1、电力综合监控系统设计方案2目 录1. 需求分析 .12. 系统建设的目标及支持说明 .13. 设计依据 .34. 基本功能 .35. 综合功能 .36. 工程设计原则 .56.1. 有效提高电力系统的监督监管工作.6 6.2. “高起点、新理念、新技术、新方法”的规划制定原则 .56.3. 良好的扩充性 .66.4. 系统安全可靠性 .66.5. 系统超前性 .66.6. 系统的可操作性 .76.6. 系统的安全性 .77. 缩略语 .78. 系统总体设计 .78.1. 系统架构 .88.1.1. 总体架构 .88.1.1.1.用户界面层 .98.1.1.2.系统应用层 .98.1.1.3.设
2、备接入层 .108.1.2. 平台特点 .108.1.2.1.集成功能 .108.1.2.2.调度功能 .118.1.2.3.电子预案功能 .118.1.2.4.地理信息图形化管理 .128.2. 视频监控系统 .128.2.1. 网络架构 .128.2.2. 系统的主要功能 .138.2.2.1.地理信息图形化管理 .138.2.2.2.监控中心管理 .148.2.2.3.本地/远程实时监视 .148.2.2.4.本地/远程录像回放 .158.2.2.5.语音对讲与广播 .168.3. 电站仪器仪表状态监控（采用全景图像） .178.4. 移动视频 .188.5. 智能分析系统 .198.5
3、.1. 系统构成 .198.5.2. 应用于变电站的分析分类 .218.5.2.1 监控盲区的弥补 .218.5.2.2高清晰无线手 持式摄像机 .228.5.2.3可实现昼夜监控热红外技术 .228.5.2.3优越的智能检测技术 .238.6. 报警联动 .278.6.1. 功能特点 .2738.6.2. 报警联动实现的流程 .278.6.3. 系统功能 .288.6.4. 报警联动 .308.6.5. 预案管理 .308.7. 门禁系统 .318.7.1. 变电站门禁管理的特点 .318.7.2. 电力单位对无人值守变电站门禁管理的需求 .328.7.3. 电力无人值守变电站 TCP/IP
4、 门禁系统 原理及设计思想 .328.7.4. TCP/IP 网络型门禁拓扑结构示意图 .338.7.5. 系统的功能和特点 .358.7.6. 网络指纹门禁软件介绍 .358.8. 动力环境监控系统 .378.8.1. 动力环境监控系统简介 .378.8.2. 系统构成描述 .378.8.2.1.监控装置 .388.8.2.2.通信服务器 .398.8.2.3.监控工作站、记录工作站 .408.8.2.4.系统工作模式 .418.8.3. 系统功能描述 .418.8.3.1.监控装置功能描述 .418.8.3.2.监控中心系统功能 .438.9. 大屏显示子系统 .458.10. 电力行业应
5、急指挥 .5111. 需求分析电力供应是整个社会生产、人民生活的基本保证之一。提供持续不断的电力供应服务和提高运营成本是一对相互矛盾的问题。变电站综合系统方案帮助电力维护部门进一步解决变电站高效维护、统一管理方面、远程监控的问题。电力企业为保证供电系统的正常运作和集中管理，已对远程的变电站建立了“四遥”系统，即遥测、遥信、遥控、遥调。变电站综合系统通过电力通讯网络把变电站的现场情况，包括场景、温度、湿度等信息集中到电力监控中心，并在监控中心与变电站间建立语音联接，便于管理和指挥排除故障。当发生突发事件时，系统可迅速升级为一个分布的指挥中心，帮助企业多级领导全局指挥。变电站视频监控系统是一个开放
6、的系统，可与多种应用系统集成，把变电站的管理控制从“四遥”变成“五遥” ，进一步提高电力供应安全。变电站综合系统，促进供电安全，提高管理效率，实现目标：集中监控：所有变电站现场图像实时传送到中心，实现“遥视”功能。意外报警：对于非法进入人员或设备盗窃行为进行报警，保护财产安全。应急指挥：当对设备检修时远程中心可以实时了解检修过程，并指导复杂操作过程。分级管理：监控中心可以分多级、多点，同一组信息可以送到不同部门，可协同管理。信息完备：视频监控系统同时可以传送多种环境信息，包括环境温度、湿度、电压值、电流量等实时信息。过程录像：所有设备工作过程和检修维护过程均可定期或周期性录像保留下来，便于事后
7、监督和故障分析。智能视频分析：智能视频监控是对系统设定目标智能检测跟踪并对比的技术，可以自动分析对比出变电站重点监控区域的异常情况，并探测和识别遗留物体，跟踪目标从而确定它是否会引发自定义的报警事件，通过已经定义好的报警方式向指挥中心预警。集成化高: 系统具备各种连接接口，可实现与变电站综合自动化系统、消防系统、门禁系统等的连接、也可与 MIS、EMS、SCADA 等系统接口。操作简便：系统操作简单，安装容易，单个画面可完成所有重要操作。2. 系统建设的目标及支持说明该系统可帮助电力部门实现变电站的无人值守或者少人值守，从而为推动电网的管理2逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力
8、的信息技术保障。 变电站遥视系统的功能，主要体现在以下几个方面：通过监控、安防系统，保护无人值守变电站设备的安全。通过监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。通过监控、灯光联动、环境监测监视现场设备的运行状况，起到预警和保护作用。配合其它系统（如变电站综合自动化系统等）的工作。 主要监控对象：变电站（所）内场区环境。对变电站（所）内的各主要设备间进行监视（包括大门、控制室、继保室、通讯室、高压室等） 。 系统支持说明：电力监控系统软件是一套专业性的电力监控组态软件，它基于多进程、多任务 Windows 2000/XP中文操作系统，用户界面友好、丰富、方便，所有窗口和操作均为全中文汉字
9、化。完全开放的智能监控系统；能与第三方通讯支持 DDE方式、OPC 方式、ODBC 接口；支持与能源动力监控系统、分级管理系统的数据交换。 措施：系统采用先进的在线监测、传感器技术、数字处理技术、无线通信技术,通过安装在电力设备上的多种传感器和现场监测装置，远程在线监测、监视电力设备的运行状态及设备周围的环境状况,当电力设备或设备周围现场发生异常时（如:设备上覆冰、覆雪、倒塔、断线等） ，能在第一时间自动采集、并向上级远方监控管理中心发送监测信息（数据、语音、等）和报警信息，使运行人员在远方监控管理中心可及时直接了解设备运行状态，直接对现场进行监听、监视，将故障消灭在萌芽状态。同时能实现仪器仪
10、表的显示状态远程传送，便于了解设备的运行状态的一致性，直接确认状态信息。变电站分别在各个重要设备及变电站内外安装摄像头。另外，设计报警器可以接入多路报警量及控制量，我们在重要的出入口和设备处安装了红外/微波双鉴报警器，在变电站四周围墙墙头设计安装红外对射报警器均接入报警器，在每个房间，安装了双鉴报警探测传感器，有些房间，通过联动装置，可以控制照明设备。解码器通过 TD总线与监控主机相连，在某些设备的房间，还安装了监听器。所有的变电站的监控主机通过供电局的内部网联接到市供电局监控中心，供电局应为3每个变电站提供了 2M的带宽，用以保证每个变电站可以切换上传 1到 4路音视频。3. 设计依据系统配
11、置是根据业主需求及国家或行业批准发布的相关产品/系统标准而设计的。GBJ16-83建筑电气设计技术规范GA/T 75-94安全防范工程程序与要求GA/T 70-94安全防范系统通用图形符号GB50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规范GBJ232-82电气装置安装工程施工及验收规范GBJ300-86建筑安装工程质量检验评定统一标准GBJ303-88建筑电气安装工程质量检验评定标准GA16796-97安全防范报警设备安全要求和实验方法4. 基本功能5. 综合功能监控平台主要实现以下三大综合功能：41) 面向报警联动的协同指挥调度整个系统里面包含多种多样的报警信号采集设备，包括视频报警信号，
12、电子报警信号等。本系统将所有报警信号分成移动报警，探头报警，视频丢失报警三类，并且在每一类报警信号发生后提供了大量的联动动作，各级监控中心视频界面与电子地图双屏显示，现场情况一目了然，前端发生报警，同时传输至各级监控中心，系统激活报警电子地图层，自动定位报警点显示相应的报警图标，弹出更详细的电子地图，在报警点所在的地理位置高亮闪烁，进而标示出控制区，报警点附近的快球会按照预先设定好的预置位定位到相应的区域，弹出视频监控窗联动视频显示，还可以将与报警现场关联的多个前端一起切换，有针对性地布控追踪。2) 面向资源共享的综合指挥调度整个系统基于分布式多叉树组网模式，可以设置多级监控中心，通过多台中心
13、服务器和对应的逻辑关系，进行分级监控和管理，不受距离限制，可以部署到任何地方，便于跨区域、大范围组网，真正实现大型分布式集成管理系统，监控中心是整个变电站监控系统的核心部分，汇接各种监控资源，将所需的视频、音频、数据信息进行编码和存储，并根据授权进行实时播放、检索和浏览，是实现互联、互通、互控和满足实际应用的共享平台，各平台之间也能够全面互动，实现多种跨区域各类监控资源的有效共享，实现所有机构的上下级调用和协同作战，完成联网状态下的级联管理、权限管理、控制管理以及应用管理等能力，为各相关职能部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的信息，确保电力变电站的安全可靠性。系统按照“数据融合、
14、设备融合、系统融合”的原则，制订基于控制机制的系统接口规范和 XML数据交换格式，可以将客户各类现有管理子系统、业务信息系统整合到平台下，采用 OCX 控件与 DLL 动态链接库模块化开发，支持多种型号的多个设备，每种设备通过注册模块来连接上平台，可将不同时间、不同厂商、不同硬件环境、不同软件环境下建成的各子系统按照统一系统接口规范，平滑地接入平台系统，实现与第三方系统的无缝集成，便于客户对原有系统的改造和升级。3) 面向网络存储的远程指挥调度整个系统采用专业流媒体技术来支撑高性能的存储和转发。同时分布式多服务器架构支持海量存储和转发，来完成在整个电力远程监控网中视频信息的全网共享，系统利用分
15、布式的存储，也就是把视频监控分布存储于各个变电站分服务器上，其上级服务器通过网5络进行视频信息的应用。系统是通过利用服务器目录管理形成各级服务器的互相访问。系统可支持 400 路的汇聚与转发和 128 路录像文件的存储。同时支持单点双机热备份、上下级互备份和支持冗余录像，保障数据存储安全。分布式多转发中心架构，最大限度的分摊网络负担，避免网络瓶颈和拥塞，配合中继转发模式，支持应用层路由优化，限制无效网络流量的产生。本系统在 TCP/IP 网络协议之上开发了专用通讯层，针对数据的混合传输做了优化处理，适合多点视频和数据的并发传输，降低了系统资源的占用率。该通讯层支持多种TCP/IP 协议的传输，
16、包括 TCP、UDP、RTP 和组播等。组播是一种允许一个或多个发送者（组播源）发送单一的数据包到多个接收者（一次的，同时的）的网络技术。 组播源把数据包发送到特定组播组，而只有属于该组播组的地址才能接收到数据包。组播可以大大的节省网络带宽， 因为无论有多少个目标地址，在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包。 它提高了数据传送效率，减少了主干网出现拥塞的可能性。组播中的主机可以是在同一个物理网络，也可以来自不同的物理网络。通过视频的转分发技术，用户无论采用 B/S端还是 C/S端都能快速及时地浏览所需的视频资源，系统采用了大量的 B/S应用，可将市、区各级指挥中心整合为一个整体，在局域网
17、和广域网上，各级管理部门的指挥中心可协同完成各类突发事件的跨区域处置；同时也将指挥中心指挥调度的功能通过专网或 Internet延伸到各级主管领导的桌面，便于领导随时掌握各类突发事件的信息、处置过程、处置结果，实现远程指挥调度，真正实现指挥中心的“网络化、桌面化、可视化” 。6. 工程设计原则6.1 有效提高电力系统的监督监管工作考虑到电力系统的变电站分布较为分散，按照传统的管理模式，监督整个行业的施工作业，安排传统的巡视检查，既浪费人力、物力等方面的资源，又很难取得突破性的实效，所以，对整个电力系统对变电站的“运、维、监”管理，要求更为有效的提高，从而利用现有的网络资源，迫切适合建立一套远程
18、联网监控智能化的综合平台。6.2“高起点、新理念、新技术、新方法”的规划制定原则近些年来，我国信息化建设的迅速发展也影响到了我国各行业领域，对安全技术防范系统的区域联网、行业联网的系统建设，有了很大的促进，无论是在技术水平、技术应用6规划方法、领导体制、技术体制等许多方面都不能再与十年前同日而语。因此，各单位在制定本单位、本系统信息化建设设计时，我们高度注意这一特点，从一开始就注重其它大型信息化建设工程的建设经验，做最优化的设计方案与技术路线的选择，避免走低水平重复建设的老路，注意克服建设周期长所可能引发的少慢差等巨大隐形成本，确定科学的设计与建设模式。我们注重技术体制和全网功能的高起点设计，
19、这个起点并不是说要高建设经费，也不是要堆砌许多高端设备，而是大量采用新理念、新技术、新方法，多快好省地实现全网的建设。6.3 良好的扩充性考虑到工程的实际情况，在进行系统设计时，我们充分考虑了系统增容的可扩充性：系统设计均采用模块化结构，所有设备管理主机均可扩容，以后系统增容时，只需直接将管理设备与系统进行连接，不需对线路进行改造；系统主机均采用大容量产品，为将来的扩充保留充分的冗余空间和设备接口。充分保护和利用现有资源的建设原则在长期的考察调研实践中，各单位已经进行了大量的建设内容，投入了大量资金，形成了宝贵的信息化建设资源，我们充分借鉴了其它行业和领域的很多成功经验，并充分加以保护和利用，
20、避免造成浪费。尽管各个单位所进行的信息化建设程度不一，监控和报警设备不统一等，必须进行有效的整合，才能发挥原有资源的作用，融入到全面建设的规划中来。现有资源是一个庞大的固化资源，设备和技术标准繁杂，如果整合不好，势必会造成巨额的损失和浪费，甚至造成混乱，无法保证全网建设的顺利实施。要充分利用现有的硬件设备，合理地整合设备资源、软件开发资源、信息通道资源、技术服务、技术改造、网络管理、信息共享等各种资源。在满足信息系统功能、性能与安全条件的前提下，尽可能利用和发挥现有设备和数据资源的功效，逐步升级、扩容，尽可能节省资金。6.4 系统安全可靠性凡涉及到业主经济利益的系统，稳定可靠性是至关重要的，我
21、们设计选型时作了慎重考虑，选用的设备都是经过大量用户使用并且相当成熟的产品。使系统具有更强的安全性和稳定性。6.5 系统超前性整个系统的先进性，取决于设计者是否具有超前意识，掌握这一行业的最新技术以及边缘科学在此领域的应用，同时必须了解和预见到今后几年社会发展对视频监控及报警系7统方面提出的要求。因此，不仅要求设计严密、布局合理，能与技术、新产品接轨，而且所选择的设备应在系统实施若干年后，亦能保证其功能完善、齐全，不至于落后。6.6 系统的可操作性设备齐全、功能完善、综合管理、便于维护、操作简便且易于掌握。系统的设计，要求在操作人员与设备之间建立起友好的界面，使操作者无论对系统的设置还是日常运
22、行，通过键盘进行简单的操作即可完成，即使对没有接触过此类设备的操作者，只需稍加培训，即能掌握一般操作。6.7 系统的安全性雷电发生时将产生强大的冲击电流，如果不采取有效防御措施，极容易造成被雷电击坏。对系统的防雷击方面，我们设计采取：所有设备额外供电，配备专用 UPS电源，防止雷击发生时超高压强电流通过强电系统破坏弱电系统；所有设施保证良好接地，当强电流通过时可以分散电流，室外可安装避雷针。7. 缩略语URI（Universal Resource Identifier）通用资源标识符URL（Universal Resource Locator）统一资源定位符SNMP（Simple Networ
23、k Management Protocol）简单网络管理协议RTSP（Real Time Streaming Protocol）实时流媒体传输协议RTCP（Real-time Transfer Control Protocol）实时传送控制协议RTP（Real-time Transfer Protocol）实时传送协议SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）简单邮件传送协议MPEG（Moving Picture Experts Group）运动压缩编码的国际标准XML（Extensible Markup Language）可扩展标记语言DVR（Data Video Recorder）数字视频录像机DVS（Data Video Server）数字视频服务器8. 系统总体设计变电站综合监控系统是由门禁系统、紧急报警系统、环境监控系统及视频监控（含移动视频监控）系统、视频行为分析等系统组成，各子系统既单独的运行，又相互联系。系统组成如下图所示：
