GEV电力远程视频监控报警系统

 

1. 概述

随着电力系统自动化建设和改造不断发展完善,电网企业大多已经实现了对远程变电站/电网发电机组的遥测、遥信、遥控、遥调,即四遥功能

电力是国民经济的命脉,是国家的战略资源。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,保证供电系统的安全运行已成为电力行业管理部门的首要任务。通过计算机技术、图像数字化技术和信息技术的应用,实现电力部门对厂方、变电站、无人或少人职守机站的综合监控、集中管理,利用现有的网络对前端的图像、环境、设备运行状态、周围防范等进行有效的监控和管理,大幅度提高了对前端监控的实时性、有效性,降低了人员及管理成本,提高了工作效率。

基于GEV大型分布式综合安防网络管理平台设计开发了GEV电力远程图像监控报警系统。可实现变电站的远程实时图像监控以及远程故障和意外情况的告警接收处理,为提高变电站运行及维护的安全性和可靠性,实现电网的可视化监控调度,为电力系统的安全稳定运行和提高电网自动化管理水平奠定坚实的基础.

GEV电力远程视频监控报警系统可以对各变电站的现场进行实时视频监控,将变电站的各被监视点,如主控制室,高压室、设备情况、断电器、隔离刀闸、室外场地等现场图像通过通讯网实时地传输到集控站(分中心)或地方调度中心;同时可以按照多种方式进行数字录像,保存在服务器上供事后调用。对重要变电站,局领导及调度人员可分别通过企业计算机网络,利用桌面微机,实时地对变电站进行视频监控或调用数字录像。实现真正意义上的第五遥—遥视。

2. 网络情况

目前,变电站大部分与电力公司的监控中心之间已具有光纤通道。通常为变电站的远程图像传输划分2M带宽的E1通道。如下图所示。

 

 

变电站远程图像传输的带宽

 

 

GEV电力远程视频监控报警系统中:针对不同的情况可以把E1、无线、局域网等多种网络方式有效的结合起来,采用GEV流媒体服务器,利用代理转发机制,结合局域网内组播通讯方式,可有效解决用户并发访问时的带宽拥堵问题,极大地节约网络带宽资源。

3.        需求分析

电力系统内各种生产设备类型复杂,数目巨大,地域分布广,人工维护困难。同时,为适应减员增效和现代化管理的要求,对生产现场的闭路电视监控系统在可靠性、易用性及易维护性,尤其对远程监控方面提出了更高的要求。目前各地电力站的无人/少人值守机房的管理主要存在以下问题:

1)        电站分布于城乡各处,采用传统的人工巡检的方式已经不能适应电力网业务迅速发展的需求。

2)        缺少专业的维护人员,维护人员的水平参差不齐。维护人员无法及时了解远程变电站的设备运行状态以及机房环境,无法及时排除设备的故障。

3)        变电站的安全无法及时保证。由于机房分布广,周围环境复杂且无人值守,机房的安全问题就显得比较突出,必须解决防火、防盗、防水等安全问题,保障设备的运行安全。

4)        调度指挥操作全部靠电话联系,无法对现场操作进行指导,对现场操作情况无法预测。

5)        无人值守变电站由于无法保证现场安全,更多采用的还是有人值守方式。

6)        采用操作队巡检方式无法保证及时发现设备隐患及时处理,而只能采取事后处理的方式,影响了供电可靠性和电力局的供电可靠率达标。

7)        线电缆、变压器设备遭盗窃、人为破坏。

8)        电力通讯的安全性要求非常高,但目前电力通讯的很多机房都处于无监控状态,这对电力通讯的安全是一个非常大的隐患,所以多数机房都采用有人值守方式,对一些比较偏远的地方维护和监视都很困难。

4.        功能分析

GEV电力远程视频监控报警系统是基于多媒体技术研究出来的一种全新监控平台,以计算机为核心、采用高新技术、结合监控系统的实际要求及多年来不断完善的安防理论和经验,建立一套软硬件相结合的、崭新、完整的监控体系,优化内部结构,减少不必要的环节,提高整体性能和反映速度,满足技术不断发展的需求,属于一套真正的监控管理平台,因而具有良好的开放性、可扩充性、可维护性。将进一步提高系统的开放性,保护用户的软件投资和系统功能的进一步扩充。

下面是对变电站系统功能进行的说明:

1)        SCADA系统的操作联动。当操作员通过SCADA系统发出开关、闸刀分合命令操作命令的同时,监控主机应自动推出该开关或闸刀的图像,并能监视到整个闸刀的整个操作过程。此外,在以往的变电站保护、监控系统中,故障录波是作为发生事故后进行事故追忆的一种辅助手段,而图像监控系统可以通过获取SCADA系统电气状态量信号实现报警联动(简称RTU联动),记录事故发生时变电站及其重要相关设备的运行状况,并因其强大的存储功能使现场场景可多方位重复再现,从而可以进一步帮助技术人员洞察事故演变过程,剖析事故产生原因。

2)        设备实时温、湿度显示基于运行温、湿度的设备诊断:不同的电气设备在运行时,温、湿度的变化是检测设备运行状态的重要参数。电气设备运行状态变送器可以将设备运行时的温、湿度数值,结合视频的远程传输,给管理员实时远程提示各项设备的运行温、湿度变化数值,直观、准确的设备运行温、湿度监测,也为发展新型的电网自动化维护系统提供了重要的技术手段。监视变电站内主要室内环境(主控室、高压室、电容器室、独立通信室等)的情况。

3)         变电站设备巡检机器人。可以根据操作人员在基站的任务操作或预先设定的任务,自动进行变电站内的全局路径规划,借助激光雷达和GPS全球定位系统自主完成变电站设备的巡检工作,通过携带的各种传感器,完成变电站设备的图像巡视、设备仪表的自动识别、一次设备的红外检测等,并记录设备信息,提供异常报警。操作人员只需通过后台基站计算机收到的实时数据、图像等信息,即可完成变电站的设备巡视工作。

 

4)     基于运行噪声的设备故障诊断。采集电气设备运行噪声并进行频谱分析,提取设备的运行状态特征声纹,实现变电站设备的在线状态监测和故障诊断。

5)     电力线无线防盗报警。报警主机安装在被监控电力线的电杆上或变压器旁,电力线或变压器一旦被盗,三相断电或停电,监测报警主机立即探知并以无线GSM短信息和语音方式向GSM接警机报警,接警机收到报警信号后将数据传送给微机,微机经接警软件分析判断报警主机及可能出现故障的线路后声音报警,屏幕显示报警日期,时间,报警分机号,故障变压器及可能的故障线路,并以电子地图方式显示报警变压器用故障线路的实际地点,将报警数据存入数据库以备查询,值班人员得到报警后立即跟警力到现场查验情况,处理有关问题.利用GSM无线移动通讯网络信号传输。

 

6)        辅助监视变电站内CTPT、避雷器和瓷绝缘子等高压设备的外观状态。

7)        监视变电站内变压器、断路器等重要运行设备的外观状态。

8)        实现变电站防盗自动监控,可进行周界、室内、门禁的报警及安全布控;在条件成熟和管理规范允许的前提下,宜和站内消防系统实现报警联动。

9)        实现对变电站区域内场景情况的远程监视、监听。

   

10)     实时监视通讯机房的供电系统工作状况及环境、进出机房人员管理。

 

5.        系统架构

GEV电力远程视频监控报警系统由四大部分组成,第一部分:前端综合监控设备(音视频监控、环境变量监控、出入口监控等)、综合监控主机、综合监控软件;第二部分:网络传输部分(宽带网络、无线网络、ADSL或行业用户专网);第三部分:管理中心软件平台,由认证服务器、代理服务器、流媒体服务器、WEB服务器、存储服务器、中心主控(电子地图)、监控终端、网络终端等;第四部分:远程监控单元。

 电力远程监控报警系统通过在前端机房/变电站安装摄像机、拾音器、数字/模拟环境变量采集模块、门禁、周界报警等设备,采集前端各种信息。其中的音视频、环境变量数据、出入口控制等接入前端综合监控主机,然后通过网络传输到中心管理软件平台。管理中心可管理所有前端综合监控主机,实时监看前端的图像、环境数据、门禁信息等,并对前端的所有突发情况做出高效、及时的处理动作。电力相关领导和主管部门可通过网络,及时了解前端信息,进行远程监控指挥。

电力远程监控报警系统

变电站监控子系统图

电网综合监控系统图

6.        应用案例

1、内蒙古自治区乌拉电厂       2、嘉陵江金溪水电站

 

3大同浑源变电站                   4贵溪电厂

 

5、 宁德电厂                          6南阳王堂220KV变电店

7、鹤壁220KV变电店

内蒙古自治区乌拉电厂                     嘉陵江金溪水电站

 

大同浑源变电站                                 大同浑源变电站

贵溪电厂                              宁德电厂

南阳王堂220KV变电店                       鹤壁220KV变电店