智能变电站辅助系统综合监控平台

一、系统概述Tip3000智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控，实现集中管理和一体化集成联动，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。  

二、系统组成

 1. 系统架构

智能变电站辅助系统综合监控平台采用分层、分区的分布式架构，分为三级中心、六大功能模块和八大业务子系统。三级中心为省级主站系统、地区级主站系统和集控站系统。

2. 核心硬件设备 物联网智能主机、门禁控制器为我公司自主研发、自己生产，质量可控。产品大批量应用在变电站、开闭所和基站，实践证明产品质量的可靠性。

1）物联网智能主机：HT500系列主机，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。工业级设计，通过EMC4级和国网指定结构检测。

2）控制器：HT300系列控制器，是依据GA/T394－2002（《出入口控制系统技术要求》）标准要求设计，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。能够满足各种出入口控制系统的需要。具有防死机软件狗电路、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，增强了控制器的稳定性和实时性。工业级设计，可每天24小时连续运行。产品分为单门/双门/四门三种。

3.系统功能

1)环境监测子系统:环境监测子系统由设备终端和系统平台两大部分组成，设备终端主要包含辅助控制主机和各种传感器。 系统可以和门禁、监控、设备控制等进行联。  重要场所和设备的工作环境（如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体、含氧量、风速风向、烟雾、明火等等） 当出现异常时，可及时显示、报警，并可通过通信IP网络将数据上传至市级和省级调度中心。

2) 视频监控子系统:视频监控子系统基于数字硬盘录象机等硬件设备，以大规模集中监控系统软件为核心，执行强大的图像监控功能。  实时图像监视功能； 可视对讲功能； 本地及远程控制功能； 录像功能； 视频识别及移动侦测； 告警管理功能； 日志查询；

3)门禁控制子系统:门禁控制子系统主要由门禁控制器、读卡器、门铃、门磁和电锁等组成。 具有对变电站大门及相关门户出入远程控制、实时监控、保安防盗报警、对门户多种开门方式及状态自动记录、存储、远程读取、分析处理等多种功能。  支持电子地图、图标、列表等监控模式 具备考勤、密码开门、IC卡开门、出门按钮开门、锁开超时告警、开门超时告警、断线告警、非法开门告警以及胁迫告警等多种记录。 系统独有的报警扩展板，自带16路I/O可以较低的成本实现报警主机和灯光控制器的功能。 可以和报警、照明、视频、短信以及消防等系统进行联动。 实现变电站电动大门的开关控制功能； 可以和视频系统配合实现语音对讲门禁功能。 可配置专用的应急开启装置，实现系统故障下的应急开启。

4)消防报警子系统:通过接入消防主机，实现火灾自动报警及消防功能。  烟雾、温感等火灾状态的实时监控。 报警联动功能：本地声光报警，监控中心计算机报警，以及手机短信告警功能。并且可设置联动视频、门禁、灯光等子系统。 系统也可以直接接入烟雾探测器，也可以通过辅助主机的智能接口集成主流消防厂家设备。 系统提供开关量接口，能接入主变消防的报警信号，并且可以远程控制灭火操作（需原厂家提供接口）. 说明：如原设备提供RS232或RS485等智能接口及协议，我司系统也可以实现接入。

5)设备控制子系统 :系统提供空调、风机、灯光以及水泵等设备的控制功能。   控制方式： 手动控制功能； 直接远程控制功能； 自动报警控制功能。  系统的自动联动功能全部在辅助控制主机上实现，在网络断线、服务器故障、软件关闭等情况下不影响系统的报警、联动以及记录等功能。 

6) 安全防范子系统:安全防范子系统主要是通过各种探测和传感技术的综合应用，针对塔架、变电站周界等场所，实现在电力设备等破坏前的预警作用。 在设定的布防时间内，实行入侵监控，并且可联动照明、监控以及门禁等系统。  可手动布撤防和自动布撤防（每个防区可设置5个时间段）。 结合硬件可控制报警主机每个子系统（用户）的布撤防。 直观的报警后电子地图显示。 可按需求设置分区图、防区图、子防区图。 可设置报警联动摄像机、门禁、灯光以及报警器等，并直接在地图上控制。

7) SF6监测报警子系统:系统主要检测环境空气中SF6气体含量和氧气含量，当环境中SF6气体含量超标或缺氧，能实时进行报警，同时自动开启通风机进行通风，并具有温湿度检测、远传报警、历史数据查询等诸多丰富功能。说明：SF6监测也可以配置在环境监测子系统内。

8）电缆测温子系统：电缆测温子系统采取接触式测量原理，实时监测电缆的运行温度。本系统在主站上通过数值、曲线、棒图、模拟图等形式显示温度的测量值及变化趋势，为故障的判断提供依据。   

三、主要核心技术与系统优势

1．智能识别算法及预警技术  基于模糊逻辑、神经网络和进化计算等理论与方法，结合鲁棒控制、自适应控制、变结构控制等现代控制理论，我公司联合中国科大研发了智能识别和控制算法。通过对前端各种传感器数据的集中采集分析，能够在站端实现消防、安防、电缆火灾、配电、变压器、仪表等设备的预警，实现对变电站、基站等场所的监测、预警和自动控制，大大降低人为因素带来的损失。 

2．iBS智能软件总线技术  独创的iBS（intelligent of Bus Software）软件智能总线技术把各个进程之间的通信协议标准化、规范化，可以实现进程间每秒可达数万次的服务调用，适合用于大型系统内部的消息总线，是巨量级的并发量的技术保证。 

3.嵌入式组件架构技术  优良的跨平台嵌入式组件架构技术，支持多种操作系统和CPU平台；划分组件，面向接口开发，提高开发效率；组件重用，实现积木式的系统开发方法；提供各种强大的子系统，以不断丰富产品特性；支持RPC，可以实现分布式应用。 

4．IEC61850标准通讯规约转换技术  IEC61850系列规约是电力系统标准通讯规约，系统支持标准通讯规约，能够与将其他厂商的综合自动化系统（SCADA）和一体化信息平台互操作，将数据及处理结果将上送到一体化平台，并接受来自综自系统（SCADA）的控制命令，对刀闸等动作进行视频复核。目前已成功与南瑞、南自、许继、四方等二次厂家系统软件实现互联。

5.增强性UIP协议栈和以太网模块存储器管理技术  增强性UIP协议栈和以太网模块存储器管理技术，保证了其代码的通用性和结构的稳定性，并具有抗网络风暴的功能。设备可以提供两个网络接口，实现不同网络分区的通信功能，保障系统的安全性。 

6.系统兼容性优势  通过超过六百个智能变电站的成功案例，已经兼容全部电力协议和大部分行业内主流产品协议。 

7.高集成度和脱机工作  物联网智能主机的高集成度和脱机式独立工作优势：电科恒钛HT500系列，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。 

8.集中监控和统一调度优势  统一界面下视频、门禁、环境、SF6、火灾消防、安全防范所有状态的监控。统一的设备配置管理、故障调度 。