变电站环境监控（精选10篇）
变电站环境监控 篇1
一、智能变电站
智能电网的重要组成部分是智能变电站, 采用了可靠、先进、低碳、集成、和环保的设备, 要求智能变电站通信平台网络化、数字化、信息共享标准化, 来实现信息的采集、控制、计量等功能, 还要实现智能控制、自动调节、报警追踪、信息联动、实时性分析决策等高级功能。因此要求变电站要有可靠、高效的检测及控制设备。
二、智能变电站视频及环境监控系统的构成及核心技术
智能变电站的视频及环境监控系统由智能设备监测终端 (摄像头、温湿度传感器、数字导线传感器等前端设备) 、主站采集监控系统 (系统软件、RPU等处理硬件) 和通信网络 (含数字、模拟两种网络) 三部分组成。
利用计算机技术的智能主站采集监控终端安装在设备的中心机房, 它的功能包含气体泄流监测设备、SF6、直流绝缘监测、在线监测设备、变压器色谱分析仪、蓄电池监测系统等数据的采集和转发技术, 以光纤以太网实现信息的可靠传递。设备运行状态的评估以监测到的数据经过通讯网传递到系统主站为基础。
现在想要提供设备视频及监控系统的可靠性, 必须要考虑在设备之间传输信号的抗干扰和隔离、抗雷击的冲击, 放大部分使用精度高、零点漂移小的放大器和精密度的电阻设备, 以此实现模拟放大的稳定性;在设备质量的总线端口加入光电隔离信号设备, 来实现各个设备通信地电位的问题;为了减少大信号对通信线路的冲击损坏, 所以户外的RS485线路增加了雷电保护电路。
远程服务器采集平台有向现场发送通信指令、接收、处理信息、对正在运行的电力设备实时评估和报警、故障分析和互联网发布的功能, 把处理后的数据传送到数据库, 等候信息查询, 或被其他设备系统调用, 假如和一些相关数据融合, 建立变电设备运行和监测数据中心, 把分析的处理结果作为设备检修数据的依据。
远程的服务器采集数据平台是由B/S结构、企业资源管理系统、安全生产信息资源系统、在线监测管理系统等集成起来, 达到共享资源信息的功能。数据库在运行时采用多线程技术, 能完成并列的多个查询, 提高了工作效率。由于查询模式的反复使用, 减少了内存的使用, 数据库与互联网的隔离, 用户与互联网的交互, 增加了数据库的安全性。
三、智能变电站的视频及环境监控系统的通讯技术
无人值班的变电站视频及环境监控系统有安防及视频的功能, 来展现入侵探测、运行监视、防盗报警、火警报警、出入口门禁控制等监测功能。使用离子感应技术、红外线、紫外线、单片机等技术, 对系统的明火、烟雾、绝缘放电、环境湿度、小动物入侵等各种设定的监控事件进行实时的监测、记录甚至是自调控, 通过通信网络传输到主站主处理设备, 作为设备是否可以进行正常工作的前提。
变电站的视频及环境监控中的视频和安防传输信号传输到集控中心, 把视频监视和安防系统紧密的集成在一起。它是智能环境监控的重要环节, 当有紧急情况发生的报警, 视频监测设备可以自动切换到相应的摄像机上, 传输报警图像和信息, 可以在地图上显示报警位置。视频处理器可以对摄像机进行自动监测及故障报警, 能及时准确的发现事故地点, 传输到集控中心, 这样就可以在远端实时监测与掌控。
四、基于GOOSE的智能变电站视频及环境监控系统数据交互技术
变电站视频监控是变电站监控的重要节点, 发生报警时视频监控设备自动切换摄像机, 调到报警点预设的焦距和角度, 传输报警图像和信息, 在地图上自动显示报警地点。
五、结论
未来电网的发展趋势是智能变电站, 而视频及环境监控系统使用当前先进的电子传感监测和通信技术, 是智能变电站的必备系统。他实现了对变电站各性能指标的实时监测, 变电站设备运行环境和健康情况信息的实时采集。不仅如此, 以上的各种数据将用来来分析变电站的各种数据信息, 实时跟踪和监测设备的状态, 发布报警和监测信息, 甚至是辅助地提供决策参考, 使视频监控系统和智能变电站达到了完美的结合。既辅助了管理人员科学合理的安排调度工作, 又可以提高变电站运行人员的工作效率, 进而可以发挥更大的作用。
参考文献
[1]张静波, 牛清丽等.无人值守变电站监控的应用[K].安徽电力.2011.34
[2]王方圆.智能变电站视频与图像技术在变电站中的应用[D].北京:华北电力.2009
变电站环境监控 篇2
随着电力通讯专网的全面改造，各变电站（所）都有了相应的通讯网络，使远程监控成为可能。电力调度通讯中心可以增加变电站远程视频监控系统，能够对各变电站（所）图像、环境进行监控，以便能够实时、直接地了解和掌握各变电站（所）的情况，并及时对发生情况做出反应。为实现变电站的无人值守，从而为推动电力网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的技术保障。
该3onedata设计方案不但很好地解决了变电站五遥(遥视、遥信、遥调、遥控、遥测)需求，同时将前端变电站内周界报警、消防系统、门禁系统、综自系统进行有效融合，做到多系统智能化管理与控制，实现变电站无人值守。
无人值守变电站监控>> > 需高带宽传输
> 要求通信设备符合电力IEC61850规约，能与所有智能设备兼容 > 通信设备能适应变电站恶劣的环境
> 系统要求实现全数字化网络，方便远程管理 > 网络设备种类多,接口形式不统一
方案优势>>
> 骨干网络采用高带宽的千兆工业化交换机，以便传输大量数据及视频 > 设备通过国网电科院对于IEC61850的检测 > IP30防护等级，具有良好抗EMI电磁干扰能力 >-40～75℃工作温度
> 采用全数字化网络，与上级IP网络无缝连接
> 1-24光口灵活搭配，适应各变电站的各种需求 <<关键产品>>
• 8路RS-232/RS-485/RS-422串口形式
• 过网关，跨路由通信
• 虚拟串口驱动访问模式和网络中断自动恢复连接功能
NP308系列
◎支持10Base-T/100Base-TX，100BaseFX（SC或ST接口，单模或多模）
◎支持12~48VDC四位端子的电源输入，电源支持无极性
◎双电源输入，1路继电器输出告警 ◎无风扇、低功耗设计
◎IP40等级防护，波纹式高强度金属外壳，DIN导轨式安装
◎工作温度-40～75℃，存储温度-40～85℃
变电站运行设备发热及监控方法 篇3
【关键词】变电设备；运行设备；发热原因；监控方法
一、前言
在电能输送的过程中，电力设备发热是安全运行的潜在威胁，如果这个问题没有被及时的发现与得以处理，则当设备发热比较严重时就会出现连接点的烧断的现象。为了保证变电站安全稳定的运行，工作人员一定要做好变电设备的日常维护工作，实时的对这些设备进行监控，这样才可以及时的发现问题、处理问题，从而保障了电力系统的运行，大大降低事故发生的概率。
二、变电站运行设备发热的相关因素
通常情况下，变电站中的设备不再正常状态运行时是由于其处在高压与高电流的状态下，此时相关的设备元件由于在使用时出现温度升高而发生问题。出现这种问题不仅对电力系统的正常运行有不好的影响，也会带来严重的经济损失以及对人们生命安全的威胁。因而，必须对设备发热的影响因素进行分析，并针对相应的原因采取一些技术措施来处理，分析导致变电站运行设备发热的原因有下面几点：
1.由于分子运动速度的加快而导致设备局部或整体发热
在变电运行设备中，内部的工作原理是电能转化为热能，在电气设备工作时，电能转换为热能的过程中。其内部运动着的电子与导体内的分子会发生摩擦和碰撞，进而使得分子获得了很大的能量，这些能量促使导体分子的运动速度加快。此时设备中的电能将会转化为热能，产生的这些热量会使设备的局部或整体发热。
2.设备接头发热原因
一般的情况下导致变电站运行设备接头发生发热的问题的主要原因有以下三个：一为电气设备在设计时，设计人员设计的零件不能够满足电力设备处于长期使用时的要求，这时就会令这些设备元件运行中出现发热的问题。二是，设备在安装的过程中出现问题，工作人员在对设备进行安装的过程中没有使用合适的技术，尤其是对变电站接头进行安全处理上，则就非常容易出现接头发热的问题。三是，在对设备进行维修的进程中，相关的维护人员并没有按照已有的规范进行操作，就会使得运行的设备有着安全隐患。除此之外还有就是，由于变电站运行设备大多在露天环境下工作，各个连接点经常受到雨雪条件的影响和侵蚀，很容易使其接头位置发生氧化和腐蚀现象产生氧化膜，倘若不能及时发现和处理就会减小工作电流，就会使得变电设备的局部温度上升，从而造成设备发热的现象。
3.单台主变运行模式时，电流运行方式变化，引起的设备发热
在单台主变电站运行的方式下，倘若设备中的电流运行方式发生即时的改变，令设备中的电流在短时间内急剧的增加，此时设备处于了不正常的状态，会令设备出现发热的现象。
三、变电站运行设备发热的监控方法
为了确保电气设备的运行情况始终处于受控、在控状态。需要对电气设备进行实时的监控，比较常用的设备监控方式有一下几种：
1.红外测温诊断的方法
目前在对设备运行状况监测中采用的红外测温诊断主要有远红外成像测温和点红外测温，两者之中比较常用的是前面一种。这是因为这种诊断方法具有扫描成像范围广，速度快，利用屏幕显示出的状态更为直观、快捷、形象以及灵敏等，检测效率较高，操作方便的优点，但也存在一定的缺点就是消耗的成本比较高。唯一的缺点就是成本较高。后一种方法在使用过程中的具体的使用要求为：在使用时要确保环境温度在0℃以上，空气的湿度在80%以下。而且当在户外进行测温时一定要确保在要在日出之前或者是在日落之后，当在室内进行设备的测温工作时就要确保在无光的状态下进行；对测量的数据一定要进行及时、正确的记录，记录的内容要全面；每周都需要对运行的变电设备进行一次点红外普测。还有就是对使用的变电设备每年必须要有至少两次远红外成像检测，其中第一次检测进行的时间最好在年度检修之前进行，如果发现设备存在问题就需要在对其进行检修之后再进行一次测试，并对两次的检测结果进行分析对比。
2.示温蜡片法
这种方法是监控变电站运行设备发热非常且有效的方法，其具体的操作步骤是：设备管理人员在运行设备大电流回路的各个连接点上粘贴示温蜡片；然后对示温蜡片的变化情况进行定期观察与记录，倘若出现设备连接点示温蜡片脱落或融化情况时，相关工作人员就要采取一定的安全措施；当设备的测温阶段结束以后，设备管理人员就要对记录额结果进行分析研究，及时的发现其中存在的问题，并制定对应的措施。
3.在线温度监测预警系统
这种检测的方法的过程是检测的探头将监测点的温度转化为无线信号来向外界进行传输，等到检测系统的终端收到这个信号时，再通过终端设备将此无线信号转换为数字信号，这些数字信号经过下一步传输到数据管理服务器并进行相应的数据的分析研究，研究的结果直接发送到设备管理者。
4.预防设备发热的相关诊断措施
对变电站运行设备发热现象采取预防的举措是降低运行故障的有效手段。最基本的预防手段就是对选择投入使用的设备在质量上进行严格的掌控，设备方的采购人员必须秉承质量第一的原则进行后续工作，设备必须要符合相关的设计标准。此外，采取的预防手段就是对使用的设备进行防氧化的处理，因为变电设备在运行时由于各种因素的影响很容易在设备连接头处出现氧化的现象，进而导致设备的发热，所以必须要做好连接头的防氧化处理。另外还比较常用的措施就是对设备安装温度在线监控的装置，其具体的诊断手段就是与环境温度进行对比分析，其温升愈高则说明发热设备的发热状况越严重。而对于通过红外测温方式进行发热监测的，其具体的诊断手段就是用温升的方式判断设备的发热情况。对于红外成像监测设备发热，可以通过使用专用析软件来详细的分析判断变电设备的发热情况。
四、结束语
随着经济的快速发展，人们的对生活的要求也越来越高，在生活的领域内对电能的需求表现的尤为突出。电力系统也逐步的演变成为国民生产与人们基本生活的必不可很少的保障。其中电力系统中的变电站设备安全稳定运行是非常重要的，同时对变电站正常的运行也提出了更高的要求。所以负责电力系统中的变电设备正常运行的相关的工作人员要承担起自身的责任，对设备做好基本的检修，避免变电设备由于出现发热而引发事故发生的悲剧。但是变电站的电气设备在运行时会不可避免的出现一些问题，其中比较常见的就是设备发热这一现象，对这一常见的问题进行研究分析，并根据分析的结果提出对应的技术手段来避免这些状况的发生。只有这样才能够保证电力系统中的变电设备处于正常的状态下工作，而且有利于对变电站运行系统的进一步优化，使得我国的电力系统更加持续、安全。稳定的发展。
参考文献
变电站环境监控 篇4
一般采用巡检的方式对变电站的环境进行监测,具有一定的随机性和局限性。尤其在山区、郊区等偏远人稀地带,恶劣的工作环境对变电站运行设备的安全运行构成威胁,严重时可能引起闪络。因此,本文提出一种基于Zig Bee无线网络的变电站环境监控系统［1］,采用Zig Bee通信和以太网通信相结合的方式,实现变电站环境的实时监测,并在环境温湿度越限时通过控制防潮控温设备的启停来调节变电站环境温湿度。
1 系统组成
系统结构如图1 所示,智能控制器对变电站环境温湿度进行实时采集,根据控制策略来控制站内的加热器、抽湿机和空调等防潮控温设备的启停以达到调节变电站环境温湿度的目的。同时将环境温湿度以及设备的运行状态通过Zig Bee无线网络发送到位于主控制室的通信管理机,并执行通信管理机器下发的控制命令。通信管理机对底层各个控制器发来的数据进行管理并进行规约转换,通过以太网传送到WEB服务器,并接收WEB服务器下发的控制命令。管理人员可以通过采用Delphi开发的上位机软件对现场的温湿度以及空调、抽湿机、风机等设备的运行状态远程进行实时监测与控制。
2 硬件设计
2. 1 智能控制器
智能控制器［2］由微处理器、温湿度传感器、开关量采集、继电器输出以及Zig Bee无线通信等模块组成。主要介绍微处理器、Zig Bee无线模块。硬件构成如图2 所示。
控制器选用Microchip公司的PIC24FJ64GA004 作为主处理器。该CPU采用16 位的改进哈佛结构,单指令预取机制可帮助其维持吞吐量,集成有UART、定时器和A/D转换器等外设。在满足控制器功能要求的同时CPU资源也得到了充分的利用,并且由于其最高运行速度达到16MIPS,性能裕量适中。
Zig Bee无线通信采用美国Digi公司的XBee模块,是一种远距离低功耗的数传模块,可组Mesh网络。每个模块都可以作为路由节点、协调器以及终端节点,Zig Bee通过DIN与DOUT与CPU进行通信。硬件原理如图3 所示。
Zig Bee传输设备在整个系统中用于实现底层数据向通信管理机汇总,当Zig Bee设备从采集终端接收到监控数据后,通过自组建的无线网络将数据发送到监控中心。同时,监控中心也可通过Zig Bee网络对各个监控节点发出控制指令,从而实现数据的双向通信以达到遥测和遥控的目的。
2. 2 通信管理机
通信管理机［3］由微处理器、以太网通信、Zig Bee无线通信、GPRS无线通信等模块组成。主要介绍微处理器、以太网通信和Zig Bee无线通信模块。硬件构成如图4 所示。
通信管理机采用Digi公司的Rabbit 6000 芯片作为主处理器。Rabbit 6000 支持10 /100 Base - T以太网、安全的802. 11 b / g和WPA2 能实现最高水平的安全性。其扩展板RCM6710 带有多达4 MB的串行WEB页面的数据记录存储,而且带有RJ45 以太网接口。并且可嵌入 μC/OS - II操作系统［4］。具有信息处理能力强、运算速度快、集成度高等特点。
基于TCP/IP的以太网技术具有应用广泛,软硬件资源丰富,很容易将控制现场的数据与信息系统上的资源共享,数据的传输距离长、传输速率高等特点。RCM6710 模块通过Tx + 、Tx - 、Rx+ 和Rx - 这四根数据线实现以太网通信。
考虑到通信距离问题,通信管理机的无线通信模块选用增强型无线通信模块XBee Pro ZB模块,外接5 d B全向天线。模块通过一个逻辑电平的异步串口连接到MCU。数据以异步串行信号通过DIN引脚进入模块,从DOUT引脚输出。
3 软件设计
3. 1 智能控制器
对环境信息采集处理和判断的依据主要通过与设置的露点凝露值比较,实际上对开关柜的环境温湿度进行监测目的是为了防止温湿度达到露点而影响开关柜内的设备运行。程序流程如图5 所示。
首先是初始化,包括串口、定时器和I/O口等,接着判断是否有接收数据指令。如果收到数据,CPU则按照通信协议进行解析,并执行相应的命令及应答; 然后判断2 s定时是否已到,如果定时时间到,则CPU向温湿度传感器发出采集数据指令。采集完成后,CPU对数据进行处理比较决定是否启动继电器从而控制加热器、抽湿机等设备,而空调则采用与CPU串口相接的红外控制器进行控制。最后将采集的数据及设备的工作状态通过Zig-Bee无线网络发送到WEB服务器。
3. 2 通信管理机
在RCM6710 通信模块中有UDP通信协议与TCP通信协议［5］,UDP协议可靠性较低,常应用在速度和性能比可靠性要求更高的应用程序中。而TCP协议中提供了有保证的传输、错误校正和缓冲,保证了数据传输的可靠性,因此在设计中选用了TCP为传输层协议。
系统的实时性能是通过设定时钟节拍来切换任务的。在此设定为每秒钟切换50 次任务,即每个任务运行的时间为20 ms,时间到了必须强制把CPU的控制权交给优先级高的任务。程序结构如图6 所示。
系统共创建如下三个任务:
1) Task_Time Deal任务主要负责设定TCP通信与Zig Bee通信的延时重发和超时判断的时间; 负责TCP数据的发送处理。TCP的数据发送是通过设定每250 ms查询一次各个缓冲区是否有数据,如果有就调用sock_wr( &S,( char* ) Data Buf[i]. Len) 函数将数据发送出去。此任务的优先级设为最高。
2) Task_ZBDeal负责Zig Bee数据的接收和发送以及参数变更的存储; 调用TRXPack F( ) 函数对Zig Bee数据进行接收并处理; 通过调用ZBPardeal( ) 对参数的变更进行处理,将变更的参数下发; 事件的超时通过调用ZBTime Out( ) 函数进行处理。
3) Task_TCP任务主要负责获取上位机下发的控制命令,然后进行解析,此过程是在TCP/IP协议上进行数据传输。TCP数据打包也是在Task_TCP任务里面完成的,但是数据发送是放在Task_Time Deal任务里面。
最后调用OSStart( ) 函数开始多任务的调度。系统根据任务及事件的优先级对CPU控制权进行实时的分配。
3. 3 上位机
采用Delphi［6］开发的人机界面可以实时监控现场的温湿度以及设备的工作状态。上位机包括的模块有: 参数设置、设备管理、当前数据、数据召唤、历史数据查询、状态查询、告警事件以及打印服务等模块。
主要介绍以下几个模块: 参数设置模块实现加热器、抽湿机和空调等设备启停的温湿度阀值设置; 设备管理模块可以根据实际情况需求现场添加管理机或者控制器,并选择所要控制的开关柜房间和通信管理机的IP地址; 历史数据模块方便用户查询开关柜历史温湿度信息,通过图形分析变电站的运行情况。
4 通信协议
4. 1 通信管理机与智能控制器
智能控制器通过Zig Bee模块与通信管理机进行通信［7 － 8］。Zig Bee模块采用应用编程接口API的通信方式。因此,智能控制器与通信管理机之间的数据传输遵循API模式的固定帧格式,API数据包结构如表1 所示。Zig Bee网络中的每个节点都有一个16 位网络地址和一个64 位物理地址,当各节点加入网络时,使用64 位地址进行通信,成功加入网络后,网络会为各节点分配一个16 位的网络地址,如果传输时目标网络地址未知,设为0x FFFE。
数据域存放用户要发送给目的节点的数据,可由用户根据实际需要自定义数据域中的数据格式。本系统自定义API帧数据域格式如表2 所示。其中地址域为底层设备的源地址,采用4 个字节BCD码表示。控制码表示具体的通信行为,包括数据传输方向标志位、子站应答标志位、读写标志位和具体功能码。数据域的信息和长度由功能码决定,通过具体功能码可以表示不同的控制命令。
4. 2 通信管理机与上位机
上位机通过以TCP/IP协议为基础的以太网与通信管理机进行数据交换。通信数据帧格式如表3 所示,其中地址域占四字节,分别为目的地址和源地址。控制码表示具体通信行为,不同的控制码对应的数据帧长度及数据域信息也不同; 数据域包括上位机所需现场设备运行状况的信息或者上位机下发的设备工作的阈值。
5 结束语
变电站计算机监控系统的应用 篇5
5.1 系统功能的实现
5.1.1 主控级监控系统的功能
① 数据采集和处理
1)从 每个 L C U 收集到的电 站 一级设施 的 最近信息，信息包 括开 机 量、模 拟 量、用电 量、数信息量、系统 量以及先关数据统计(S O E)等等。L C U系统把收集到的实地信息开展信息资料库更新、维护。按照所有L C U 收集到 的数据，按照 时 间 先后顺 序 一一加入到报 警 数据库中。
2)综合处理
计算机监控系 统 按照初始设置 的 频率、按时或者 根据 事 件 发生形式 对 最新 获得 以及 录入后 的 信息开展 综 合系统的 后期处 理。其中，后期 处 理 主要有：关 系 处理，逻 辑 处理、运算以及 相应的函 数 计算。
3)检测点信息以及工作情况的设定
对 于 一些检测系 统 目前不能有效收集 到 的 信息，或者在一些时期 内，因为 变 送 器 或者接入点 出现问题相 应 测 点必须停止工作等 情 况发生时，操作 体系 要求 工作 值 班 人 员 或者 体系 检测 人 员 需要对 这 些 检测 点 开展人 工 操作，同时在 处 理的时候，将它 们 和 正 常 收集到 的 数据 一眼个看待。但是系 统 也能够分开它 们 并 做出不同的 记号。
② 安全监视及事件报警 1)全厂运行实时监视
工作人员能够通过操作系统的液晶触摸显示屏，对全厂所有的主要设施以及各种辅助设施、通用设施以及电器设施的工作情况与工作指数开展实时检测。
2)参数越限报警及记录
监控体系对一些工作参和各种运算结果开展监督管理，一些指标例如气压等 还必须开展及时检测记录，也就是开展气压变化及时检测。以上处理主要有：测值超标预警、及时超标报警、自动检测以及统计等。
3)事故顺序记录
当电站出现突发事件的时候，检测系统会马上工作，通常按照毫秒级的分辨 率反映，并且按照事故发生的时间先后顺序依次； 自 动 显 示 报 警 语 句 ； 启 动 语 音 报 警 ； 自 动 推 出 相 关 画 面 等。
统计并且记录突发事故，可以表示、打印以及录入信息资料库。每一数据信息都有点名称、内容以及和时间。4)故障及状态显示记录
系统可以按时周期性地检测各种问题以及信号质量，当出现突发状变时就及时收集记录，与此同时记录问题原因以及突发时间。
5)事故追忆
每当电站出现问题的时候，监测系统都会按照之前设置的事故追忆时间点，按照扫描频率统计事件突发之前以及事件突发之后所有时间之中的各种量数据信息，从而完成事故追忆记录。
事故追忆的开始以及和结束时间、取样频率、有追忆有关的参数以及追忆发起源都可以通过电站专业人员进行修改和维护。6)趋势记录分析
同时，还要对发电机的温度、轮轴力矩、变压器汽油温度等开始随时趋检测工作，统计并且计算信号的变化范围以及变化规律。当变化速率突破最大的时候就会报警，从而进一步的增强点机组工作的有效性。7)语音报警
使用语音装备，开展语音的技术合成以及整合工作。每当电站出现突发状况或者问题时，可以迅速开始报警工作。
一般来说，都是由中控室来进行语音报警工作。其中，报警对象以及报警语言都是事先设置好的。检测系统只用按照设置好的要求开启对应的报警工作就可以了。
语音报警，能够完成多种问题以及事故的语音报警工作。③ 电厂运行指导 1)控制操作过程监视
当操作命令下发之后，检测系统就可以自动表示对应的点机组，以及用电线路等各种设施的工作检测图面。图面通常都是使用流程顺序图的方法及时表示点机组的运作过程中各个步骤以及工作状况，或者提醒在工作运转过程中出问题的地方和问题来源。
2)电站一次设备操作指导
电站一次设备开始倒闸运作的时候，监测系统按照全厂目前的工作情况以及必和开关与闸阀的开启条件，推测目前的实施能否满足要求，同时提供与之对应的标记。如果按照要求是不可以的，就按照提示关闭，以防外人的错误运作而导致突发状况的产生。
3)厂用电系统操作指导
按照目前厂用电的工作情况以及相关厂用电工作模式、关机运作操约束条件，监控系统可以对具体一个厂用电安全保护器或者闸阀在目前能否满足运作并给做出对应的标记工作。假如满足运作就表示运作的前后顺序，反之，就表示运作的原因。④ 监控系统异常监视
一般来说，监控系统都是有问题自动检查，以及错误自动处理的功能。监控系统以及自动表示出每一时间段电脑的运作情况。
监控系统可以表示基本工作单元的运转情况，自动检测并且排查出问题部分，将问题部分设置为没有效果并且关闭其对应的各种功能。
⑤ 控制操作
1)控制与运行调度方式
电脑控制体系一般都能够完成一下三种工作要求：调控中心以及远方控制模式、集中工作模式以及实地工作模式。
2)控制方式的转换
控制方式按照优先级别，通常可以划分为距离电机组近，则对应级别就越高，实地监控基本单元的优先使用权也就越高，这个可以在实地监控基本单元中开展工作模式的转换。LCU上装配与“远方/实地”的切换按钮，每当LCU上的切换按钮转到“远方”的时候，中控室中的工作人员或者控制中心电脑才可以开始检测系统。
3)控制与调节
计算机监控系统能对电厂主辅设备进行控制，包括机组的开停机控制和复合调整、事故处理，断路器分、合操作；闸门的启、闭操作；辅 助 设 备 及 公 用 设 备 的 启、停 操 作 等。
机 组 的 有 功 和 无 功 功 率 给 定 可 通 过 运 行 值 班 人 员 在 上 位 机 设 数。系 统 检 查 给 定 值 的 合 法 性，通 过 P I D 计 算 结 果 向 调 速 器、励 磁 系 统 发 出 调 节 命 令。
机组及其辅助设备的控制与调节包括：
机组开/停机顺序控制(单步或顺序)、紧急停机控制；
点设备控制：对单个具备开关操作的设备，要求对其实现开关控制操作，并考虑安全闭锁(包括对出口断路器、隔离开关、接地刀闸、进水口闸门的远方落门等控制)；
给 定 值 控 制 ： 机 组 的 转 速 / 有 功 功 率、电 压 / 无 功 功率 和 导 叶 开 限 按 给 定 值 进 行 闭 环 控 制 ； 油、气、水系统的自动控制； 其它相关控制与操作。
开关站断路器、隔离开关及接地刀闸的控制与操作，主变中性点接地刀闸的分、合操作。
厂用电设备的控制与操作。厂内公共设备的控制与操作。泄洪闸门及其配电设备的控制与操作。其它相关设备的控制与操作。⑥ 统计记录及生产管理
系统在实时采集全厂各设备的运行参数和工况的基础上进一步完成统计制表等运行管理的工作，可以使运行人员不再人工抄表，自动进行统计等一系列技术 管理工作。
1)电厂发电运行记录
记 录 的 内 容 包 括 电 厂 的 机 组 发 电 量、线 路 送 电 量、厂 用 电 量 等 进 行 实 时 记 录 和 计 算。初值可由运行值班人员进行设置。
2)主要电气设备动作及运行记录
监 控 系 统 对 电 厂 主 要 电 气 设 备 的 动 作 次 数 和 运 行 时 数 等 进 行 统 计 和 记 录，便 于 考 核 和 合 理 安 排 运 行、检 修 计 划。
3)操作记录
监 控 系 统 能 记 录 各 种 操 作，包 括 机 组 工 况 转 换 ； 断 路 器 和 隔 离 开 关 的 合、跳 闸 ； 辅 机 的 启 动、停 止 ； 闸 门 的 启、闭 等。并 记 录 时 间、操 作 内 容、成 功 与 否、失 败 原 因 等。
4)定值变更记录
监 控 系 统 对 所 有 的 定 值(设 定 值、限 制 值 等)变 更 情 况 作 记 录，并 存 入 数 据 库。
5)事故及故障统计记录
监 控 系 统 能 统 计 记 录 对 电 站 的 各 种 事 故、故 障 的 内 容 和 次 数，并 作 为 资 料 保 存。
6)参数越复限统计记录
监控系统能统计电厂的参数越复限情况并记录下来。7)运行日志及报表
监控系统能按照要求打印电厂运行日志和报表。打印内容以及打印格式可以事先设定，打印方式有定时自动打印、随机召唤打印。
⑦ 人机接口
1)操作员工作站主要功能： 调画面
测点和设备的投退 数值设定 修改限值 控制和负荷调节命令 召唤打印
操作票显示与在线修改 事件确认 报警设置 日期设置 打印周期及打印设备的设置 2)画面显示 显 示 的 主 要 画 面 包 括 各 类 菜 单 画 面，电 厂 电 气 主 结 线 图，机 组 及 油、水、气 系 统 等 主 要 设 备 状 态 模 拟 图，机 组 运 行 状 态 转 换 顺 序 流 程 图，各 类 棒 图、曲 线 图、各 类 记 录 报 告，操 作 及 事 故 处 理 指 导，计 算 机 系 统 设 备运 行 状 态 图 等。同一显示器上能实现多窗口画面显示。画面的数量不受限制。3)模拟光字牌显示及查询 作用电站运行人员熟悉的光字牌概念，可在操作员站或现地LCU显示屏障工上对运行设备的状况进行光字模拟显示。不同类型可定义不同颜色，提供查询、确认和提示有光字等方式。4)报警 当出现故障和事故时，系统立即发出声音报警，报警显示信息在当前画面上显示报警语句，报警声音的不同将故障和事故区别开来，显示颜色随报警信息类别而改变，画面的报警对象原件则会闪烁和改变颜色。运行人员可以确认报警信息，使报警点停止闪烁。5)打印机：系统可自动定时或召唤打印输出各种报表、画面及屏幕拷贝。⑧ 系统通信 1）系统内部计算机之间的数据通信 系 统 内 各 工 作 站 和 L C U 之 间 采 用 网 络 通 信。系 统 通 信 规 约 基 于 T C P / I P 协 议，系 统 内 各 设 备 与 局 域 网 的 信 息 交 换 采 用 客 户 － 服 务 器 模 式，遵 循 开 放 系 统 规 则。2）与电网调度中心的通信 四川电网调度中心与电站计算机监控系统通讯，实现电站与调度数据的上传下达（遥测、遥信）。电站监控系统通信提供双通道、双机切换的两台通讯服务器，以确保与电网调度中心的计算机系统可靠通信。3）其它计算机系统的通信 保护信息管理系统 水情自动测报系统 上游和下游电站系统 梯级调度系统 4）与GPS时钟系统通信 ⑨ 诊断和冗余切换 监 控 系 统 具 备 在 线 自 诊 断 功 能，能 诊 断 出 系 统 自 身 的 故 障，当 发 现 故 障 时 自 动 报 警 并 记 录。
本系统为双机冗余系统，运行中当主机故障退出运行时，从机能不中断任务、无扰动地自动切换成为主机运行。
不管是主/从机切换或是网络上的任意节点发生故障，都会显示在操作员工作站上，并记入自诊断表中。
⑩ 系统开发和维护
电 厂 开 发 维 护 人 员 可 通 过 权 限 口 令 在 工 程 师 工 作 站上 进 行 系 统 开 发 与 维 护，包括软件开发与维护、画 面 的 增 删 与 修 改、定 值 更 改、数 据 库 变 更，报 表 生 成、顺 控 流 程 修 改 等 一 系 列 工 作。
可 利 用 系 统 提 供 的 一 系 列 组 态 工 具 方 便 地 完 成 画 面、数 据 库、报 表、动 态 连 接、顺 控 流 程、报 警 定 义 等 各 项 工 作。
⑪ 数据库功能
本 计 算 机 监 控 系 统 数 据 库 包 括 实 时 数 据 库 和 历 史 数 据 库，数 据 库 有 如 下 特 点 ：
1)监 控 系 统 数 据 库 采 用 网 络 型 全 分 布 数 据 库，所 有 数 据 共 享 都 通 过 透 明 的 网 络 通 讯 来 实 现。数 据 库 包 括 ： 实 时 数 据 库、计 算 数 据 库、图 形 数 据 库、报 表 数 据 库、历 史 数 据 库、统 计 数 据 库、汉 字 库、图 形 符 号 库 等，这 些 数 据 库 构 成 监 控 系 统 数 据 资 源 中 心。数 据 库 的 结 构 定 义 包 括 梯 级 调 度 监 控 和 管 理 所 需 要 的 全 部 数 据 项。
2)支 持 快 速 存 取 和 实 时 处 理 ； 实 时 数 据 库 主 要 存 放 各 梯 级 电 站 送 上 来 的 实 时 数 据，它 是 监 控 系 统 数 据 库 中 最 主 要 的 数 据 库。
3)支持数据库建立及在线/离线修改。⑫ 培训功能
计 算 机 监 控 系 统 具 有 操 作、维 护、软 件 开 发 和 管 理 的 培 训 功 能，包 括 操 作 训 练，监 控 系 统 开 发、维 护、管 理 训 练 和 顺 控 流 程 的 离 线 调 试 等。
1)正常操作训练
可在操作员工作站上执行各项操作，使技术人员熟悉和掌握监控系统的各种操作。
2)监控系统开发、维护培训
电厂维护人员可进行数据库修改，画面生成和修改、报表生成、顺控流程修改、监控系统参数修改等一系列开发和维护的培训。
⑬ 电厂设备运行维护管理
积累电厂运行数据，为提高电厂运行、设备维护提供依据。如针对机组，累计机组正常、停运时间、检修次数及时间，累计机组各工况运行时间及开停机次数等，为设备运行管理及检修提供指导。
5.1.2 现地单元监控装置的功能
① 数据采集与处理 对 电 厂 的 主 辅 设 备 的 运 行 状 态，运 行 参 数 及 测 量 值 进 行 实 时 采 集，存 入 实 时 数 据 库，作 为 系 统 实 时 监 视、告 警、控 制、制 表、计 算 和 处 理 的 依 据。
数 据 采 集 的 对 象 分 为 模 拟 量、开 关 量、脉 冲 量、数 码 量 等。1)模拟量
电气模拟量信号采用交流采样，定时采集电流互感器、电压互感器的二次电流、电压信号，计算得到一次的电流、电压、功能、频率等数值，机组和开关站LCU采用智能交采表。
非电气模拟量采用变送器（4~20mA）模拟量采集实现，如压力、高程等；温度量采用智能温度巡检装置采集，传感器采用PT100温度传感器。
对 模 拟 量 信 号 的 处 理 包 括 回 路 断 线 检 测、数 字 滤 波、误 差 补 偿、数 据 有 效 合 理 性 判 断、标 度 换 算、梯 调 计 算、越 复 限 判 断 及 越 限 报 警，最 后 经 工 程 及 格 式 化 处 理 后 存 入 实 时 数 据 库。
2)开关量
开 关 量 包 括 事 件 顺 序 记 录(S O E)开 关 量 和 普 通 开 关 量 两 种。
S O E 开 关 量 指 事 故、断 路 器 分 合 及 重 要 继 电 保 护 的 动 作 信 号。监 控 系 统 采 用 中 断 方 式 迅 速 响 应 这 些 动 作 信 号 并 以 毫 秒 级 的 时 间 分 辨 率 进 行 记 录。
普 通 开 关 量 是 指 除 S O E 开 关 量 以 外 的 各 类 故 障 信 号、报 警 信 号、位 置 信 号、设 备 状 态 等。监 控 系 统 对 普 通 开 关 量 的 采 集 为 定 时 扫 查 方 式。
对 开 关 量 信 号 的 处 理 包 括 光 电 隔 离、防 抖 动 滤 波、基 准 时 间 补 偿、数 据 有 效 性 合 理 性 判 断、启 动 相 关 量 处 理 功 能(如 启 动 事 件 顺 序 记 录、事 故 报 警、自 动 推 出 画 面 以 及 自 动 停 机 等)，最 后 经 格 式 化 处 理 后 存 入 实 时 数 据 库。
3)脉冲量
脉冲量主要指来自脉冲电度表的有功电能及无功电能等，即时采集。脉冲量的处理有硬件和软件滤波、脉冲累加、数据有效性和合理性判断、标度变换、检错纠错过程，经标准化和格式化处理后存入实时数据库。电能量可以进行峰平谷分时累计。
水电站监控系统的电度量来自有/无功综合电度表。多功能电度表用以测量机组、线路、变压器高压侧的有功及无功电能，可以进行分时计量，通过通讯口送到相应LCU设备中。
4)数码量
数 码 量 信 号 主 要 指 水 位 等 B C D 码 输 入 量。采 用 多 点 开 关 量 并 行 采 集，然 后 转 换 为 相 应 模 拟 量 数 值。
对 数 码 量 的 处 理 包 括 光 电 隔 离、数 字 滤 波、码 制 变 换、数 据 有 效 性 合 理 性 判 断、工 程 单 位 换 算 等，经 格 式 化 处 理 后 存 入 实 时 数 据 库。5)综合量
综 合 量 包 括 综 合 开 关 量 和 综 合 模 拟 量，是 对 上 述 采 集 的 量 进 行 算 术、逻 辑、关 系 运 算 后 得 到 的 数 值 量，例 如 机 组 状 态 等。
② 全厂运行监视
1)电厂设备的实时状态和运行参数显示； 2)状变监视和事件报警； 3)事件顺序记录
4)实时数据越复限检查和越限报警；
5)控制命令执行过程中显示屏画面可显示操作步骤执行情况，并且可提示操作执行受阻部位及原因；
6)系统事故或运行设备工作异常时，可进行语音或音响报警。
③控制和调节
LCU收发实地或者主站的指示，实现下级设施的管理工作。
机组LCU：管理各种电机组的正常巩固走、完成突发状况停机、检测机断电器以及相应的辅助设施、调整有或者无效巩工作；
公用及开关站LCU：运作安全器、隔离阀门以及接地阀门的分开、联合；厂用断电器以及公共辅助实施；电厂的直流设备、中低压装备以及各种排水设施等等；
1)控制操作类型
控制类型通常可以分为中控制和实地控制两种方式 各种机组状态的转换控制 机组同期操作 事故停机及紧急停机 电机组出口安全器分/合运作 油、气和水体系的全自动操作 发电机有效运作以及周期调节 发电机无效运作以及电流调节 安全器的分/合操作 隔离开关的分/合操作 用电系统安全器的分/合运作 公用系统设备起停控制 10kV断路器等设备的投切 400V断路器等设备的投切 事故紧急操作 2)关于控制操作安全性的考虑
在PLC收到操作指示之后，先开始检测这项工作有关的关闭因素，当满足动作要求的时候，PLC才可以执行操作指示；
当LCU自动检测到有相关的模块发生问题的时候，就会自动停止各种先关的工作系统；
当LCU 在 收到 主 站 操作指示 之后，通常都是 使用再次校 核 的 方法来确保 操作指示 命 传输 的 正 确 性 ；
检测过 程遇到问题 的时候，就可以 发现问题的 原 因 ；
L C U 装备有 当 地 或者远 方 检测 系统 转换设备，从而实现当 地 以及 远 方 操作 互 锁
；
突发状况 停 机功能、机 械 以及电 气 维护 和 自 动 设备 操作、安全阀 自动 跳 闸 操作拥有最大的优先使用权，不会因为检测权的规定而被屏蔽 ；
运用重要的逻辑推理来进一步降低错误开启导致突发状况的事故概率。3)事故紧急停机方面的考虑
当突发事故出现时，PLC可以收集到对应事故关机的因素，因此PLC可以直接对突发事故数据开展快速的反映以及后续事故处理工作。
机 柜 上还装备 有 突发关 机 设备，通常 使用 硬质布 线 快速 作 用 于 突发停 机
阀 以及 机 组 出 口 跳 闸 点 路，这种操作的优 点在于 ： 当 机 械 和 电 气 的 保 护 装 置 无 法 给 出 机 组 异 常 事 故 信 息 时，监 控 系 统 通 过 监 测 到 异 常 状 况，或 者 运 行 人 员 发 现 异 常 现 象 或 异 常 声 音 后，可 人 为 紧 急 停 机，这 样 即 使 计 算 机 完 全 失 去 作 用，也 可以确保 工作机组的 解 列 停 机，这 是 保护 设施 的 正常运行 的最 后 防 线。
4)人机接口
实地操作基本单元以及人机接口的主要设施有： a.12”彩色液晶触摸显示屏 b.其它指标仪表、开关、按钮等。
实地操作基本单元都装备液晶显示屏，使用串口和PLC完成信息传送。实地操作基本单元的液晶屏表示的信息，主要有重要电气大小的检测值、连接模拟操作、专业供水情况数据、温度大小的检测值，当工作人员正确输入相应密码之后，就可以使用液晶屏开展停复机工作一个其他相关工作。
目前，常见的实地操作基本单元都装备有多功能连接接口，可以使用快捷式电脑连入PLC，在实地调整或者出现装备问题的时候，可以使用快捷式计算机工作站完成实地的检测工作，同时实现对LCU所管理的设施的检测以及运作，可以大大减少实地检测以及维护装备的正常运行的工作量。
④ 数据通信 LCU的通信包括以下内容：
1)使用光纤以太网和主站之间开展通信工作，向主站级传输信息收集以及资料数据，收发主站传送的操作指示，最后再把运行结果返回传输给主站级。
2)LCU的通信作为实地监控基本单元，可以完成与多种智能收集设施的数据传输工作。
机组LCU设备，同微机调整速度、交流搜集样本装置、电量测量设备、高电压设备的继电安全装备辅助体系的联通接口。
公用及开关站现地控制单元能实现与交流采样装置微机保护装置的通信，与中、低压气机控制系统，厂用交流电源系统、厂用直流电源系统；与厂内漏水、检测排水操作体系等辅助设施联合构成的实地总线网通信系统。
闸门实地操作基本单元，可以完成同闸门实地操作柜联合组成的实地总线网通信的工作。
⑤ 自诊断
LCU具有硬件以及软件自主诊断和修复的能力，这种能力主要包括在联网 周 期 性 诊 断修复、申请诊断 以及单机诊 断。诊 断 内 容 包 括 ：
CPU模件故障； 电源故障； 通讯故障； 模件故障；
硬 件 及 其 接 口 自 检 ： 主要有外围装备、连接接口、多功 能 模 块 等等，每当发现出操作问题的时候，就可以迅速发出报警信号 ；
掉电保护；
冗 余 模 件 检 测 及 自 动 切 换。当使用 主 用或者备用的 形式 工作 的 模 件出现操作 故 障必须 停止 工作的时候，备 用 模 件 就可以 不 停止 工作并且 无影响 地 转换成 主 用 模 件。
5.2 应用界面与说明
5.2.1 上位机操作界面
① 用户登录
当系统没有成功登录之前，点击“登录”键，就会弹出如下图5.1所示的登录页面，这是可以开始进行登录：
图5.1 系统登录窗口 Fig.5.1 The system login window
加入用户名和相关口令之后，点击“登录”键开始确认。
使用有效时间可以设置登陆完成，在使用者成功登录之后，在规定的时间之内，可以获得一定的使用权；在超过规定时间之后，就必须再次登录。当用户已登录成功后，可取消登录。
系统工作页面如下图5.2：
图5.2 系统运行画面
Fig.5.2 Running screen of the system ②系统功能区
系统功能区处在工作页面的最底端，可以完成系统功能的开启、转换以及修复更改时间等任务，如下图5.3。
图5.3 系统功能区所有的图标 Fig.5.2 The system function button icon
每当使用者获得 与之对应 的 权利 时，就可以开启或者转换其各种功能。注 ： 操 作 权 限 中，0维 护 人 员，2操 作 员，4系 统 最 低 权 限。
表5.1 各种功能图标使用说明 Table 5.1 System function button instruction 功能图标
数据库内部以及初级测试点概况
系统退出
系统帮助
0，1，2，3，4，5
系统组态
0，1 0，1
用户图形界面 流程管理 报警一览表 光字一览表 历史数据库查询 系统配置与健康管理
0，1，2，3，4，5 0，1，2，3，4，5 0，1，2，3 0，1，2，3，4，5 0，1，2，3，4，5 0，1，2，3，4，5
0，1
具体功能
工作权限 功能图标
具体功能 紧急停机 操作票系统
工作权限 0，1，2，3 0，1，2，3，4，5
报表系统
0，1，2，3，4，5
③ 系统组态功能界面
1）综合数据库功能页面如下图5.4所示。
图5.4 数据库组态界面
Fig.5.4 Database configuration interface
2)系统配置界面如图5.5。
图5.5 系统配置界面
Fig.5.5 System Configuration interface
3)历史数据库计算页面如下图5.6所示。
图5.6 历史数据库计算页面 Fig.5.6 History database editing interface ④ 简报区
简报区，也就是事件简单报告窗口，能够完成维护事件、数据信息、综合资料、修复自动诊断数据以及自动诊断资料，与此同时还能够完成上述所有数据的整体或者局部选择性显示。简报窗口如图5.7所示。
图5.7 简报信息窗口
变电站环境监控 篇6
1 变电站图像监控系统的现状
洛阳供电公司的现有变电站图像监控系统共39套,分为分区监控主站(集控站)和站端系统(变电站)的2级网络结构方式,形成了东区、南区和西区这3个主要的集控站监控分区域。目前各监控分区域设监控主站,监控主站负责对辖区内的变电站进行远程监控。
目前,电力行业运行的图像监控系统设备出现了多厂家、多界面、难维护、难监视等问题,而且矛盾越来越突出,使运行管理人员(特别是公司领导、应急中心及相关职能部门)无法全面通过现有的图像监控系统来有效监控管理下属变电站,致使无人职班变电站存在较大的安全隐患。另外,图像监控系统设备日益老化,缺陷增多,联网困难,有较多的变电站图像监控系统设备已不适应现在模式运行,一旦出现故障,将直接影响电网的安全、稳定运行。因此,洛阳供电公司提出建立图像监控集中监控系统,实现对辖区内所有变电站的图像监控系统统一联网、集中监控。
2 变电站图像监控集中监控系统的构成
洛阳供电公司对变电站图像监控集中监控系统的要求是结合图像监控的技术特点,大幅提高监控系统性能,并最大限度地保留原有投资,减少系统建设成本,体现最优性价比。该系统保持现有系统结构,在公司本部成立远程图像监控中心,增加1套中心管理设备和软件。该系统软件以现有系统中占有比例大的厂家为主,其他厂家提供接入本系统的软件开发包(SDK),今后图像监控系统的接入厂家应遵循该系统的技术规范。变电站图像监控集中监控系统结构如图1所示。
2.1 变电站图像监控集中监控系统分区监控主站(集控站)
在集控站设置一台视频管理服务器实现对辖区内各个变电站的图像监控系统统一管理。集控站与各变电站之间有1个专用的2 Mb/s(G.703)通信通道。由集控站的以太网交换机将各站图像监控系统汇集成局域网。平时各个集控站用各自的服务器,一旦某集控站服务器故障,则由远程监控中心的服务器自动接替管理图像监控,提高了系统的可靠性。
供电公司与监控主站(东、西集控站)之间使用100 M以太网进行连接,实现供电公司端监控网络与集控站端网络的互联,从而实现变电站↔集控站↔供电公司3级网络互联。变电站到供电公司的最大带宽为2 M。根据不同场合、不同的网络性能可以选择不同的编码和通信方式,通过网络对分布于各个方位的远端多个目标进行实时监控。
2.2 变电站图像监控集中监控系统子站
变电站图像监控集中监控系统子站的网络视频服务器采用嵌入式、视频压缩H.264标准系统,其优点是占用通信带宽小,图像清新流畅。该服务器把采集、压缩的监控系统子站输出的图像数据,采用传输控制协议/网际协议(TCP/IP)和网络组波的技术进行传输,最大限度利用了网络的传输性能和网络带宽,避免网络的拥塞。系统子站的设备主要有快速球形摄像机、云台摄像机、固定摄像机、烟感、红外报警等设备。
洛阳供电公司周边的5个变电站(金谷园、桥头、中州、南昌路、华山路)与供电公司有备用的光纤可供遥视系统直接使用,两端配置1对以太网桥接器即能建立100 M传输通道。老站或偏远站暂时用2 M带宽传送,新站及技改站逐步更换为光纤直接传输或2×2 M光纤通道。
2.3 变电站图像监控集中监控系统监控中心
供电公司对下辖集控站内的所有变电站图像都具有管辖权,在供电公司远程监控中心设置一套中心管理设备和软件对各变电站的视频监控系统资源进行集中管理,视频管理服务器采用机架式DELL PowerEdge 2950。视频监控系统和集控站服务器构成双服务器(一主一备),从设备上采用双机冗余配置,互为备用,在故障时自动切换,增加系统可靠性。远程监控中心的视频管理服务器授权管理供电公司下辖任一变电站的视频监控、消防烟感报警及变电站周界报警。
整个监控中心采用了先进的浏览器、应用服务器、数据库3层结构,以多点控制系统(MCU)为汇接中心,采用辐射形式与各监控点连接,通过MCU对各监控点的图像、语音、数据进行处理,实施监控。整个监控中心组网方式的优点是网络结构简单,控制方便,连接灵活,扩容迅速;采用开放式和人性化设计,充分考虑目前国内图像监控系统的特点,具有强大而丰富的功能。
2.4 该系统与公司MIS网联络
洛阳供电公司科技信息部在公司网主页上设立变电站图像监控WEB连接,实现权限管理并登陆浏览操作,并根据每个用户的级别设定浏览图像的范围。
变电站图像监控集中监控系统采用防火墙(并发连接数不少于40万,10/100 M以太网接口3个)与公司MIS网安全连接,权限登陆后访问变电站图像监控集中监控系统远程监控中心的服务器,对某个或多个变电站图像等进行访问。远程监控中心的服务器管理是洛阳供电公司所有变电站的图像浏览操作服务器,主要管辖范围:调度室、公司应急指挥中心、公司职能部门、公司领导等,同时具有各分区图像监控服务器的备用服务器功能。
3 变电站图像监控集中监控系统的功能
变电站图像监控集中监控系统具有以下几方面的功能。
1) 实时图像监控。
主要包括:实时图像显示、监控、存储等功能;实时监视同一变电站多路实时图像信息;自动轮巡功能;系统监视的画面上叠加对应的监视设备名称、场景名称、摄像机位置及时间等文本信息;多级电子地图功能,电子地图显示设备分布和布防、撤防、报警状态。
2) 远程控制。
主要包括:远程控制摄像机等监控设备(包括雨刷、镜头和灯光等);远程布防/撤防控制,也可以通过电子地图进行布防或者撤防控制;控制权交换功能。
3) 告警管理。
主要包括:报警分级(严重报警、一般报警);报警信号、内容画面自动显示;对相关的报警信息进行分析、处理和记录;报警自动录像(录像时间可设置),实现报警联动;所有报警信息均应自动保存,并可打印输出。
4) 图像管理。
主要包括:系统可显示、存储、检索各变电站的所选摄像机实时图像;系统可远程回放站端的任一摄像头的历史图像及报警录像,回放方式有逐帧、慢放、常速、快速等多种方式;系统可远程控制站端实现手动、定时、报警触发录像、画面异动检测。
5) 安全管理。
主要包括:系统操作权限管理,按工作性质赋予不同权限等级;系统所有重要操作,如登录、控制、退出等,均有操作记录,并方便查询和统计,所有操作记录具有不可删除和不可更改性;系统具有必要的网络安全保护,保证系统数据和信息不被窃取和破坏。
6) 系统管理。
主要包括:系统具有较强的容错性,不因误操作等原因而导致系统出错和崩溃;系统具有自诊断功能,对设备、网络和软件运行进行在线诊断,发现故障,能显示告警信息;对操作人员设置权限管理;系统应具有数据备份与恢复功能;系统应具有对站端设备远程配置、远程维护、远程启动的能力;提供对系统操作的在线中文帮助;应自动生成系统运行日志,可查询及以报表方式打印输出。
7) 网络浏览。
主要包括:系统可通过标准WEB浏览器浏览系统实时和历史图像;系统在WEB浏览方式下,实现对控制多站摄像机和云台等控制对象;系统能够通过网络远程备份指定时间的录像数据到本地硬盘上。
8) 方案管理。
主要包括:设防、撤防方案;辅助开关方案;录像方案;轮巡方案。
4 结语
1) 变电站图像监控集中监控系统是一种新的联网监控系统,从管理上实现供电公司图像监控系统的分层分控,明晰管理关系,减小系统的维护工作量,能为众多变电站、集控中心、职能管理部门、公司领导、应急指挥中心实施简明、高效、准确的管理,提高运行效率,达到了预期的目标。
2) 应用本文所述方法完成了多厂家图像采集和远程传送,整合实现了对变电站图像监控的集中监控,统一了操作界面及应用风格,而且成本低,有着广阔的市场和应用前景。
摘要：变电站图像监控系统在发展过程中,普遍出现了在同一辖区内设备多厂家、多界面等情况,难以进行有效的生产监控管理。介绍了洛阳供电公司变电站图像监控集中监控系统的构成及其功能,该系统的成功运行证明其能有效地规范变电站图像监控管理。
关键词：变电站,图像监控,监控中心
参考文献
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变电站远程监控技术探析 篇7
随着电力城网、农网改造的逐步完善, 一户一表工程、抄表到户工作的完成, 对线损管理、提高供电质量、保证供电的可靠性、安全性提出了新的要求。目前电力行业对配变的运行状况的实时测控提出了新的需求, 同时对用电营销管理的科学化和电力需求侧管理 (DSM) 的智能化需求, 要求对配变低压侧进行准确和科学的智能监控, 掌握配变的运行状况并根据需求进行合理管理, 提高供电质量。
1 变电站智能化远程监控系统通信技术概述
变电站信息远程监测管理系统主要由配变负荷数据采集监测器、数据传输控制器和中心端负荷管理软件组成。
现场端主要将配变及其低压侧各路出线的负荷参数、设备运行状态等参数采集存储, 然后通过数据远程传输装置远传到监控中心端, 监控中心端收到数据后, 将数据通过中心端负荷管理软件, 对数据进行可视化处理, 进而综合分析, 最终实现配变远程监控, 科学管理。
在变电站智能化监控系统的通信中, 目前应用最广泛的远程通信方法为GSM短消息、GPRS通信方式。GSM短消息方式运行费用不高, 但数据延迟不敏感, 在短消息中心服务器繁忙时延时相当长。而GPRS通信则是变电站远程控制系统与计算机后台的通讯采用分组无线业务 (GPRS模块) 互联网的通讯方式 (无需固定的IP地址) 。优点是可以保证控制、测量的可靠性、准确性、灵敏性, 一方发出指令后, 可在设定的时间内可靠响应, 无传送数据丢失现象。因此可远程监测、控制箱式变电站的运行状态和运行方式, 提高运行的可靠性和稳定性。缺点是计算机与控制测量接收模块之间的通讯必须时时畅通, 如果互联网络非常繁忙时, 计算机与变电站通讯有时会中断。但综合来讲, GPRS通信实现了智能化远程监控, 目前来说是最安全、可靠、准确且运营费用最经济的选择。
2 系统硬件结构和网络结构图
系统硬件结构以及网络结构图如图1所示。
3 系统功能
(1) 配变站资料管理。
系统设置管理功能, 以各级电力供电公司为电位, 建立管理该公司所管辖的配变台区名称、配变所属的变电站、配变所属线路、配变地理位置、配变型号等配变台区的档案资料。
(2) 配变数据远程监控。
系统配变负荷数据采集检测器实时测量存储以下的配变参数:三相电压、三相电流中性线电流、三相功率因数、三相有功功率、三相无功功率、配变工作环境温度以及谐波监测。
(3) 配变设备安全预警。
系统通过配变负荷信息远程监测分析, 及时掌握配变和低压侧负荷开关的运行情况。超过系统设置阈值, 将自动报警, 保证配电设备安全稳定运行。
(4) 系统数据统计分析。
系统通过负荷信息监测管理软件, 提供强大的数据统计、分析功能, 为用户提供准确实用的统计数据, 为配变科学管理提供关键的数据, 计任意时段某台配变的低压线损、电压合格率、负荷率、分时电量、谐波量等, 统计配变的最大、最小需量发生时间和需量, 统计配变的停电时间和次数。
(5) 数据查询报表打印。
系统通过负荷信息监测管理软件, 实时生成任意时段配变参数如电流、电压、功率、共变温度等趋势曲线。系统采用安全、可靠的商用数据库, 可以查询任意时段配变的历史数据、事件记录、告警记录等, 同时生成任意时段配变综合分析报表, 实现办公自动化。
4 系统应用价值
(1) 掌握配变台区的变压器配置和分布信息, 提高管理水平。 (2) 掌握配变台区用电情况:负荷状况, 便于用户侧负荷预测。 (3) 掌握配变台区的工作情况:配变负荷程度, 及时预警, 保障安全。 (4) 掌握配变台区供电质量以及台区线损分析, 提高经济效益。 (5) 掌握配变台区全局数据, 为城网改造等提供数据, 为电力系统在后续城网改造等决策中更具有科学依据。既保证了供电的可靠性, 又从整体上提升了电力系统管理水平。
摘要：论述了实现变电站远程监控通信的技术方法, 并对GPRS通信技术在变电站远程监控中的应用做了深入的剖析。
工业监控在变电站的应用 篇8
关键词：变电站,自动化,监控
0 引言
在当前先进的技术条件下, 电力系统相关部门已将变电站自动化作为一项新技术革新手段应用于电力电网, 各大专业厂家亦将变电站自动化系统的开发作为重点研发项目, 不断地完善和改进, 并相应地推出各具特色的变电站自动化系统, 以满足工业电力系统发展的要求。随着自动化系统的成功应用, 设备运行稳定, 提高了供电可靠性, 但也给监控工作带来相当大的麻烦。比如某某集控站, 拥有车辆2部, 5名工作人员, 但是需要管理13个变电站, 那么光巡视变电站1天都跑不过来。这将导致事故处理及操作无法正常进行, 巡视变电站工作经常搁浅。为此本文探讨了变电站自动化系统监控的经验, “四遥”中, 强化“遥视”功能, 提出了监控的一些注意事项, 以供大家参考。
1 变电站工业监控的目的、组成与阶段
1.1 变电站工业监控的目的
具体来说, 自动化系统工业监控的目的是检验其功能、特性等是否达到设计和有关规定的要求;检验自动化装置之间的连接以及装置和变电站二次回路间的连接是否正确, 是否达到设计和有关规定的要求;通过现场的模拟工作检验整套装置动作是否正确无误, 这是确保变电站安全、可靠运行的一项重要手段。比如某某集控站有12个人, 8个人负责日常管理, 4个人负责巡视管理, 如果要管理12个变电站, 如何实现呢?设想如果4个变电站的管理操作由一个集控站负责, 那么只需要3个人进行日常管理。如果6个变电站管理操作由一个集控站负责, 那么2个人即可。其他人可参加巡视管理进行现场操作检修。
1.2 变电站工业监控的组成
自动化变电站的监控内容主要由3部分组成:
(1) 关于模拟量的准确性能的检验, 这主要是指电测量变送器的检定、电测量变送器和非电测量变送器的现场对比检验以及交流采样装置的现场对比检验;
(2) RTU装置或微机监控装置的功能与特性的检验, 主要是自动化装置功能项目的监控;
(3) 自动化装置与现场一、二次设备连接后进行的变电站自动化系统的联调, 即通过系统模拟监控, 检验自动化装置与变电站二次设备及回路之间连接是否正确, 考核整个系统的功能与特性是否符合设计和有关规定的要求。
1.3 变电站工业监控的阶段
在自动化变电站管理中, 综合自动化系统的监控一般分为3个阶段:
(1) 厂站自动化系统的建立及监控, 同时保护测控等各智能单元的功能性监控;
(2) 厂站自动化系统与各智能设备、装置的联调;
(3) 厂站自动化系统与主站 (集控站) 联调。
2 变电站工业监控的开发与应用
2.1 工业监控系统的总体要求
本集控站所管理的220 k V变电站3个、110 k V变电站目前有9个, 工作量大, 35 k V、10 k V设备是开关柜设备, 如果内置工业监控的探头, 可以远方操作, 如热备用、冷备用, 余下的线路检修和开关检修工作由检修人员完成。单一接地查找, 如果内置工业监控的探头, 集控站运行人员就不需要到发现故障的变电站, 在集控站远方完成即可。110 k V以上设备的操作, 可靠性更高了, 如热备用、冷备用, 余下的线路检修和开关检修工作由检修人员完成, 其保护相互切换远方完成即可。无论是110 k V, 还是35 k V、10 k V单一的线路均由冷备用转运行, 由集控站运行人员远方完成即可。同时监控系统要考虑到监控人员的易操作、便于携带和提高工作效率的要求, 系统要具有通用性和实用性。针对不同的变电站及同一变电站不同设备, 要有即用即调相应的监控软件, 并配以对应的监控串口线, 同时要求系统具有开放性和可扩充性。监控软件的语言要简单易学, 以方便今后其他人进行相应的扩展, 以适应新建自动化变电站的需要。
2.2 工业监控系统的主要功能
变电站工业监控系统的主要功能就是在主控端与被控端之间完成“四遥”控能, 具体为遥控、遥测、遥信、遥调。遥控主要是指监控计算机发出一些控制类命令, 比如一些刀闸的切合, 断路器的断开与吸合。遥测是指被控设备向监控主机提供现场的电流电压功率等模拟量信息。遥信是指被控端向主机提供一些设备报警之类的信息。遥调是指监控主机对被控设备进行一些参数的调整。本变电站工业监控系统主要功能如下: (1) 数据采集:下位机传上来的数据大体可以分为2类。一类为模拟量信息, 主要对应现场的电压电流等等。另一类为现场的开关量, 对应于现场报警信息等。 (2) 安全监控:对变电站的运行工况与设备状态进行监控, 当设备发生故障时, 监控主机可以凭借计算机的多媒体功能实现声光报警功能。同时还可以将事故信息进行打印记录和存储。 (3) 事件记录:事件记录包括刀闸开合记录和故障时间类型记录。 (4) 控制操作:可对断路器、隔离开关的开合进行操作。 (5) 报警门限设定:主要是根据上级调度中心的要求改变报警门限值。
2.3 工业监控系统的应用管理
2.3.1 建立统一的监控管理体系
随着我国电力工业的迅速发展, 新建和改造的一大批变电站, 技术水平比较高, 多数采用国内先进的变电站综合自动化系统。但由于变电站综合自动化系统在国内应用得较晚, 也一直没有一个统一的监控、验收标准以明确监控工作内容、监控方法、监控程序, 监控人员通常只能参照对常规系统的运行要求来监控综合自动化系统, 不能有效保证监控工作的质量, 也不能为变电站的安全、稳定运行提供保障。我们建议电力行业要编写《变电站综合自动化系统监控导则》和《变电站综合自动化系统验收导则》, 开发统一的工业监控系统, 促进工业监控系统的标准化与统一化。
2.3.2 监控前的准备工作
监控前的准备工作一般应首先对整个站二次自动化系统设备进行全面的了解。包括自动化系统自装置的安装方式、控制保护屏、公用屏、电度表屏、交流屏、直流屏的数量和主要功能;了解一次主结线, 各间隔实际位置及运行状态;进行二次设备外观检查, 主要有装置外观是否损坏;屏内元件是否完好;接线有无折断、脱落等;检查各屏电源接法是否准确无误, 无误后对装置逐一上电, 注意观察装置反应是否正确, 然后根据软件组态查看、设置装置地址;连好各设备之间通讯线, 监控至所有装置通讯正常, 在后台机可观察装置上送数据。其次是工作完成后必须认真填写有关监控报告。报告及记录既是分析、判断自动化装置性能好坏, 决定装置能否投运的重要依据, 也是装置重要的原始资料。
2.3.3 监控阶段的工作
(1) 开展执行变电站《工业监控在变电站应用》制度, 其制度能运用在变电站设备巡视、监控、操作中, 保证监控质量。
(2) 积极加强对安全规程、调度方面的支持力度。在新建变电站时, 设计上提前考虑《工业监控在变电站应用》制度的执行情况。
(3) 管理上再次细化分工, 推出“大监控”、“大检修”一揽子宏图。如此减员增效才能有大的发展。
(4) 采用工作票远方许可应用。这样可使双方在探头中看清工作票, 进行远方许可, 监督检修人员进行工作清理。
3 结语
随着我国现代工业的发展, 许多地方工业电网都新上或改造了一大批变电所, 而且起点很高, 多数采用了国内先进的变电所综合自动化系统。这就要求工业自动化系统变电站更加注重监控工作, 只有在各方技术人员的共同努力下, 才能变得更加完善、可靠。
参考文献
[1]上海市电力公司.上海电网110kV及35kV变电站自动化技术原则[S].2004
[2]上海市电力公司.上海市电网自动化系统运行管理规程[S].2005
[3]曾一凡, 孙波, 王家同.变电站RTU及远动信道故障诊断监测系统设计[J].电网技术, 2005, 29 (8) :75～79
变电站后台监控机密码管理 篇9
1) 变电站集控监控系统不能真正识别登陆人员身份, 近年来, 随着电网运行水平和设备装备水平的提高, 变电站大量进行了综合自动化改造, 实现了无人值班和远方集中控制和操作。在这样的条件下, 变电站后台及远方的集控站操作监视形成了屏幕化, 操作工具变成了键盘或鼠标, 操作人员身份的识别变成了用户名及密码, 同时, 由于计算机是按软件设置流程进行指令信息的传输, 其只能识别登陆系统的用户名和密码, 对使用他人用户名及密码登录无识别技术措施, 不能真正识别登陆人员身份。
2) 变电站或集控站值班人员用户登陆密码设置简单, 密码难于保密, 甚至相互泄密。
2 密码管理建议
加强值班管理及安全教育, 加强密码管理, 要求设置相对复杂的密码, 使用便携式身份数字口令牌, 让登录用户插入USBKEY证书登录。结合目前的指纹识别技术和信息化通信技术, 可以从以下二个方面进行尝试:
2.1 采用技术手段解决密码管理
在监控操作系统上增加一段识别指纹代码, 硬件上增加指纹机, 建立指纹密码库, 取消设置数字密码, 实现登录人员身份的唯一识别。操作人员必须亲自使用自身指纹才能登录, 解决密码管理存在的保密问题及管理问题。实际应用中, 为保障设备操作或指纹登入的可靠性, 避免由于指纹机硬件故障引发的无法登录故障, 高级密码密码可设置指纹密码和数字密码, 一般密码只设置指纹密码, 这样能可靠的防止单人登录操作事件的发生。具体可按以下方案建立指纹密码管理系统:
1) 、提供指纹采集识别装置, 该装置为桌面式, 采用USB接口连接系统主机, 每个客户端配置一个指纹采集识别装置。指纹识别装置采用基于射频技术的半导体指纹仪, 其主要特点:高性能、高识别速度、小体积、宽温区、低成本、低功耗、适应各种指纹条件能力强、防伪指纹能力强。指纹敏感器和识别算法软件是指纹识别核心技术的两个关键部分, 它们的性能决定了整机的性能。基于射频原理的指纹敏感器, 能穿透手指皮肤表层感应内层指纹纹理, 同时, 该敏感器还能自动实时的调节内部参数来适应手指条件的变化。
2) 给每位用户采集指纹, 并存储进数据库, 建立指纹识别应用系统。指纹识别应用系统主要利用指纹识别技术进行身份验证, 通过把一个现场采集到的指纹与一个已经登记的指纹进行一对一的比对 (one-to-one matching) 来确认身份。作为验证的前提条件, 指纹必须在指纹库中已经注册。指纹以一定的压缩格式存贮, 并与其姓名或其标识 (ID, PIN) 联系起来。随后在比对现场, 先验证其标识, 然后, 利用系统的指纹与现场采集的指纹比对来证明其标识是合法的。
同时, 可以给系统增加配置选项, 可选择登录验证模式为“密码验证”、“指纹验证”或“密码+指纹验证”, 根据用户需求可提前配置, 选择某一种验证模式。
3) 指纹识别系统与服务器接口:指纹识别应用系统中以自定义消息的方式来完成一个指纹处理过程, 所有处理结果都用自定义消息的方式返回。
服务器调用函数 (Public Member Funcitons) , 举例如下:
HRESULT SetMainWnd (long newVal) ;
作用: 设置接受自定消息的窗口句柄, 这个函数在本地应用程序中必须使
参数: newVal 窗口的句 HWND
返回值 S_OK 成功, 否则失败
HRESULT StartTransaction (short workmode) ;
作用: 开始指纹处理过程
参数: workmode 用户要处理的类型, 具体定义在常量列表中
返回值:S_OK 成功, 否则失败
HRESULT EndTransaction () ;
作用: 结束指纹处理
参数: 无
返回值:S_OK 成功, 否则失败
HRESULT CalibrateSensor () ;
作用: 校准指纹敏感器
参数: 无
返回值:S_OK 成功, 否则失败
2.2 从通信方面管理密码
从通信上管理是指在密码登陆前, 先根据个人信息获取一个验证码, 并且验证码与个人电话号码进行绑定, 验证码自动发送短信到个人手机, 且设置验证码在一定时间内有效。通过验证码与密码双重验证来登陆系统, 从而加强密码安全性。从信息化建设来看, 获取验证码发送手机可以与门户系统关联, 通过门户系统通信录获取个人信息 (包括电话号码) 。具体操作方法是在监控操作系统上增加一段自动获取验证码的代码, 在登陆界面增加获取验证码按钮和验证码输入框, 登录时, 先找到个人名字, 点击获取验证码按钮, 提示验证码获取成功后, 通过触发器, 自动发送验证到个人手机。在登陆界面同时输入验证码和密码登陆系统。
3 结束语
从目前指纹识别技术和信息化通信技术来看, 对于变电站控制单人登录操作, 从技术手段来讲, 是可行和有效的。
摘要：结合变电站事故及当前集控站、变电站值班人员密码设置情况, 提出了指纹密码管理建议。
变电站视频监控系统故障探析 篇10
1.1监控系统云台故障
(1) 安装方式不当。 将原本应该正装的云台采用了吊装的方式, 云台负荷加大, 造成云台的传动机构损坏, 甚至烧毁电动机。 (2) 摄像头总重量超过云台的承重。 如果云台防护罩的重量过大, 常会出现云台转不动的问题。 (3) 环境因素影响。
1.2监视器画面异常
(1) 监视器上出现黑杠或白杠慢慢滚动, 或是出现木纹干扰。 这可能是传输线接地和屏蔽不好, 其产生的静电影响存储器内的数据, 导致抗干扰能力下降, 形成尖峰干扰, 影响了图像质量。 (2) 视频图像完全破坏。 这是由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的, 故障多出现在某一路的视频接头上。
1.3后台机故障
(1) 进不了系统, 画面静止等, 比较常见的原因是系统文件被修改、破坏, 或是硬盘故障。 (2) 桌面被锁定或蓝屏, 鼠标不能动, 严重时连热启动都不行。 可能是同时运行过多程序导致进程阻塞, 引发死机。
2常见故障的处理
2.1选用恰当的云台安装位置
在运行中, 云台故障一般都需更换设备, 所以在安装初期就应该考虑后期维护管理的成本。 首先, 根据周围环境选择一个恰当的安装方式和位置, 并考虑到暴风雨、雪、冰冻等恶劣天气对云台的影响, 减少云台的故障次数;其次, 减少云台24h内的回扫次数, 若长时间让云台在各预置点之间来回旋转, 自动扫描, 同样会造成云台电动机的损坏, 缩短使用寿命。
2.2分清是电源还是环路的问题
当监控画面出现一条黑杠或白杠时, 首先要分清是电源还是环路的问题, 一种简易的方法是:在控制主机上接入一只电源没有问题的摄像头输出信号, 如果在监视器上没有出现上述的干扰现象, 说明控制主机没问题。 接下来逐个检查每个摄像头, 发现问题, 进行处理, 如果所有摄像头均无问题, 则干扰是由环路等其他因素造成的。
2.3检查视频芯线有无断路、短路、线间绝缘不良等
若视频出现大面积网纹干扰, 则主要是由于视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的故障, 或因BNC接头接触不良所致。 由于监控系统设备之间的连结涉及很多条线路, 如果连接不当或连接错误, 就会导致设备性能下降甚至毁损。 在这种情况下, 应根据故障现象冷静分析与排查, 判断哪些线路连接出现问题时可能产生什么样的故障现象。
2.4排查主机和外部接线