智能变电站辅助系统综合监控平台站端设计.doc
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1、+ 智能变电站辅助系统综合监控平台站端设计智能变电站辅助系统综合监控平台站端设计 目录目录 第 1 章 站端设计.3 1.1 站端概述.3 1.2 站端典型构架.3 1.3 站端处理单元.4 1.4 视频监控子系统.6 1.4.1 监控点分布.6 1.4.2 摄像机选型.12 1.4.3 监控点部署.13 1.4.4 监控点配套.13 1.4.5 智能视频分析.14 1.5 环境监测子系统.14 1.6 安全防范子系统.18 1.7 火灾报警子系统.23 1.8 门禁子系统.24 1.9 语音对讲子系统.27 1.10 智能控制子系统.27 1.11 SF6 泄漏报警子系统.29 1.12 传
2、输子系统.31 1.12.1 网络交换机.31 1.12.2 光纤收发器.32 1.13 站端保障子系统.33 1.13.1 防雷.33 1.13.2 抗干扰.34 1.13.3 供电电源.35 1.13.4 组屏与布线.35 第 2 章 站端调试.37 + 2.1 服务端配置.37 2.2 客户端配置.38 2.3 客户端快速使用操作流程.40 2.4 联动配置设置流程.42 2.5 系统对接集成功能使用步骤.45 2.6 刀闸(保护开关)信号接入.45 2.7 数据上传,接入主站系统方式 (61850).45 2.8 站端智能设备接入设置步骤.46 + 第 1 章 站端设计 1.1 站端概
3、述 智能变电站辅助系统综合监控平台站端系统以 HT500 系列站端监控主机为 核心,能够接入开关柜、环网柜、变压器传感器或智能设备,温湿度等环境传 感器,在线式红外母线温度传感器,电缆无线测温设备,SF6 和 O2 传感器, H2S 传感器以及 O3 传感器。对射/红外等安防设备、消防主机设备,一路门禁、 8-24 路灯光/空调以及风机的控制等功能。并可以通过扩展实现图像抓拍、SF6 泄露报警、消防报警等功能。 HT500 监控主机采用 TCP/IP 有线方式或者 3G(4G)/CDMA/GPRS 等无线方式 和中心进行联网。 1.2 站端典型构架 混合模式站端系统中,模拟摄像机通过 BNC
4、接入 HT500,IP 摄像机通过 + 以太网接入 HT500,其他子系统通过 4-20mA 模拟量输入、开关量输入、RS- 485/232 串口、以太网接入 HT500。HT500 接收子系统上传的视音频及报警信 息,并进行处理、上传,工作人员可通过客户端向子系统发送一系列的控制指 令。 有人值守变电站可采用 B/S 客户端访问,通过 IE 浏览器,无需安装客户端 软件,可在任意电脑上进行操作。 1.3 站端处理单元 目前的无人值守变电站内,虽然配置有视频监控、环境监测、安全防范、 火灾报警、门禁等子系统,但大多分步、分批实施,系统各自独立运行。为了 实现多系统的综合监控、集中管理,急需对各
5、子系统进行集成。 1) 技术介绍 HT500 系列站端处理单元是安徽电科恒钛智能科技有限公司根据多年智能 变电站监控的实践经验,针对通信行业基站和电力行业变电站等内部的动力、 环境、安防等监测和控制而设计生产的一款产品。 站端处理单元采用恩智浦 32 位 Cortex-M3 核的高性能工业级 CPU,主频 可以达到 100MHz。产品采用工业级设计,具有抗干扰(软件滤波、软件陷阱、 防死机软件狗电路、阻容吸收、电磁屏蔽等) 、防雷,自检电路和实时时钟电路 设计,所有输入口光藕隔离,所有继电器输出带有瞬间过压保护,增强了设备 的稳定性和实时性。 2) 主要功能 实现对电源、UPS 等各种动力设备
6、以及消防主机的监控管理:通过串行 数据和网络 IP 包之间的数据转换,从而完成远程管理,扩展串口,将 传统的串行设备联网,串行设备互相通信等功能。 可接入 8 路开关量(2U 设备 HT502 扩展至 24 路) ,实现电子围栏、水 浸、红外、 烟感、防盗等报警监控功能。 可接入 6 路模拟量,实现对温度、湿度、风速、液位、SF6 等模拟量的 接入。支持 8 路继电器(2U 设备 HT502 扩展至 24 路)输出,实现对 灯光、风机、水泵 等设备的控制功能。 + 可通过空调遥控器(接到 RS485 接口) ,实现对空调的开机、关机、制 冷、制热、 调节温度以及通风等功能。 可实现一路门禁的管
7、理,并在此基础上实现巡检、巡视人员的考勤管理。 可通过网络对服务器进行远程参数配置。 串口具有 15KV ESD 浪涌保护,网口具有 2500V 隔离保护。 所有输入输出端口均配有光耦隔离,具有 500W 雷击保护。 远程管理,远程固件升级。 3)存储计算 因 DS-8516EH 支持接入 8 路模拟标清摄像机+16 路 IP 标清摄像机(或 16 路模拟标清摄像机+8 路 IP 标清摄像机) ,共 24 路 D1 视频。 视频图像存储空间计算公式:每个前端存储总容量(Gb)【视频码流大小 (Mb)60 秒60 分24 小时存储天数/8】/1024。 以一路视频图像在 7 天、15 天、30
8、天所需要的占用空间估算如下: 存储天数存储天数 视频规格视频规格 7 天15 天30 天 + 1280*720(HD720P),4Mb 码流295.31632.811265.63 720*576(D1),2Mb 码流147.66316.41632.81 变电站内的视频很多需连续存储 30 天,以 24 路 D1 接入为例,根据计算 得出需要 15188Gb,实际配置时还需要考虑格式化、RAID、热备盘的开销,建 议采用 8 块 2Tb 硬盘。 1.4 视频监控子系统 站端摄像机是整个综合监控系统的视频信号源,主要负责对全站主要电气 设备、安装地点及周边环境进行全天候的视频监视,同时能与其它子系
9、统进行 报警联动,满足生产运行对安全、巡视的要求。 1.4.1 监控点分布 变电站是输变电网的枢纽,安装有大量一次设备,还配套有二次设备、计 算机设备、通信设备,任何设备都关系到变电站的安全运行,同时场地环境也 影响着设备的运行状况。 + 根据不同电压等级的变电站,需配置不同数量的监控点。 1.4.1.1 500kV 变电站 500kV 变电站作为输变电网的枢纽,与区域性大容量水电站、火电站、核 电站相连接。主变采用分相变压器;500kV 侧采用 3/2 断路器接法,进线处装 设高压并联电抗器,进线多的站点采用双母双分段;220kV 侧采用双母双分段, 双母线可通过母联连接;35kV 侧采用单
10、母线接线,装设电容器。 500kV 变电站的建议摄像机数量为 40 个左右,可采用如下分布: 变电站大门:监视进出变电站人员及车辆的情况,可配合门禁使用,用 于刷卡人员或忘带卡人员的身份验证。 变电站围墙:对变电站周界进行防入侵监视,安防设备报警能联动视频。 变电站全景:全面了解变电站的现场情况,监视进出变电站、建筑物、 设备场地的人员、车辆,监视设备场地的环境状况。 主变场地:监视变电站主变的外观状态、油位、档位、套管、瓷瓶、渗 漏油、风扇状态等。 500kV 场地:监视该区域断路器、隔离开关、接地刀闸的外观状态、分 /合状态;监视该区域并联电抗、CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外观状态。 22
11、0kV 场地:监视该区域断路器、隔离开关、接地刀闸的外观状态、分 /合状态;监视该区域 CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外观状态。 35kV 场地:监视该区域断路器、隔离开关、接地刀闸的外观状态、分/ 合状态;监视该区域电容器、CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外观状态。 高压室:监视变电站内高压室(所用变室)的环境情况,运行设备的外 观状况。 室内重要区域:监视进出室内(主控室、主控楼继保室、就地继保室、 通信室、蓄电池室)的人员情况及室内设备的外观状态。 500kV 变电站的典型平面图如下所示: + 1.4.1.2 220kV 变电站 220kV 变电站作为输变电网的重要一环,与 500kV 变电站
12、的出线相连接。 220kV 侧采用双母线接线,双母线可通过母联连接进线多的站点采用双母双分 + 段;110kV 侧采用双母线接线,双母线可通过母联连接进线多的站点采用双母 双分段;35kV 侧采用单母线分段接线,装设电容器和消弧线圈。 220kV 变电站的建议摄像机数量为 2030 个,可采用如下分布: 变电站大门:监视进出变电站人员及车辆的情况,可配合门禁使用,用 于刷卡人员或忘带卡人员的身份验证。 变电站围墙:对变电站周界进行防入侵监视,安防设备报警能联动视频。 变电站全景:全面了解变电站的现场情况,监视进出变电站、建筑物、 设备场地的人员、车辆,监视设备场地的环境状况。 主变场地:监视变
13、电站主变的外观状态、油位、档位、套管、瓷瓶、渗 漏油、风扇状态等。 220kV 场地:监视该区域断路器、隔离开关、接地刀闸的外观状态、分 /合状态;监视该区域 CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外观状态。 110kV 场地:监视该区域断路器、隔离开关、接地刀闸的外观状态、分 /合状态;监视该区域 CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外观状态。 高压室:监视变电站内高压室(35kV 开关室、电容器室、所用变室、 消弧线圈室)的环境情况,运行设备的外观状况。 室内重要区域:监视进出室内(主控室、主控楼继保室、就地继保室、 通信室、蓄电池室)的人员情况及室内设备的外观状态。 220kV 变电站的典型平面图如下所示
14、: + 1.4.1.3 110kV 变电站 110kV 变电站作为输变电网的末端,与 220kV 变电站的出线相连接。 110kV 侧、35kV 侧、10kV 侧均采用单母线分段接线;10kV 侧装设电容器和消 弧线圈。 110kV 变电站的建议摄像机数量为 16 个左右,可采用如下分布: 变电站大门:监视进出变电站人员及车辆的情况,可配合门禁使用,用 + 于刷卡人员或忘带卡人员的身份验证。 变电站围墙:对变电站周界进行防入侵监视,安防设备报警能联动视频。 变电站全景:全面了解变电站的现场情况,监视进出变电站、建筑物、 设备场地的人员、车辆,监视设备场地的环境状况。 主变场地:监视变电站主变的
15、外观状态、油位、档位、套管、瓷瓶、渗 漏油、风扇状态等。 110kV 场地:监视该区域断路器、隔离开关、接地刀闸的外观状态、分 /合状态;监视该区域 CT、PT、避雷器和瓷瓶等的外观状态。 高压室:监视变电站内高压室(35kV 开关室、10kV 开关室、电容器室、 所用变室)的环境情况,运行设备的外观状况。 室内重要区域:监视进出室内(主控室、蓄电池室)的人员情况及室内 设备的外观状态。 110kV 变电站的典型平面图如下所示: + 1.4.2 摄像机选型 站端摄像机的监控范围大小、视频采集质量将影响整个视频监控系统的质 量,应结合变电站实际监控需要选择合适的产品和技术方法,保障视频监控的 效
16、果,我们在选择摄像机时可参考以下原则: 围墙监控可采用变焦镜头的一体形摄像机,越界报警联动平台弹视频窗 口时,由于围墙范围广,便于工作人员进行变焦操作看清可疑目标。 大门监控可采用固定红外枪机,具备红外夜视功能,满足全天候 24 小 时监控的需要。 全景监控(主控楼顶)可采用高速球机,实现大范围监控的需要;根据 客户需求,也可选用高清球机及智能跟踪球。 场地及高压室监控,可采用高速球机,实现大范围监控的需要;如需对 细节(油位、油温)进行监控,也可选用高清球机。 小范围的室内(通信室、蓄电池室)监控可采用固定枪机。 大范围的室内(主控室、继保室)监控可采用中速球机,实现大范围监 控的需要。 模
17、拟摄像机的清晰度应达到 540 线以上,网络标清有效像素达 752*582,网络高清有效像素达 720p 以上。 需要夜间摄像的监控点,为保障夜间低照度条件下的清晰度,采用的摄 像机应具有彩转黑、低照度(彩色1.0LUX、黑白0.01LUX)功能。 室外枪机需配置 IP66 等级的室外型防护罩。 室外球需达到 IP66 防护等级。 网络摄像机应具备开关量输出功能,以控制补光灯开启。 所有 IP 摄像机除了网络口还需具备 BNC 接口,以便接入智能视频服务 器。 1.4.3 监控点部署 序号监控位置部署摄像机类型设备选型 1围墙彩色一体化摄像机DS-2CZ282P 2大门红外防水彩色摄像机DS-
18、2CC172P-IR1 + 红外防水网络摄像机DS-2CD892P-IR1 网络高速智能球DS-2DF1-518 网络高清智能球DS-2DF1-6723 全景 (主控楼顶) 网络自动跟踪高速智能球iDS-2DF1-515-B 网络高速智能球DS-2DF1-518 4 场地及 高压室网络高清智能球DS-2DF1-672 5室内(小范围)网络摄像机DS-2CD892PF 6室内(大范围)网络中速智能球DS-2DM1-516 1.4.4 监控点配套 1.4.4.1 支架安装 变电站摄像机应根据所需监控的范围、角度、场景以及现场条件来选择安 装方法。出于变电站安全因素及施工条件考虑,以支架安装为主。
19、支架安装应按以下原则: 变电站内运行有大量高压电气设备,安装时首先应考虑与高压设备的安 全距离。 摄像机支架的选择必须满足荷重要求,同时具备防锈防腐功能。 安装应牢固,不得歪斜,制作要美观。 不具备条件可利用原有水泥杆配套 U 型抱箍安装摄像机。 1.4.4.2 补光灯 对于采光条件比较差的场所,以及夜晚低照度环境下的监控需要,为了保 障监控质量,需要在监控点配置补光灯,在监控现场环境及设备时开启周围的 灯光。因需要控制的点位较多,可通过 IP 摄像机就近输出开关量控制补光灯。 通过平台软件,可在主站控制现场任意灯光。 1.4.5 智能视频分析 因为变电站内存在着重要区域,以往“被动监控”只适
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- 智能 变电站 辅助 系统 综合 监控 平台 设计
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