解决方案
电力行业解决方案

电力行业解决方案

www.jzp400.com www.betalive.cn 1、电力行业概述

  • 行业背景

    电网是电力系统的重要组成部分,联系发电与用电的环节,由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成,起着输送和分配电能的作用。变电站是电力网络的节点,它连接线路,输送电能,担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能流向、调整电压等功能。变电站的智能化运行是实现智能电网的基础环节之一。随着我国智能电网建设的全面开展,变电站的智能化建设与改造已经是电网建设的重中之重。

    智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的技术,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、?;?、计量和检测等基本功能,实现监测预警类应用,实时监控类应用,具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。

    中威电子致力于对变电站智能化系统的应用和开发,积累多年行业经验和项目经验,努力成为变电站智能化系统的一流解决方案供应商。

  • 行业现状

    各变电站协议、智能接口不统一,各子系统独立运行,无法实现联动。系统依靠人力,安全性较低,各站工作人员和管理中心人员投入大,运营成本高。大量数据信息无法处理,大路数的视频进入中心,依靠中心人工辨别事件,没有智能分析的应用。缺乏环境监控手段,大多数变电站只对环境进行测量,没有对湿度、漏水、风数、雨量等环境事件进行检测,也无法做到对继保室的设备控制。

无法多系统联动并对事故进行预防,火灾自动报警系统和火灾探测系统没有联动,没有和控制中心进行关联。

  • 行业需求

    (1)智能化管理分析,风险预判和防范

    通过预设智能化无人巡视方案,系统可按运行规定对电力设备进行日常、定期和特殊巡视。在巡视过程中,通过视频分析设备,能够提供各种智能分析数据研判,轨道摄像系统可对仪表读数、刀闸状态、刀闸(开关)分合指示牌状态、控制柜指示状态进行识别,红外热成像实时摄像系统,能够对设备的早期故障进行预防。

    (2)集成化辅助控制,融合互通联动

    通过智能辅助一体化平台和各系统主机,实现视频监控、环境监测、安全警卫、消防报警、门禁、SF6泄漏报警、智能控制等子系统融合,并与中心和站端互联互通,除满足各种遥视、环境监测需求外,还能够实现与电力生产系统的智能联动,任何操作任务都能够关联相应的摄像机预置位,实现可视化运行管理和数据监测。


2、中威电力行业解决方案介绍

  • 整体解决方案介绍

    变电站智能辅助监控系统设计的指导思想是:深入贯彻落实科学发展观,以智能电网发展战略为指导,以辅助系统建设现状为基础,以实现辅助系统的标准化、一体化和智能化特征为目标,以先进适用技术为支撑,以满足多元化电力管理需求为目的,立足国网,统筹规划,实现电网“智能”与“坚强”高度融合,实现电网生产系统与辅助系统的协调发展。

    变电站作为智能电网的核心环节,稳定运行的重要性不言而喻。为满足电力运维中心对变电站的多元化管理需求,需建立一套适应变电站安全生产的现代化变电站智能辅助监控系统。系统以现代信息技术为支撑,网络互联互通、信息资源共享、应用功能完备为目标。

    变电站智能辅助监控系统将对站内视频监控、环境监测、安全警卫、消防报警、门禁、SF6泄漏报警、智能控制等辅助子系统进行集成管理,符合国家电网公司大运行体系建设;变电站智能辅助监控系统能够与站内生产系统、调控中心主站系统进行信息交换;充分利用视频资源,对变电站一、二次设备运行状态进行巡视,并通过SCADA联动,对倒闸操作的结果进行视频复核,保障变电站稳定运行;对设备异常进行及时预警,对安全事件进行有效防范,降低和控制意外事故发生的风险;通过变电站智能辅助监控系统,形成设备巡视报表及各类统计报表,供主管部门统筹决策。


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系统拓扑图



  • 方案亮点

    (1)轨道摄像系统应用

    变电站安全防范等级较高,在一些空间较小的区域,摄像机的安装位置有限,监控的场景和景深较小,摄像机的监控角度受到限制,因此可以安装小型球机或者半球型球机,对于继保室、开关室等狭长区域适宜安装轨摄像系统,中威电子电力综合管理平台可以远程控制轨道摄像系统,可水平方向运动,亦可同步垂直方向运动,配合摄像机上下及左右旋转运动,真正实现三维全方位、无监控死角、近距离、高清的图像视频信息采集模式。

    (2)高敏红外热成像应用

    在电力行业,很早就将热像摄像机运用于设备的安全检修上,通过其对电气设备和线路的热缺陷进行探测,如变压器、套管、断路器、刀闸、互感器、电力电容器、避雷器、电力电缆、母线、导线、组合电器、绝缘子串、低压电器以及具有电流、电压致热效应或其他致热效应的设备的二次回路等,这对于及时发现、处理、预防重大事故的发生可以起到非常关键而有效的作用。红外成像技术已毋庸置疑地成为预防性维护领域最有效的检测工具。

    (3)智能化业务应用

    引入视频智能分析系统,视频智能分析系统对视频中异常行为事件进行实时提取和筛选,并及时发出预警,改变了传统视频监控系统只能监视不能预测的被动状态,解决了事后取证难的问题,让监控变得更加主动。其相比于传统视频监控系统更加快速的反应时间以及更加强大的数据检索和分析功能,使得监控能力得到极大的改善。对视频中出现的关键信息或者管理者关注的事件进行实时提取和筛选,并发出预警,只为用户提供有问题的视频。实现可疑行为分析报警,用户只需要对产生告警的视频进行确认和处理,从而达到及时报警并利用存储的事件信息来有效地检索视频数据的目的。


3、电力解决方案子系统介绍

  • 变电站站端系统

    变电站站端系统主要由变电站综合管理平台、视频监控系统、动环监控系统、网络设备、站端客户端等组成,实现对变电站现场视音频及各种环境信息采集、处理、监控等功能。整个变电站以变电站综合管理平台为核心,实现信息汇聚、站端预案等功能。视频监控系统包括常规视频监控、智能视频监控、红外热成像监控。动环监控系统以智能接口设备为核心,可采集环境监测、安全警卫、消防报警、智能控制、门禁等子系统的信息,也是数据转换成标准规约的平台。

  • 视频监控系统

    变电站是输变电网的枢纽,任何设备都关系到变电站的安全运行,视频监控系统主要负责对全站主要电气设备安装地点及变电站大门、变电站围墙、变电站全景、主变场地、线路场地、高压室、室内重要区域进行全天候的常规视频监控,真正实现无死角,同时能与其它子系统进行报警联动,满足运行管理对安全、巡视的要求。除了常规视频监控外,本方案还采用红外热成像监控、智能视频监控,以此提高系统的使用价值。

  • 智能分析系统

    智能分析系统由智能分析服务器和智能分析smart摄像机组成,对变电站生产设备和环境监控场景进行监控分析。系统对采集到的图像进行分析,对设备状态变化情况进行有效识别,服务于变电站智能巡检。能够对变电站所有的仪表进行全部的、准确的监控;要求系统能根据视频图像进行智能分析,实时获得变电站内每个仪表的读数,对仪表读数超过警戒值的,系统智能报警。能够实现对变电站断路器、隔离开关?;て凉裆系姆趾现甘镜平兄悄芊治?,判断设备的分合状态,并将分析结果上传信息一体化平台。

  • 动力环境监控

    环境监测、安全警卫、消防报警、智能控制等子系统部署在变电站内,但各系统独立运行,无法发挥系统功能,同时也给维护和管理带来了不便。为了实现多系统的综合监控、集中管理,急需对各子系统进行集成。

    动环监控主机是变电站综合监控系统的核心设备,实现环境信息、报警信息实时处理、传输、存储等功能。动环监控主机采用一体化设计,兼容多种规格的接口,可以?;は钟型蹲?,避免重复建设,今后可以增加主机数量以支持更多的子系统接入。

  • 温湿度监控系统

    一般情况下电气设备对环境的温湿度都有相应的要求,对于一些昂贵精密的设备更是如此。电力行业中由于温度过高过低引起的元器件失效或环境湿度过高引起的漏电事故时有发生,所以需对温湿度进行实时采集和控制。变电站内的温湿度传感器通过协议接口连接至动环监控报警主机,温湿度模拟量能实时上传平台,前端及运维中心能随时查阅设备运行场地的环境温湿度,并做出相应的处理如远程??乜盏鞯?。

  • 风速监控系统

    变电站的很多设施刀闸、高压母线等都高于地面运行,当变电站现场持续风速超过变电站设计承受能力时,可能会造成安全隐患,所以需对风速进行实时检测,当风速超过警戒线时,能够立即启动紧急预案。变电站内的风速传感器通过协议接口连接至动环监控报警主机,能把现场风速实时上传平台,前端及运维中心能随时查阅设备运行场地的风速,并做出相应的处理。

  • 水浸监控系统

    当连续降雨或排水不畅时,室外的电缆沟内会产生积水,当积水淹没沟内电缆时会造成安全隐患,电缆很容易产生老化,将会大大缩短电缆的寿命,严重的还会造成短路跳闸。所以我们需实时了解电缆沟的积水情况,以便及时使用抽水泵排水。电缆沟内的水浸传感器通过开关量输出报警信号给动环监控报警主机,动环监控报警主机根据预置规则启动抽水泵排水,同时把现场积水情况及时上传平台,使前端及管理中心知情。

  • 雨量监控系统

    由于变电站的场地空旷,灰尘风沙较大,场地摄像机易附着灰尘,依靠人工维护非常不便。室外球机带有雨刷功能,如果当降水量不足时开启,反而会使镜头更加模糊,不利于监控,所以需对降水量进行实时采集。主控楼顶的雨量传感器通过协议接口连接至动环监控报警主机,降水量模拟量能实时上传平台,前端及控制中心能随时查阅设备运行场地的降水量,并做出相应的处理。

  • SF6(六氟化硫)监控系统

    当变电站的断路器带负荷分闸时,触头间会产生电弧。电弧是一种气体放电现象,它对触头有很大的破坏作用。SF6气体具有优越的灭弧性能,该灭弧方式在断路器中得到了大量使用。但是SF6气体无色无味、泄漏不易被发现,具有较大安全隐患??墒褂帽涞缯灸诘腟F6传感器通过协议接口连接至动环监控报警主机,SF6浓度的模拟量能实时上传平台,前端及运维中心能随时查阅设备运行场地的SF6浓度,并远程联动排风机。

  • 报警监测系统

    由于不少的无人值守变电站都建在郊外和一些较偏僻的地方,变电站内的设备非常昂贵,并且变电设施带有交流高压,如遇不法分子盗窃或破坏,将造成严重的经济损失以及造成人员伤亡。为此变电站的安防防护非常重要,为彻底消除这种现象,避免财产遭破坏,需要进行隔离阻拦,以免造成人身意外伤害。

    安全警卫设备主要由电子围栏、红外对射、振动探测器、红外双鉴等设备组成。各探测器通过报警线缆直接与动环监控报警主机连接,当发生报警时,报警信息能够及时上传给动环监控报警主机,并且能联动相关设备,如启动照明灯光、声光报警器等。

  • 电子围栏报警系统

    电子围栏报警系统可对不法份子进行有效的防御,为变电站周界防范提供了强力保障,电子围栏是由前端探测围栏和高压电子脉冲发生器组成。电子围栏具有不同的防区,当检测到入侵事件时,报警主机可根据预置规则联动相应功能,报警信息上传中心,保安人员可以迅速来到事发地点;触发声光报警器,震慑非法闯入者;联动相应的灯光照明,调用预置位,启动报警录像等。

  • 红外对射系报警统

    红外对射可对入侵事件进行报警,变电站内运行有高压带电设备,为了防止不法份子对电力设施的盗窃、破坏,以及外来人员误入带电间隔造成的人身伤亡事件,变电站周界都配备了围墙。但传统的围墙无法对入侵事件进行报警,红外对射作为周界防范的有效补充,主要应用于距离比较远的围墙、楼体等建筑物,特别适合无人值守变电站。

  • 红外双鉴报警系统

    变电站的门禁一般安装在主要入口或重要区域入口,但缺乏对已进入室内人员的管控,同时以往的入侵报警设备无法对小动物进行有效的防范,红外双鉴的出现可以改善这一局面。红外双鉴是被动式红外传感器和微波传感器的组合,微波只对移动物体响应,红外只对引起红外温度变化的物体响应,只有在微波和红外同时响应才会作出报警,大大提高报警可靠性。

  • 振动探测报警系统

    当入侵者通过凿墙、挖洞企图进入防范区域时,总会引起地面、墙面等发生振动,可以通过振动探测器感受振动信号。振动探测器常用压电传感器, 一旦有不法人员想通过凿墙进入变电站,就会立即触发报警,报警通过开关量输出到报警主机??筛菰ぶ霉嬖蛄嘤δ?,报警信息上传中心,保安人员可以迅速来到事发地点;触发声光报警器,震慑非法闯入者;联动相应的灯光照明,调用预置位,启动报警录像等。

  • 门禁管理系统

    门禁系统属于一种出入口管理控制系统,可数字化、系统化的管理人员的出入并记录实现多种应用。从识别技术来看有传统密码型门禁系统、插入式(接触式)门禁系统、感应式(非接触式)门禁系统、先进的生物识别技术(指纹识别、虹膜识别、静脉识别、掌纹识别、人脸识别、签名识别、生物音频识别等)门禁系统。新型门禁系统集合自动识别技术和现代安全管理应用为一体。新型门禁系统是智能电站的重要组成部分,起到了管理值守的确认功能,新型门禁系统构架能够充分提高管理中心的控制能力,门禁系统可有效联动视频监控和防盗报警系统,在出现状况时,第一时间往中心传输门禁联动的图像,触发报警的同时,提高对重要门禁关卡的控制。

  • 变电站站区门禁系统

    传统变电站的门禁系统,主要通过物防和人防完成对变电站出入口的管理,通过建立围墙电网和安保人员看守来对变电站站区大楼进行管理,中心无法对门禁的状态进行监控,门禁的进出人员,进出时间点,进出次数都无法统计,且没有权限的限制,变电站值守人员可以随意开门进出。假设有报警信号报警输出,中心也无法在第一时间得知。

    变电站站区大楼采用新型门禁系统,由数字门禁控制主机、门禁读卡器(非接触型、接触型、键盘型、触摸型)、出门按钮、门禁发卡器、电控锁(磁力锁、电插锁)、门磁,门禁电源、变电站智能管理平台门禁??榈茸槌?。通过安装在建筑物的主要出入口、重要区域的通道口的门禁读卡器,实现对出入口的控制管理。

  • 变电站出入口门禁系统

    变电站出入口门禁主要对人员和车辆进行管理限制。门禁可视对讲系统主要对变电站出入人员进行管理,可视对讲主机在原有门禁主机基础上,增加了视频及语音对讲功能,是智能电网电站实现智能化管理的重要组成部分,比普通门禁系统具有更多元化的展示。中心可在前期进行各种权限分配,授权人员需要进出电站时,可使用密码确认,感应卡确认,能够对不同人员和车辆任何时间进出电站进行实时视频通话确认,并将数据备份到中心。进出变电站车辆主要由和安保门伸缩门进行管理,授权认证人员车辆,可通过刷卡直接开启伸缩门;未认证人员,可通过安装在电站大门的可视门禁对讲主机,与主控室值班人员进行可视对讲,实现进入电站的人员的身份认证,由主控室工作人员远程开启伸缩门。伸缩门部署在变电站大门,是整个电站进入的通道,所以对于出入人员及车辆的管理至关重要。伸缩门除了远程??乜?、刷卡开启,还具有就地关闭和自动关闭功能。在伸缩门电站侧,还需安装地感线圈,当车辆完成压过地感线圈,就产生关闭信号给伸缩门控制器;在围墙上,还需安装就地关门按钮,用于人员进入后关门或者地感线圈故障时关门。

  • 智能控制系统

    变电站内的相关辅助控制设备较多,许多设备都只能在前端进行控制,实现无人值守后,需要在某些情况下实现远程的控制功能,如远程打开现场灯光、风机、水泵、门禁、空调等,通过远程控制系统将变电站辅助控制设备集中、整合,能够远程手动、联动控制。智能灯光控制器内置大电流继电器,实现远程灯光开关??盏髦悄芸刂葡低衬苎安⒋娲⒖盏饕?仄鞣⒊龅暮焱饴?,兼容各种空调机型,多种自动控制方式适应不同场所需求,使普通空调轻松实现自动化。对于开关设备,只需控制设备的启、停,如风机、抽水泵等,可以直接接入动环监控报警主机的开关量输出接口。平台可通过网络发送开关控制命令,控制设备的启、停。

  • 智能灯光控制

    智能灯光控制器内置大电流继电器,实现远程灯光开关。智能灯光控制器通过串行接口标准连接至智能辅助控制主机,平台通过智能辅助控制主机发送控制命令给智能灯光控制器通,实现灯光开关。

  • 智能空调控制

    空调智能控制系统能学习并存储空调??仄鞣⒊龅暮焱饴?,兼容各种空调机型,多种自动控制方式适应不同场所需求,使普通空调轻松实现自动化,中心可直接控制站端的空调开关和温度。智能空调控制器一般由控制???、红外发射线、电流检测??樽槌?。智能空调控制器通过串行接口标准连接至智能辅助控制主机,平台通过智能辅助控制主机发送控制命令给智能空调控制器通,实现空调开关机、温度调节。

  • 智能开关量控制

    对于开关设备,只需控制设备的启、停,如风机、抽水泵等,可以直接接入辅助控制主机的开关量输出接口。平台可通过网络发送开关控制命令,控制设备的启、停;也可以设置相应的联动规则,比如通过水浸报警联动水泵启动排水、SF6泄漏联动风机排气、红外双鉴联动灯光照明、消防报警联动门禁开门等。

  • 消防报警系统

    由于主控室、?;な?、开关室都是重要电气设备,一旦失火,会造成不可估量的经济损失,严重的还会引起设备的误动作,危及该地区电网的稳定运行,所以防火是必不可少的防范措施。消防报警系统通过火灾触发装置对防区进行全方位监视,触发装置可将现场火情信号实时传送至主制中心及分控室的消防报警主机。消防报警主机可对探测器、手动报警按钮传来的信号进行判断实现各种联动,开启门禁,使火灾区域的人员能够逃生,实现与电源控制开关的联动,自动切断重要设备的电源。

    变电站内的消防报警系统主要由消防报警主机、触发装置组成,完成火灾探测报警功能。

    消防报警主机可对探测器、手动报警按钮传来的信号进行判断,各种报警状态信息均可以直观的显示在液晶屏幕上,便于用户操作使用;控制器具有强大的面板控制及操作功能,各种功能设置全面、简单、方便。

    在火灾自动报警系统中,自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发装置,主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。

火灾探测器是用于探测火情并提供总线信号或开关量信号的触发装置,主要有感烟火灾探测器(烟感)、感温火灾探测器(温感)、火焰火灾探测器等,把烟雾浓度、温度、光亮度等物理量转变为电信号。

    消防报警系统具有不同的防区,当检测到火灾时,报警主机发送相应防区报警信息到动环监控报警主机。动环监控报警主机可根据预置规则联动相应功能:报警信息上传中心,保安人员可以迅速来到事发地点;联动相应的灯光照明,调用预置位,以便前端及监控中心能及时了解现场火势。

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