā)的各種指令、數據，實現(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)、燈光空調風機控制子系統(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（MVU），并在輔助綜合監(jiān)控主機（MVU）集中展示。

關聯(lián)性顯示實現(xiàn)對目標全方位的綜合監(jiān)控

采用關聯(lián)性顯示技術，對與監(jiān)控目標相關聯(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、設備運行信息、設備自身溫度信息等內容組合在同一頁面上，可以對監(jiān)控目標做整體的、全方位的監(jiān)視、研判。

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

白光燈夜視實現(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必須采用LED白光燈補光，并且LED白光燈可以與攝像機同步上下左右旋轉，保證攝像機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，增強變電站現(xiàn)場監(jiān)控的實際效果。LED白光燈能根據現(xiàn)場光線情況自動開啟、關閉燈光（光線足夠時自動關閉、光線不足時自動開啟），同時也可在站端和遠方控制LED白光燈的開啟和關閉。

變電站所有儀表智能分析、實時監(jiān)控和智能報警

本系統(tǒng)要求對變電站的所有儀表進行全部的、準確的監(jiān)控，要求系統(tǒng)能根據視頻圖像進行智能分析，實時獲得變電站內每個儀表讀數的數字量，對儀表讀數超過警戒值的，系統(tǒng)智能報警提示，并根據職能分析獲得的每個儀表數據形成趨勢圖表。

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，實現(xiàn)對變電站儀表讀數、斷路器和隔離開關的分合指示牌、開關柜分合指示燈以及隔離開關觸頭的合閘到位、分閘到位狀態(tài)進行智能分析，并將分析結果上傳。

在線式紅外熱成像或熱感應監(jiān)測設備或環(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攝像機及分析軟件，可以遠程對對紅外熱成像儀或熱感應攝像機進行上下、左右旋轉，監(jiān)控不同的目標，可以實時獲取監(jiān)控目標的可見光圖像、溫度數據、溫度圖像，對檢測到紅外熱成像或熱感應成像進行分析研判,形成溫度記錄和曲線記錄,對越過溫度預警值發(fā)出告警信號,并將記錄、曲線、告警信號實時上傳主站，溫度異常時智能報警并聯(lián)動攝像機進行多畫面、多角度視頻展示并與熱成像、熱感應組成組合畫面展示。

設備密集場合軌道監(jiān)控技術

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。

變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)要求在變電站各類保護小室、10kV開關室、35kV開關室內安裝軌道式攝像機和相關控制軟件，可以遠程對軌道攝像機進控制操作，可以實時獲取每個控制（保護、高壓）柜上的所有監(jiān)控信息。軌道監(jiān)控攝像機必須可以進行水平、垂直兩個方向的運動，保證監(jiān)控目標不留死角。

安裝在軌道上的攝像機必須自帶LED白光燈，LED白光燈可以隨攝像機一起升降、水平移動、左右上下旋轉，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)的視頻設備（如：攝像機、NVR、DVR等）應采用同一品牌的視頻設備，且應是國產主流品牌的產品。變電站輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)的主要設備配置包括：

紅外槍式攝像機攝像機(周界、大門口)

高速紅外網絡球機（室內）

高速紅外網絡球機（室外）

多目全景網絡攝像機

防爆網絡球機

主控樓門廳紅外球機

白光燈高速一體化云臺攝像機

車牌識別攝像機

熱感應攝像機

軌道攝像機

輔助綜合監(jiān)控主機 MVU

視頻處理單元(網絡視頻錄像機NVR)

三相雙電源切換器