項(xiàng)目背景

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求不斷增長(zhǎng)，35kV變電站作為電力傳輸和分配的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其安全運(yùn)行至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的35kV變電站監(jiān)控方式存在一定局限性，難以滿足現(xiàn)代化電力系統(tǒng)對(duì)安全、高效、智能監(jiān)控的需求。為了提高35kV變電站的安全管理水平，降低故障風(fēng)險(xiǎn)，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，有必要引入圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)。

在變電站里，變電設(shè)備數(shù)量急劇增加，為確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要及時(shí)掌握關(guān)鍵二次設(shè)備及重要回路的運(yùn)行狀態(tài)，離不開(kāi)對(duì)各級(jí)小室內(nèi)二次設(shè)備的巡檢，而這類巡檢工作長(zhǎng)期存在日常巡視人手不足、人員素質(zhì)參差不齊、數(shù)據(jù)記錄不規(guī)范不完整、缺陷發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行維護(hù)成本高等痛點(diǎn)[1]。而且二次屏柜內(nèi)部的巡檢點(diǎn)位，因線纜繁多、設(shè)備檢測(cè)手段缺失等原因，通常是巡檢盲區(qū)。

傳統(tǒng)變電站存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)的變電站安防智能化系統(tǒng)各子系統(tǒng)都是孤立的，出現(xiàn)了一種監(jiān)控“孤島”現(xiàn)象，無(wú)形中降低了系統(tǒng)的實(shí)用性、穩(wěn)定性和安全性，而且增加了投資成本。目前傳統(tǒng)的變電站安防智能化系統(tǒng)主要存在的問(wèn)題包括：監(jiān)控“孤島”；無(wú)法聯(lián)動(dòng)及事故預(yù)防；消防事件無(wú)法遠(yuǎn)程監(jiān)控及預(yù)防；缺乏環(huán)境監(jiān)控手段；不能做到遠(yuǎn)程干預(yù)或制止電氣設(shè)備偷盜行為；站內(nèi)房間機(jī)械門鎖安全性較低；無(wú)法做到對(duì)變電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

系統(tǒng)概述

35kV變電站圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)是一款集圖像監(jiān)控、報(bào)警、傳輸、存儲(chǔ)、分析等功能于一體的智能化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)高清攝像頭實(shí)時(shí)采集變電站內(nèi)的圖像信息，傳輸至監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境狀況及人員行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，系統(tǒng)具備強(qiáng)大的報(bào)警和數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)異常情況進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，為運(yùn)維人員提供有力支持。

變電所運(yùn)維痛點(diǎn)

配電房運(yùn)維的痛點(diǎn)主要有：

1）缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)控，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障；

2）缺乏遠(yuǎn)程控制，無(wú)法遠(yuǎn)程控制設(shè)備；

3）缺乏安全防護(hù)，無(wú)法有效防止安全事故；

4）缺乏節(jié)能管理，無(wú)法有效控制能耗；

5）缺乏維保管理，無(wú)法及時(shí)完成維保工作。

系統(tǒng)功能

系統(tǒng)特點(diǎn)

1 以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的平臺(tái)式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)功

能的全覆蓋

（1） 滿足對(duì)變電站統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一配置、統(tǒng)一報(bào)表的“四統(tǒng)一”要求，以及信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化和狀態(tài)可視化的智能變電站“四化”要求。

（2） 分層、模塊化、框架化設(shè)計(jì)，同時(shí)支持多種硬件終端，實(shí)現(xiàn)融合優(yōu)化和高可靠代碼復(fù)用。

2 易擴(kuò)展性及成本優(yōu)屬性

1） 監(jiān)控主機(jī)的多功能標(biāo)準(zhǔn)化接口和通信規(guī)約保障系統(tǒng)的兼容性和可擴(kuò)展性

（1） 監(jiān)控主機(jī)的多功能標(biāo)準(zhǔn)接口（NO/NC可配置開(kāi)關(guān)量、4~20 mA模擬量、Modbus、RJ45）能夠接入不同廠家的各種探測(cè)器、傳感器以及安防、消防設(shè)備，具有良好的兼容性，并能夠在此基礎(chǔ)上，擴(kuò)展解析不同的廠家設(shè)備協(xié)議。

（2） 標(biāo)準(zhǔn)CDT和IEC 61850通信規(guī)約，不但能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)視頻、門禁、環(huán)境、安防、消防、采暖通風(fēng)、排水等多種功能和設(shè)備的智能聯(lián)動(dòng)控制，還能實(shí)現(xiàn)與南瑞、南自等廠家SCADA、綜自等系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)和集成。

（3） 監(jiān)控主機(jī)集成了環(huán)境監(jiān)控單元、燈光控制單元、串口服務(wù)器以及門禁控制單元，1臺(tái)設(shè)備即實(shí)現(xiàn)變電站綜合監(jiān)控的全功能，在小站配置1臺(tái)，大站配置多臺(tái)，互不影響，保證整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)具有可擴(kuò)展性。

2） 監(jiān)控主機(jī)的高集成度和脫機(jī)式獨(dú)立工作屬性保障了系統(tǒng)成本化

（1） 智能環(huán)境監(jiān)控主機(jī)具有不需要其他設(shè)備配合就可獨(dú)立工作的屬性，能夠滿足從小開(kāi)閉所到35~1000 kV變電站、從改造站到新建站、從單站式到大規(guī)模集中聯(lián)網(wǎng)等各種類型的需求，使系統(tǒng)具備較大的靈活性和成本可控性。

（2） 監(jiān)控主機(jī)的多功能接口，集成度與歸一化程度較高，能夠兼容并利用現(xiàn)有絕大部分設(shè)備，有效保護(hù)客戶的已有投資。

（3） 監(jiān)控主機(jī)可以根據(jù)變電站的實(shí)際需要進(jìn)行配置，小站1臺(tái)、大站多臺(tái)不需要另外配置服務(wù)器，能夠降低成本。

3 “通信級(jí)”多業(yè)務(wù)集成優(yōu)勢(shì)

“通信級(jí)”集成：采用底層通信級(jí)集成方式，能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)設(shè)備和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，不但擁有諸如硬件集成、數(shù)據(jù)庫(kù)集成以及平臺(tái)集成等各種集成方式不具備的優(yōu)勢(shì)，而且避免了這幾種集成方式的缺點(diǎn)。

4 集中監(jiān)控和統(tǒng)一調(diào)度優(yōu)勢(shì)

（1） 統(tǒng)一界面下對(duì)視頻、門禁、環(huán)境、SF6、火災(zāi)消防、安全防范所有狀態(tài)的監(jiān)控；

（2） 統(tǒng)一的設(shè)備配置管理、故障調(diào)度；

（3） 統(tǒng)一的報(bào)表日志管理。

5 系統(tǒng)的可靠性保障優(yōu)勢(shì)

（1） 全部設(shè)備可脫機(jī)運(yùn)行，在網(wǎng)絡(luò)斷線、服務(wù)器故障等情況下不影響任何報(bào)警、定時(shí)控制、設(shè)備聯(lián)動(dòng)等功能。

（2） 核心設(shè)備全部采用嵌入式技術(shù)，避免普通的工控機(jī)、PC機(jī)的不可靠性，從根本上解決因網(wǎng)絡(luò)安全而帶來(lái)的一系列問(wèn)題。

（3） 主要核心硬件輔助控制主機(jī)、門禁控制器為自主研發(fā)生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)大規(guī)模應(yīng)用的考驗(yàn)，穩(wěn)定可靠。

6 多系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)控制優(yōu)勢(shì)

（1） 實(shí)現(xiàn)多功能的聯(lián)動(dòng)配置管理，定時(shí)或智能聯(lián)動(dòng)；

（2） 消防、視頻、門禁、環(huán)境、安防、采暖通風(fēng)、排水等多種功能和設(shè)備的智能聯(lián)動(dòng)控制。

（3） 所有操作、報(bào)警、聯(lián)動(dòng)等全部記錄。

應(yīng)用效果

1. 提高安全性：通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和異常報(bào)警，有效降低35kV變電站的安全風(fēng)險(xiǎn)，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2. 提高運(yùn)維效率：實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和應(yīng)急處置，減少運(yùn)維人員的工作強(qiáng)度，提高運(yùn)維效率。

3. 降低故障損失：通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障，降低故障損失。

4. 促進(jìn)智能化發(fā)展：推動(dòng)35kV變電站向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升整體管理水平。

總之，35kV變電站圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)的引入，有助于提高變電站的安全管理水平，降低故障風(fēng)險(xiǎn)，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，該系統(tǒng)還有助于推動(dòng)電力行業(yè)向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展提供有力支持。