2022年电力监控系统简介 .pdf

JHS IMS2000TS电力系统变电站音 /视频及环境远程集中监控系统简介一、系统概述：随着我国电力事业的高速发展，变电站的数量和规模不断增大，且新建和改建的变电站又装备了许多高技术含量的新设备。对这些数量大、型号多、技术新的设备进行日常维护是摆在我们面前的一个难题。在当今市场经济大潮中，提高经济效益已成为企业的首要奋斗目标， 国家电力总公司要求，城区 220KV 及以下的变电站要有35%以上实行无人 /少人值守，以达到“减员增效”的目的。因此变电站的运行维护方式，应从过去的分散式逐步向集中式过渡；采用高科技手段， 对实现无人/少人值守的变电站及其设备进行实时长期不间断地观察，从而减少日常维护量，增强对出现意外的快速反应能力，提高管理水平，进而提高电力部门的经济效益和社会声誉。JHS IMS2000TS变电站音 / 视频及环境远程集中监控系统 ，是一套专门针对无人值守变电站远程集中监控的完整解决方案。 该系统可以实现对变电站音 / 视频和环境量的实时采集和上报， 较好地解决了遥测、 遥控、遥信和遥视、移动音 / 视频传送、红外测温、智能门禁等问题。二、系统设计原则先进性： 系统采用成熟及先进的设备和技术；即采用先进的网络、数据库、通信、数据处理、开发平台和方式等，保证整个系统起点高、功能强、生命周期长；灵活性： 系统具有强大的“组态”功能；组网方式、功能配置、界面设置、设备接入灵活，能满足不同监控对象的业务需求，软件功能齐全，配置方便；可扩展性：能够适应不断增加的业务需求， 当增加新的监控对象时，只需增加少量设备，无需改动任何软件；开放性： 开放式系统结构， 系统的网络协议、数据库操作、 产品的集成和开发工具都采用业界主流标准，保证系统开放性；实时性： 系统有及快的响应速度，每路图象可达 25帧/ 秒，远程图象延迟小于 0.5 秒；实用性： 从用户角度出发， 系统能使机房少人甚至无人值守成为可能。 充分利用现有资源， 尽量降低系统成本，使系统具有较高的性能价格比。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 三、系统特点系统软件采用最佳可用性设计系统软件采用多通道冗余设计，在数据传送时不会因为主通道故障而发生传输中断或错误。软件运行时采用容错性设计，软件中的核心层始终处于运行状态。对于配置错误或其它原因造成的某个部件运行不正常，核心层可以接收中心的修正命令，动态停止或重新启动局部功能，而其它功能运行不受影响。系统的硬件采用最优化性能设计系统硬件采用高可靠性设计，所有外购硬件均采用业界主流产品，系统在数据采集、数据传输（特别是在图像的编解码和传输）等方面都有独特之处。保证了系统的性能最优化和最佳的可靠性。系统的动态配置系统具有的动态配置功能满足了系统的远程升级与维护需要。系统设计可以接收并识别远程维护命令，修改运行参数，改变运行状态。系统软件设计能同时满足动态配置与高可靠性连续运行两项指标。使得整个系统在不停机的条件下，达到远程升级与维护要求,从而满足系统连续运行的目的。多组态性设计系统的多组态性是根据系统最优化思想而设计的。 多组态性主要体现在系统的模块化架构和可配置性方面。针对不同的情况和需求，系统可以选择不同的组态。在系统运行的过程中，可以根据需要，在一定条件下改变组态，以达到最优化运行。系统的多组态性设计不仅提高了系统的运行效能，而且增强了系统的适应性。告警信息最优化设计系统在底层告警信息的采集与传输中， 采用灵活的分布式采集和组网方式优化传输。在中心层告警信息采用过滤、分析、预处理等方式减少通信负荷。数据库方面则通过条件约束实行报表入库，减少数据库吞吐量，提高数据存储效率。系统告警信息的显示也体现了最优化设计思想。在告警点的定位上提供多种快捷方法，同时提供语音告警过滤等功能，使用户在获取告警信息方面具有多种途径。在告警信息的处理方面，提供手动和联动处理两种功能。对于实时型要求较高的告警处理，系统可以自动处理。对于手动处理的告警信息，系统提供优选方法告知值守人员。系统的可靠性设计系统的分布式采集网络拓扑提供了可靠传输方法。 底层应用的各种传输协议，在模块设计上包括了校验、纠错、出错重发和传输确认机制，保证了系统的可靠性。分布式网络层和中心通信层的设计中都包括了上述机制以确保数据传输的可靠性。在数据库设计中确保数据源的唯一性和数据的同一性。在告警功能层设计中保证程序流程和判断逻辑的正确可靠，尤其是资源分配处理的逻辑和在复杂情况下各种处理关系和联接逻辑名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 的正确可靠。系统的可靠性测试系统经过了严格的可靠性测试。主要包括功能性测试和可靠性测试，系统可靠性的关键模块不仅具有单独的测试程序，还提供在线观测功能和在系统维护模块控制下的观测功能。系统在运行时可提供各种实时运行的状态信息，并在系统联调阶段以日志形式加以纪录。系统的可靠性测试还包括了在部分功能模块失效的情况下，对整体系统的影响。系统在关键模块功能正常的情况下，其他功能模块的失效不会影响到关键模块的运行。其他特点：系统采用开放式设计，软、硬件升级有保障；系统具有强大的组态功能，具有很强的可配置性、灵活性和适应性；系统采用模块化结构设计，易扩展，升级平滑。系统的图像监视与动力、环境功能结合，并可任意组合，适应用户不同层次的应用需要。系统具有图形化中文界面，在线帮助信息，方便、友好。系统的数据远程传输可配置备份通道，系统自动完成主/ 备切换。系统采用隔离式的前端设计， 保证监控系统与被监控系统分离， 一个系统的故障或运行错误不对另一系统产生影响。系统具有中心和监控站双向语音传输功能。系统的图像采用标准的 MPEG-4 视频码流，由硬件完成编码，传输实时性好，稳定可靠，每路图像可达25帧/ 秒，分辨率为 352*288。系统的网络协议采用 TCP/IP。系统采用通信处理机来连接监控系统子网和电力综合管理网络，将图像数据码流进行收集和管理， 根据图像台和电力综合管理网络上终端的请求， 将图像数据分发到各个工作席位上； 这样使得两个网络既相对独立，又可进行正常的数据通信；最大限度的防止一个网络的数据风暴对另一个网络所造成的影响。系统中变电站的图像、声音及所有环境信息均通过远程广域网传输，并在计算机显示器上显示。电力局 MIS网上的任何一台 PC机均可浏览监控系统的实时图像。系统在一个 2M带宽中可同时实现 4 路实时（ 25帧/秒）图像及 1 路双向语音和 1路数据传输；变电站至监控中心图像延时小于 0.5 秒，每路图像间切换延时小于 0.5 秒。系统具有后台录像和图像报警功能，在设定图像区域发生报警时，相关的摄像机图像在监控台上立即弹出。系统具有与其它系统（如办公 MIS网）并网功能，即可在计算机网络上同时传送控制、 语音和图像信号，由于不需要任何专门的硬件设备要求， 局域网上的任何终端， 只要有相应的权限就能控制镜头和观看图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 像，而且与运行的其它系统不冲突，即不影响其它应用系统的正常运行。系统本系统具有 WEB 功能，即在网络上任何一台计算机， 无需安装任何客户端软件， 用浏览器（IE）即可完成由管理台授权的各种操作（包括图像操作）。系统具有图像手动 / 自动切换、预置位设定、图像调节、多画面分割、图像存储/ 回放、图像网络浏览等功能。系统具有告警快速定位、 告警存储、 告警语音提示、告警确认、告警屏蔽、告警联动、呼叫、打印等功能，这些功能均可灵活配置。系统具有完善的各种业务统计报表功能，且用户在不用更改程序的情况下可灵活修改各种报表。系统具有完善安全的操作管理功能，系统管理员可根据实际情况设定各种权限。系统采用事件驱动分层设计，整个系统模块化强，修改升级灵活，可在现场进行配置。系统具有自身的管理维护功能、 故障定位、在线配置、远程软件升级功能，可降低本监控系统自身的维护成本。四、系统组网：JHS IMS2000TS 系统采用逐级汇接的方式上报数据，系统的体系结构为树形网络拓扑结构，可根据用户的实际情况，系统可采用二级、三级或多级的结构。系统采用 TCP/IP网络通信协议。系统可多种传输方式： E1、PSTN 、DDN 、ISDN 、微波等。系统前端采用 RS485总线进行组网，监控主站为 C/S结构，业务台的数量可以根据监控系统的规模灵活设置，系统同时具有强大的组态及报表功能。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 监控主站组网图：变电站组网图：变电站组网图供电局 MIS网图像台网桥2M交换机变电站通信处理机数据库服务器/报表台视频采集卡网桥2M ( 去监控主站) 前置机高速一体化球形摄像机红 外烟雾照明RS232/485 采控模块水浸温湿度话筒音箱控制箱智能门禁RS232/485 RS232/485 10M/100M 视频线名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 五、系统功能1.前端变电所 /站最多可同时采集 16路图像（使用画面分割器可更多），并可同时进行本地循环录像， 以保证对每一路图像的事故追忆功能的实现，缺省的循环录像时间为一小时（可调） 。2.前端与主站间通信带宽为 2M 的情况下，如前端无画面分割器，可实时上传四路图像，如有画面分割器（如9 画面分割器） ，则可同时上传 3+9=12路实时图像，以上每路图像均能达到25 帧/秒。3.一点看多点： 在前端无画面分割器的情况下， 主站图像台最多能同时看到 9路上传的实时图像， 此 9 路图像可以是来自同一或不同变电所 /站中的任若干路 （同一变电所 /站最多有 4路） ；在前端配有画面分割器的情况下，可最多同时看到 99=81路上传的实时图像，以上每路图像均能达到25帧/秒。4.多点看一点：多个用户终端能同时监视同一个前端的同一路实时图像。5.多点看多点：多个用户终端可分别监视任一个前端的任一路实时图像。6.具备 Web浏览器功能，即在 MIS 网上的用户无需安装监控软件， 即可利用 Web浏览器监视任一前端的任一路实时图像，并可对图像进行控制，包括：云台的上、下、左、右转动和镜头变焦、聚焦和光圈的控制。同时可回放任一前端的任一路录像文件； 在进行录像操作时，录像文件可以指定在任一适当的路径下进行存储，甚至可以录在他人的计算机上。另外，还可以将录下的文件进行回放控制，包括：快进，单帧播放、前跳、后跳、暂停等，以便仔细分析录像文件的各个细节。7.以上所有图像均能达到 25 帧/秒，延迟小于 0.5秒；多路图像之间的切换为无缝连接，响应时间小于0.5秒；云台操作反应时间小于 0.5秒。8.对具有场景预置功能的摄像机可以进行动态预置场景操作，预置后可立即使用，并可任意配置预置点巡航轨迹和巡航属性设置，包括巡航速度，多预置点停留时间等，之后可随时启动和终止巡航功能。9.可实现前端摄像机的巡航功能： 即对系统内前端任意摄像点的图像进行轮流显示， 而不管这些图像是否来自相同或不同的前端， 并且显示时间的长短可任意配置； 以上的巡航功能，可以在单路图像画面中实现， 也可在多路图像画面中多路同时进行。10.告警联动功能： 当发生告警时， 相关的摄像机能自动对准相关位置， 打开相应照明，此时主站的图像台能迅速切换到告警画面， 告警点以红色显示， 音箱进行语音告警提示， 并通过 Modem进行告警呼叫 (向值班人员的 BP机或手机报告故障发生情况 )，同时启动后台录像；告警时间、位置等信息均写入数据库。11.所有环境量，包括模拟量（可接入红外测温仪）和状态量（数字输入量）均能实时显示，告警分为“严重”、“重要” 、 “一般”三级。在任一画面有上述告警时， 相应告警点的图标均能即时以红色显示， 音箱进行语音告警提示，并取告警种类、位置、开始时间、确认时间、确认人、结束时间写入数据库。系统对不需做出反应的告警可以按不同的时间段进行告警屏蔽； 对正在维修的监测点可以动态设置停用， 同时用“停用色”显名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 示该监测点。12.可对前端状态量（输出量）进行远程遥控，如开关照明、空调等，响应时间小于0.5秒，相应的操作人、操作内容等均记入数据库。13.在报表台可查看登录日志、告警记录、操作记录等，告警记录可按年、月、日进行查询，亦可按年或按月生成相应的统计报表，统计数据可分别以表格、直方图或饼图等显示或打印输出。14.系统具有完整的权限管理机制， 可按工作性质对每个操作人员授予相应的权限和口令， 只有操作人员进行合法登录后，方可进行相应的操作（包括前置机的退出操作） ，操作人员可随时更改自己的口令。15.系统具有自动检测通信通道故障的功能， 并将其视为一种告警， 处理方式与上述相同， 当然系统可以临时停用某个通道。16.系统具有通信链路自动恢复功能， 当中心与前端通道异常中断， 经检修恢复后，通信链路可自动建链， 保证图像能迅速恢复，且无马赛克现象。17.在监控主站可以实现和任一前端的双向语音通话。18.系统具有可接入无线头盔、大屏幕投影仪和长延时录像机的能力。六、系统主要技术指标：系统容量前端图像采集能力：输入：16 路/前置机（无多画面分割器）；输出：同时上传 4 路/2M带宽( 无多画面分割器); 同时上传 3 + 多画面分割器可分割数 （2M带宽） ，例: 在 2M带宽下，使用 9 画面分割器，可同时上传 12 路；监控中心 /主站图像显示能力： 9 个显示窗口/页面；响应时间图像延时： 0.5 秒；图像切换时 间： 0.5 秒；控制命令响应时间：0.5 秒；告警联动响应时间：0.5 秒；环境量变化响应时间： 0.5 秒；前置机告警峰值： 1次/2 秒。图像品质名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 图像压缩标准： MPEG-4; 实时性： 25帧/ 秒；图像显示和切换：无马赛克，无缝连接；录像文件：文件间自动无缝拼接；可靠性监控系统可 24 小时不停机运行。系统的 MTBF( 平 均无故障时间 )大于 100,000 小时，MTTR( 平均维护时间 )小于 1小时。七、系统界面名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - JHS IMS2000TS电力系统变电站音 /视频及环境远程集中监控系统简介名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -