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        配電網(wǎng)低壓智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與分析

        2018-06-05 10:11:52賀大為張正華于衛(wèi)
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2017年35期
        關(guān)鍵詞:智能監(jiān)控配網(wǎng)自動化

        賀大為 張正華 于衛(wèi)

        摘 要:近年來,如何有效對配電網(wǎng)終端及周邊進行視頻監(jiān)控和安全防范是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)新的需求和研究的熱點課題。為解決該問題,需從解決遠(yuǎn)程實時視頻監(jiān)控和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集兩個方面著手。本文提出的配電網(wǎng)低壓智能監(jiān)控系統(tǒng)以實時視頻監(jiān)控和信號量遠(yuǎn)程采集和實時控制為核心,實現(xiàn)了對遠(yuǎn)端的視頻監(jiān)控、報警和實時控制等功能。該系統(tǒng)符合配電網(wǎng)終端的監(jiān)控需求和現(xiàn)場條件,能夠保證無人值守配變電站的安全運行,滿足供電管理部門和配網(wǎng)自動化系統(tǒng)對終端安全生產(chǎn)保障和設(shè)備安全防范的需要。

        關(guān)鍵詞:配網(wǎng)自動化 智能監(jiān)控 視頻輪詢 報警聯(lián)動

        中圖分類號:TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)12(b)-0003-02

        1 背景介紹

        隨著智能配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和電力系統(tǒng)自動化建設(shè)進程的不斷推進,如何有效地對配電網(wǎng)終端及周邊進行視頻監(jiān)控和安全防范成為電力生產(chǎn)部門和配網(wǎng)自動化系統(tǒng)新的需求點和研究的熱點課題[1]。

        為推進配網(wǎng)自動化、智能化的發(fā)展進程,加強對變電站及無人值守變電站在安全生產(chǎn),防盜保安,火警監(jiān)控等方面的綜合管理水平,實現(xiàn)國家電網(wǎng)“三集五大、兩個一流”的目標(biāo)[2],需要搭建集中式的綜合監(jiān)控系統(tǒng)[3]。除了對各個配電網(wǎng)終端現(xiàn)場進行實時視頻監(jiān)控,還需要將配電網(wǎng)終端的現(xiàn)場圖像通過通信網(wǎng)絡(luò)實時地傳輸?shù)奖O(jiān)控中心平臺,并保存在本地服務(wù)器,以便管理人員隨時查看和調(diào)用[4]。借助網(wǎng)絡(luò),管理人員則可實時地獲取通信網(wǎng)絡(luò)同步傳輸過來的報警信號,并通過通信網(wǎng)絡(luò),利用遠(yuǎn)程信號采集控制單元對現(xiàn)場設(shè)備進行實時控制?;诖?,本文提出了適用于配電網(wǎng)的低壓智能監(jiān)控系統(tǒng),并給出了系統(tǒng)總體設(shè)計方案。

        2 系統(tǒng)設(shè)計

        2.1 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

        系統(tǒng)設(shè)計的主要目標(biāo)有:(1)通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)監(jiān)控視頻圖像的傳輸;(2)用戶通過客戶端或網(wǎng)頁可以實時查看遠(yuǎn)程監(jiān)控視頻;(3)實現(xiàn)定時或手動控制的監(jiān)控視頻輪詢;(4)實時反饋遠(yuǎn)程終端的報警信息;(5)平臺軟件和遠(yuǎn)程信息采集與控制單元實現(xiàn)報警信息觸發(fā)與視頻監(jiān)控之間的聯(lián)動;(6)實現(xiàn)配電網(wǎng)終端本地存儲和服務(wù)器集中存儲兩種方式的視頻備份;(7)實現(xiàn)平臺軟件的告警、日志管理等功能。

        2.2 系統(tǒng)的組成

        根據(jù)本系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo),智能監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成部分如圖1所示。

        由圖1可知,本系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心平臺、監(jiān)控終端設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)3個部分組成。該系統(tǒng)以監(jiān)控中心平臺為核心,將各個功能模塊從遠(yuǎn)端采集的實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理,集中存儲,統(tǒng)籌聯(lián)動。

        其中智能監(jiān)控中心平臺,分別由智能監(jiān)控中心軟件服務(wù)平臺和客戶端平臺兩部分組成。智能監(jiān)控中心軟件服務(wù)平臺是整個智能監(jiān)控系統(tǒng)的核心,它通過各種服務(wù)承擔(dān)著與遠(yuǎn)程終端監(jiān)控設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信,集中管控各種數(shù)據(jù)信息的任務(wù),負(fù)責(zé)向客戶端軟件進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),并提供一系列服務(wù)接口供其他軟件程序進行調(diào)用。而監(jiān)控中心客戶端軟件平臺則是面向用戶的人機交互軟件,向用戶展示監(jiān)控視頻和其他各種遠(yuǎn)端數(shù)據(jù),完成用戶下達(dá)的各種任務(wù)。

        監(jiān)控終端設(shè)備則是部署在配電網(wǎng)終端的各種類型的配變電站等設(shè)施,對其進行監(jiān)控、監(jiān)測的現(xiàn)場設(shè)備。主要包括視頻監(jiān)控設(shè)備、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制模塊、智能開關(guān)設(shè)備、報警器設(shè)備、以及供電模塊。

        通信網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵和核心,通過通信網(wǎng)絡(luò),監(jiān)控中心發(fā)出的控制指令能夠準(zhǔn)確地傳送到智能監(jiān)控終端,同時智能監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)信息也通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。

        3 系統(tǒng)主要功能分析

        本系統(tǒng)的主要功能包含以下幾個方面。

        (1)視頻監(jiān)控與輪詢。

        通過監(jiān)控平臺的軟件客戶端對遠(yuǎn)方配電網(wǎng)終端進行視頻監(jiān)控,實時了解配變電站的安全狀況,確定設(shè)備運轉(zhuǎn)情況。同時監(jiān)控平臺提供視頻輪詢功能,即在手動或者定時啟動輪詢功能后,軟件按照順序依次播放各個監(jiān)控點的實時視頻,每個變電站播放30s,方便監(jiān)控管理人員定期對各個配變電站進行集中查看。

        (2)視頻數(shù)據(jù)的存儲與回放。

        各個配電網(wǎng)終端現(xiàn)場設(shè)置錄像設(shè)備,對該監(jiān)控點的視頻錄像進行本地存儲。同時,通過監(jiān)控中心平臺服務(wù)器對從各個監(jiān)控點獲取的監(jiān)控視頻進行集中存儲,并可以在監(jiān)控中心軟件平臺上對服務(wù)器上存儲的視頻錄像備份進行回放、管理。

        (3)開關(guān)量數(shù)據(jù)采集。

        監(jiān)控中心平臺可以實時采集遠(yuǎn)程終端部署的智能開關(guān)設(shè)備上傳輸?shù)男盘柫?。?dāng)智能開關(guān)設(shè)備被非法開啟時,采集到的信號量反饋到監(jiān)控中心,并在監(jiān)控軟件平臺界面發(fā)出警報信息。

        (4)報警聯(lián)動。

        當(dāng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號實時反饋到監(jiān)控中心軟件平臺時,平臺在發(fā)出報警信息的同時,監(jiān)控顯示界面將自動跳轉(zhuǎn)到報警信號發(fā)出的監(jiān)控點,方便監(jiān)控中心工作人員及時對該監(jiān)控點的狀態(tài)進行查看,實時了解報警信息發(fā)生的原因。同時,對非法闖入、非法開啟終端設(shè)備箱等情況,可以通過遠(yuǎn)程命令開啟監(jiān)控點設(shè)置的聲光報警器,通過聲光報警對非法闖入人員進行警示,并通知管理人員及時響應(yīng)。

        (5)系統(tǒng)日志。

        系統(tǒng)會自動記錄并保存監(jiān)控中心平臺的運行狀態(tài),包括遠(yuǎn)程設(shè)備的連接信息,輪詢和報警信息及報警處理等的相關(guān)記錄,以便在系統(tǒng)運行發(fā)生故障或報警統(tǒng)計和后續(xù)處理時,提供必要的資料。

        (6)C/S客戶端訪問模式。

        系統(tǒng)采用客戶端/服務(wù)器模式進行監(jiān)控中心平臺的構(gòu)建。服務(wù)器對遠(yuǎn)端智能監(jiān)控設(shè)備進行集中管理并對客戶端提供的Web Service服務(wù),客戶端通過調(diào)用服務(wù)器Web Service的相關(guān)方法,同時通過圖形界面完成與用戶交互。

        4 結(jié)語

        本文以電力系統(tǒng)配電網(wǎng)終端的智能監(jiān)控需求為目標(biāo)提出了適用于配電網(wǎng)的低壓智能監(jiān)控系統(tǒng),并給出了系統(tǒng)總體設(shè)計方案和部分功能分析,該系統(tǒng)以實時視頻監(jiān)控和信號量遠(yuǎn)程采集和實時控制為核心,實現(xiàn)了對遠(yuǎn)端的視頻監(jiān)控、報警和實時控制功能。該系統(tǒng)符合配電網(wǎng)終端的監(jiān)控需求和現(xiàn)場條件,能夠滿足供電管理部門和配網(wǎng)自動化系統(tǒng)對終端安全生產(chǎn)保障和設(shè)備安全防范的需要。經(jīng)測試和驗證,本系統(tǒng)滿足設(shè)計要求,已正式投入使用。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 辛文增,史陽.淺析現(xiàn)代配網(wǎng)自動化的發(fā)展[J].科學(xué)導(dǎo)報,2016(6):259.

        [2] 國家電網(wǎng)公司.智能變電站建設(shè)技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2011.

        [3] 樊陳,倪益民,竇仁暉,等.智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)有關(guān)規(guī)范解讀[J].電力系統(tǒng)自動化,2012,36(19):1-5.

        [4] 黃冀華,徐元彬,胡龍生,等.智能監(jiān)控系統(tǒng)在變電站運行管理中的應(yīng)用[J].華東電力,2014,42(8):1722-1724.

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