智能變電站輔助系統綜合監控平臺

一、系統概述Tip3000智能變電站輔助系統綜合監控平臺以“智能感知和智能控制”為核心，通過各種物聯網技術，對全站主要電氣設備、關鍵設備安裝地點以及周圍環境進行全天候狀態監視和智能控制，完成環境、視頻、火災消防、采暖通風、照明、SF6、安全防范、門禁、變壓器、配電、UPS等子系統的數據采集和監控，實現集中管理和一體化集成聯動，為變電站的安全生產提供可靠的保障，從而解決了變電站安全運營的“在控”、“可控”和“易控”等問題。  

二、系統組成

 1. 系統架構

智能變電站輔助系統綜合監控平臺采用分層、分區的分布式架構，分為三級中心、六大功能模塊和八大業務子系統。三級中心為省級主站系統、地區級主站系統和集控站系統。

2. 核心硬件設備 物聯網智能主機、門禁控制器為我公司自主研發、自己生產，質量可控。產品大批量應用在變電站、開閉所和基站，實踐證明產品質量的可靠性。

1）物聯網智能主機：HT500系列主機，能夠兼容并利用現有絕大部分設備，有效保護客戶的已有投資。能夠實現大部分的傳感器解析和設備控制，以及設備內部的聯動控制，脫機實現聯動、報警以及記錄等功能。工業級設計，通過EMC4級和國網指定結構檢測。

2）控制器：HT300系列控制器，是依據GA/T394－2002（《出入口控制系統技術要求》）標準要求設計，采用恩智浦32位Cortex-M3核的高性能工業級CPU，主頻可以達到100MHz。能夠滿足各種出入口控制系統的需要。具有防死機軟件狗電路、自檢電路和實時時鐘電路設計，所有輸入口光藕隔離，所有繼電器輸出帶有瞬間過壓保護，增強了控制器的穩定性和實時性。工業級設計，可每天24小時連續運行。產品分為單門/雙門/四門三種。

3.系統功能

1)環境監測子系統:環境監測子系統由設備終端和系統平臺兩大部分組成，設備終端主要包含輔助控制主機和各種傳感器。 系統可以和門禁、監控、設備控制等進行聯。  重要場所和設備的工作環境（如：溫度、濕度、漏水、水位、有害氣體、含氧量、風速風向、煙霧、明火等等） 當出現異常時，可及時顯示、報警，并可通過通信IP網絡將數據上傳至市級和省級調度中心。

2) 視頻監控子系統:視頻監控子系統基于數字硬盤錄象機等硬件設備，以大規模集中監控系統軟件為核心，執行強大的圖像監控功能。  實時圖像監視功能； 可視對講功能； 本地及遠程控制功能； 錄像功能； 視頻識別及移動偵測； 告警管理功能； 日志查詢；

3)門禁控制子系統:門禁控制子系統主要由門禁控制器、讀卡器、門鈴、門磁和電鎖等組成。 具有對變電站大門及相關門戶出入遠程控制、實時監控、保安防盜報警、對門戶多種開門方式及狀態自動記錄、存儲、遠程讀取、分析處理等多種功能。  支持電子地圖、圖標、列表等監控模式 具備考勤、密碼開門、IC卡開門、出門按鈕開門、鎖開超時告警、開門超時告警、斷線告警、非法開門告警以及脅迫告警等多種記錄。 系統獨有的報警擴展板，自帶16路I/O可以較低的成本實現報警主機和燈光控制器的功能。 可以和報警、照明、視頻、短信以及消防等系統進行聯動。 實現變電站電動大門的開關控制功能； 可以和視頻系統配合實現語音對講門禁功能。 可配置專用的應急開啟裝置，實現系統故障下的應急開啟。

4)消防報警子系統:通過接入消防主機，實現火災自動報警及消防功能。  煙霧、溫感等火災狀態的實時監控。 報警聯動功能：本地聲光報警，監控中心計算機報警，以及手機短信告警功能。并且可設置聯動視頻、門禁、燈光等子系統。 系統也可以直接接入煙霧探測器，也可以通過輔助主機的智能接口集成主流消防廠家設備。 系統提供開關量接口，能接入主變消防的報警信號，并且可以遠程控制滅火操作（需原廠家提供接口）. 說明：如原設備提供RS232或RS485等智能接口及協議，我司系統也可以實現接入。

5)設備控制子系統 :系統提供空調、風機、燈光以及水泵等設備的控制功能。   控制方式： 手動控制功能； 直接遠程控制功能； 自動報警控制功能。  系統的自動聯動功能全部在輔助控制主機上實現，在網絡斷線、服務器故障、軟件關閉等情況下不影響系統的報警、聯動以及記錄等功能。 

6) 安全防范子系統:安全防范子系統主要是通過各種探測和傳感技術的綜合應用，針對塔架、變電站周界等場所，實現在電力設備等破壞前的預警作用。 在設定的布防時間內，實行入侵監控，并且可聯動照明、監控以及門禁等系統。  可手動布撤防和自動布撤防（每個防區可設置5個時間段）。 結合硬件可控制報警主機每個子系統（用戶）的布撤防。 直觀的報警后電子地圖顯示。 可按需求設置分區圖、防區圖、子防區圖。 可設置報警聯動攝像機、門禁、燈光以及報警器等，并直接在地圖上控制。

7) SF6監測報警子系統:系統主要檢測環境空氣中SF6氣體含量和氧氣含量，當環境中SF6氣體含量超標或缺氧，能實時進行報警，同時自動開啟通風機進行通風，并具有溫濕度檢測、遠傳報警、歷史數據查詢等諸多豐富功能。說明：SF6監測也可以配置在環境監測子系統內。

8）電纜測溫子系統：電纜測溫子系統采取接觸式測量原理，實時監測電纜的運行溫度。本系統在主站上通過數值、曲線、棒圖、模擬圖等形式顯示溫度的測量值及變化趨勢，為故障的判斷提供依據。   

三、主要核心技術與系統優勢

1．智能識別算法及預警技術  基于模糊邏輯、神經網絡和進化計算等理論與方法，結合魯棒控制、自適應控制、變結構控制等現代控制理論，我公司聯合中國科大研發了智能識別和控制算法。通過對前端各種傳感器數據的集中采集分析，能夠在站端實現消防、安防、電纜火災、配電、變壓器、儀表等設備的預警，實現對變電站、基站等場所的監測、預警和自動控制，大大降低人為因素帶來的損失。 

2．iBS智能軟件總線技術  獨創的iBS（intelligent of Bus Software）軟件智能總線技術把各個進程之間的通信協議標準化、規范化，可以實現進程間每秒可達數萬次的服務調用，適合用于大型系統內部的消息總線，是巨量級的并發量的技術保證。 

3.嵌入式組件架構技術  優良的跨平臺嵌入式組件架構技術，支持多種操作系統和CPU平臺；劃分組件，面向接口開發，提高開發效率；組件重用，實現積木式的系統開發方法；提供各種強大的子系統，以不斷豐富產品特性；支持RPC，可以實現分布式應用。 

4．IEC61850標準通訊規約轉換技術  IEC61850系列規約是電力系統標準通訊規約，系統支持標準通訊規約，能夠與將其他廠商的綜合自動化系統（SCADA）和一體化信息平臺互操作，將數據及處理結果將上送到一體化平臺，并接受來自綜自系統（SCADA）的控制命令，對刀閘等動作進行視頻復核。目前已成功與南瑞、南自、許繼、四方等二次廠家系統軟件實現互聯。

5.增強性UIP協議棧和以太網模塊存儲器管理技術  增強性UIP協議棧和以太網模塊存儲器管理技術，保證了其代碼的通用性和結構的穩定性，并具有抗網絡風暴的功能。設備可以提供兩個網絡接口，實現不同網絡分區的通信功能，保障系統的安全性。 

6.系統兼容性優勢  通過超過六百個智能變電站的成功案例，已經兼容全部電力協議和大部分行業內主流產品協議。 

7.高集成度和脫機工作  物聯網智能主機的高集成度和脫機式獨立工作優勢：電科恒鈦HT500系列，能夠兼容并利用現有絕大部分設備，有效保護客戶的已有投資。能夠實現大部分的傳感器解析和設備控制，以及設備內部的聯動控制，脫機實現聯動、報警以及記錄等功能。 

8.集中監控和統一調度優勢  統一界面下視頻、門禁、環境、SF6、火災消防、安全防范所有狀態的監控。統一的設備配置管理、故障調度 。