《電力系統(tǒng)需求分析》

1、電力系統(tǒng)需求分析電力行業(yè)解決方案-電力系統(tǒng)需求分析隨著電力部門網(wǎng)絡(luò)的全面改造，各變電站/所均實(shí)現(xiàn)無人值守， 以提高生產(chǎn)效益。在電力調(diào)度通訊中心建立監(jiān)控中心，能夠?qū)Ω髯冸?站/所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)視，以便能夠?qū)崟r、 直接地了解和掌握各個變電站/所的情況，并及時對發(fā)生的情況做出 反應(yīng)，適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需要，已經(jīng)提到了電力部門的發(fā)展議事日 程。目前，各局都設(shè)立了運(yùn)行管理值班室及調(diào)度部門，雖有對各專業(yè) 的運(yùn)行歸口協(xié)調(diào)職能，但不能及時掌握運(yùn)行狀況和指揮處理運(yùn)行障 礙。現(xiàn)在對運(yùn)行監(jiān)視通常由各專業(yè)運(yùn)行部門采用打電話來了解和判斷 處理故障。各種運(yùn)行管理聯(lián)系是松散的，再依靠原始的人工方式已

2、不 能滿足通信網(wǎng)的發(fā)展需要。要跟上網(wǎng)絡(luò)發(fā)展步伐，必須在健全和完善 電力網(wǎng)絡(luò)的同時建立電力遙視警戒系統(tǒng)。電力遙視警戒系統(tǒng)將變電站 的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)由變電站前端的設(shè)備/處理機(jī)采集編碼，并將 編碼后的數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心接收編碼后 的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)控，存儲、管理。電力遙視警戒系統(tǒng) 的實(shí)施為實(shí)現(xiàn)變電站/所的無人值守，從而為推動電力網(wǎng)的管理逐步 向自動化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)展提供有力的技術(shù)保障。我公司開發(fā)研制的以圖像監(jiān)控為主、數(shù)據(jù)監(jiān)控為輔的變電站遙視 警戒系統(tǒng)正適應(yīng)了電力部。q遙視系統(tǒng)建設(shè)的需要。該系統(tǒng)為采用 ip數(shù)字視頻方式，能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)

3、、環(huán)境參量、圖像 進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)視，能夠?qū)崟r、直接地了解和掌握各個變電站/所的情 況，并及時對發(fā)生的情況做出反應(yīng)，適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需要。該系 統(tǒng)對于設(shè)備運(yùn)行的機(jī)械狀況及規(guī)范管理有著顯著作用，同時對安全防 范、環(huán)境狀況和對付自然災(zāi)害等有著重大意義，能起到切實(shí)提高無人 /少人值守變電站的安全水平。電力系統(tǒng)需求分析：一、總體需求變電站智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)的功能，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.1通過圖像監(jiān)控、安防（防盜）系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保護(hù)無人值 守或少人值守變電站人員和設(shè)備的安全。1.2通過圖像監(jiān)控結(jié)合遠(yuǎn)程和本地人員操作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢，避免誤 操作。1.3通過圖像監(jiān)控、燈光聯(lián)動、環(huán)境監(jiān)控監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀

4、況，起到預(yù)警和保護(hù)的作用。1.4配合其他系統(tǒng)（如變電站綜合自動化系統(tǒng)等）的工作。二、用戶主要需求規(guī)范2.1監(jiān)控對象2.1.1變電站廠區(qū)內(nèi)環(huán)境。2.1.2主變壓器外觀及中性點(diǎn)接地刀。2.1.3對變電站內(nèi)的全部戶外斷路器、隔離開關(guān)和接地刀閘的合 分狀態(tài)給出特寫畫面。2.1.4對變電站內(nèi)各主要設(shè)備間的監(jiān)視（包括大門、控制室、繼 保室、通信室、高壓室、電容器室、電抗器室、低壓交流室等）。2.2系統(tǒng)功能2.2.1監(jiān)視和錄像功能利用安裝在監(jiān)視目標(biāo)區(qū)域的攝像機(jī)對生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控 和錄像，并將被監(jiān)視目標(biāo)的動態(tài)圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心可將 控制信號發(fā)送到設(shè)在變電站的監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)各種控制。監(jiān)控中心、變

5、電站運(yùn)行維護(hù)人員通過業(yè)務(wù)臺或監(jiān)控主機(jī)對變電站 監(jiān)控范圍的目標(biāo)區(qū)域中設(shè)備或現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)視，同時在業(yè)務(wù)臺或監(jiān)控主 機(jī)上完成對變電站攝像機(jī)的控制（左右、上下、遠(yuǎn)近景、調(diào)焦等）， 畫面切換的控制和錄像控制。監(jiān)控中心可通過系統(tǒng)的瀏覽功能查看監(jiān)控中心或遠(yuǎn)程變電站的 錄像或圖片。2.2.2報(bào)警功能報(bào)警類別。消防報(bào)警、防盜報(bào)警、動態(tài)檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)告警錄像， 同時傳送報(bào)警信息和相關(guān)圖像至監(jiān)控中心，并自動在地理區(qū)域圖上或 相關(guān)表格進(jìn)行提示，顯示報(bào)警的內(nèi)容和具體位置。系統(tǒng)告警時能聯(lián)動相關(guān)設(shè)備，如燈光、警笛等。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時， 能把報(bào)警信息發(fā)送到指定的移動電話上。2.2.3控制功能被授權(quán)的網(wǎng)上任一操作人員能對任一攝像點(diǎn)進(jìn)行

6、控制，實(shí)現(xiàn)對攝 像機(jī)視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)整，進(jìn)行云臺的預(yù)置和控制。應(yīng)保證控制唯一性，當(dāng)某個操作人員對設(shè)備進(jìn)行控制時，其它同 級操作人員則不能控制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則:一、變電站遙視警戒系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1.1系統(tǒng)充分體現(xiàn)了先進(jìn)性、智能性、高性價比原則。1.2可擴(kuò)展性1.2.1為了適宜未來系統(tǒng)擴(kuò)展的要求，系統(tǒng)在滿足現(xiàn)有功能的基 礎(chǔ)上預(yù)留足夠的接口以便系統(tǒng)擴(kuò)充之用。系統(tǒng)中控制部件（軟、硬件）采用模塊式結(jié)構(gòu)、 模組式交換矩陣、內(nèi)部總線化等技術(shù)措施，可以方便靈活的進(jìn)行擴(kuò)充， 充分保證系統(tǒng)在將來的適應(yīng)性。1.2.2靈活的組網(wǎng)方式，方便被監(jiān)控變電站的增加。1.2.3幾個視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以作為子系統(tǒng)組成更大的

7、視頻監(jiān)控系 統(tǒng)，可按多級（至少三級）組網(wǎng)的方式，形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，高 一級監(jiān)控中心能管理和監(jiān)控低一級監(jiān)控中心的運(yùn)行。1.3開放性整個系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，兼容性強(qiáng)，能與現(xiàn)有電力mis網(wǎng)和其 他監(jiān)控系統(tǒng)（如變電站自動化系統(tǒng)）互融，提供完整的維護(hù)業(yè)務(wù)平臺。1.4靈活性1.4.1系統(tǒng)可以很方便進(jìn)行軟件升級，保證用戶投資。1.4.2可調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量與帶寬占用，系統(tǒng)采用軟件編解碼，可以 根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)幀數(shù)、分辨率、圖像質(zhì)量等。1.4.3多種圖像瀏覽方式，包括單畫面、四畫面、九畫面、十六 畫面多種瀏覽方式。1.4.4系統(tǒng)支持基于瀏覽器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能，可以方便靈活 的使用。1.5先進(jìn)性采用國際最新的m

8、peg-1圖像壓縮處理技術(shù)，圖像清晰，畫面質(zhì) 量高，占用帶寬小，實(shí)時性強(qiáng)。1.6實(shí)時性視頻延時小于0.5s。1.7可靠性1.7.1具有設(shè)計(jì)獨(dú)到的視頻流量管理功能，保證網(wǎng)絡(luò)通暢。1.7.2實(shí)行操作權(quán)限管理，保證統(tǒng)一、規(guī)范管理。1.7.3系統(tǒng)具有自診斷功能。1.7.4系統(tǒng)具備防雷和抗強(qiáng)電干擾能力，可適應(yīng)變電站中強(qiáng)電磁 工作環(huán)境。1.7.5系統(tǒng)的平均無故障工作時間mtbf50000小時。1.8完善性1.8.1具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和告警的采控和處理功能。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時，能把報(bào)警信息以短消息形式發(fā)送到指定移動電話 上。與數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的無縫結(jié)合，實(shí)現(xiàn)告警時燈光、警笛聯(lián)動并錄像。1.8.2功能完善的錄像管理體系。系

9、統(tǒng)可選用手動、告警、定時 錄像三種錄像方式；提供指定周期的滾動刪除功能，有效防止存儲空間耗盡。1.8.3系統(tǒng)具備完善的控制功能：系統(tǒng)設(shè)權(quán)限管理，對不同級別的用戶給予不同的權(quán)限，有效防止 越權(quán)操作。被授權(quán)的網(wǎng)上任一操作人員可對任一攝像點(diǎn)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對攝像機(jī)視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)整。進(jìn)行云臺的預(yù)置和控制。1.8.4有專為電力系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)的紅外測溫和門禁管理功能接口。1.9良好的硬件平臺系統(tǒng)硬件平臺為機(jī)架式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)高度一體化、高度工程化，便 于施工、安裝、調(diào)試。1.10良好的軟件平臺系統(tǒng)的軟件操作簡便、模塊化結(jié)構(gòu)，能應(yīng)用于windows等操作系 統(tǒng)。系統(tǒng)特色與主要技術(shù)手段：一、系統(tǒng)特色

10、1.1整個系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，兼容性強(qiáng)，能與現(xiàn)有電力mis網(wǎng) 和其他監(jiān)控系統(tǒng)互融，提供完整的維護(hù)業(yè)務(wù)平臺。1.2可多級靈活組網(wǎng)、任意組合。1.3采用國際最新的mpeg-1圖像壓縮處理技術(shù)，圖像清晰，畫面 質(zhì)量高，占用帶寬小，實(shí)時性強(qiáng)。1.4具有設(shè)計(jì)獨(dú)到的視頻流量管理功能和功能完善的錄像管理體 系。1.5具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和告警的采控和處理功能。1.6系統(tǒng)穩(wěn)定性高，體積小，便于安裝。是高度工程化的產(chǎn)品。1.7有專為電力系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)的紅外測溫和門禁管理功能接口。1.8系統(tǒng)具有很強(qiáng)的安全性，適合電力系統(tǒng)的要求。1.9系統(tǒng)支持基于瀏覽器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能，可以方便的使用。1.10系統(tǒng)設(shè)備先進(jìn)，五年內(nèi)不會因

11、技術(shù)陳舊造成整個系統(tǒng)性能不 高和過早淘汰。二、主要技術(shù)手段2.1流媒體管理技術(shù)對于一個基于tcp/ip網(wǎng)絡(luò)的圖像傳輸系統(tǒng)，如果僅僅滿足于圖像 能在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。由于視頻源眾多，情況各異，圖 像監(jiān)控所需的視頻傳輸數(shù)據(jù)往往會彼此或和其他系統(tǒng)爭用帶寬。若只 有一、二個視頻源，情況尚可忍受；若視頻源超過一定數(shù)目，需要調(diào) 看圖像的用戶又多的話，局面就會混亂不堪。其后果就是圖像質(zhì)量下 降、延遲、停滯，甚至造成系統(tǒng)癱瘓。無疑這是用戶所不能接受的。變電站遙視警戒系統(tǒng)采用強(qiáng)大的流媒體軟件技術(shù)專門設(shè)計(jì)了適 合變電站遙視警戒系統(tǒng)所使用的視頻服務(wù)器軟件。它的主要作用是根 據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬、流量和用戶的請求合理

12、地分配各個視頻流數(shù)據(jù)的傳輸， 并可以依據(jù)用戶網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況采取網(wǎng)絡(luò)多播(mutilcast)技術(shù)以降 低多個用戶請求同一視頻流數(shù)據(jù)時的網(wǎng)絡(luò)流量。從而保證了圖像質(zhì) 量，有效降低了在多用戶并發(fā)操作下的圖像延遲和帶寬占用。同時也 保證了高級別用戶可以及時有效地獲取所需信息。并且使變電站遙視 警戒系統(tǒng)的采用不會影響在同一網(wǎng)絡(luò)上用戶其他系統(tǒng)的正常運(yùn)行。2.2數(shù)據(jù)采控技術(shù)包括所有模擬信號、開關(guān)信號、電壓電流的采集及設(shè)備遠(yuǎn)程控制 等，相對來說，這是遙測遙控系統(tǒng)中比較成熟的技術(shù)。anyshow變電 站遙視警戒系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采控模塊系統(tǒng)穩(wěn)定，準(zhǔn)確性高。通過網(wǎng)絡(luò)視頻 服務(wù)器的485總線方式，可以很方便接入各種數(shù)據(jù)采集

13、設(shè)備。本方案 采用我公司開發(fā)生產(chǎn)的一體化數(shù)據(jù)采集平臺，具有數(shù)字輸入量，模擬 輸入量和數(shù)字控制量的平滑接入能力，用于采集紅外、門禁等告警數(shù) 據(jù)，準(zhǔn)確率高，反應(yīng)時間短，是一款高性能的數(shù)據(jù)采控產(chǎn)品。2.3數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)tcp/ip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是目前最流行也是最穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。變電站遙 視警戒系統(tǒng)在tcp/ip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上開發(fā)了專用通訊層，針對圖像數(shù)據(jù) 的混合傳輸做了優(yōu)化處理，適合多點(diǎn)視頻和數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸，降低了 系統(tǒng)資源的占用率。同時設(shè)計(jì)了專用文件傳輸協(xié)議，用于錄像文件的 傳輸。該通訊層支持多種tcp/ip協(xié)議的傳輸，包括tcp、udp、多播等。2.4數(shù)據(jù)存儲、處理、分析技術(shù)為了對告警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，變電站遙視警戒系統(tǒng)使用了 microsoft公司的sqlserver數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。并成功地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的分 布存儲和訪問，有效地降低了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 同時，系統(tǒng)支持對數(shù)據(jù)的多種查詢和分析方式。同時系統(tǒng)提供了各類數(shù)據(jù)庫。主要有告警數(shù)據(jù)庫、歷史統(tǒng)計(jì)值數(shù) 據(jù)庫、實(shí)時曲線數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)庫。從而為整體數(shù)據(jù)的存儲、 處理及分析提供了強(qiáng)有力的依據(jù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組