一、概述
1.1
隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡通信技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化建設發(fā)展越加完善，尤其是在變電站的安全防范方面，廣泛采用了最新的計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和圖像處理等技術(shù)，實施了諸如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、SF6氣體檢測系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)等等。
傳統(tǒng)的變電站安防智能化系統(tǒng)受傳統(tǒng)理念和技術(shù)的影響，各個子系統(tǒng)都是孤立的，以至于出現(xiàn)了一種監(jiān)控“孤島”現(xiàn)象，無形中降低了系統(tǒng)的實用性、穩(wěn)定性和安全性，而且增加了投資成本。尤其是現(xiàn)在電力系統(tǒng)為提高勞動生產(chǎn)率，增強競爭力，在變電站系統(tǒng)平常的生產(chǎn)過程大量采用無人值守或少人值守的模式。而對于變電站這樣的場所來說，遠程、實時、多維、自動的智能化綜合安保系統(tǒng)是變電站安全運作必備的前提條件。
1、 監(jiān)控“孤島”：視頻監(jiān)控、入侵報警、消防等各系統(tǒng)獨立運行，無法實現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)動，不但系統(tǒng)靠人力監(jiān)控而導致安全性較低，而且增加了中心管理人員的負擔和工作壓力，并且大大提高了供電公司的投資。
2、 無法聯(lián)動和事故預防：由于視頻全部傳送到中心站或應急平臺，這樣造成幾十路甚至數(shù)百路的視頻圖像需要監(jiān)控，僅僅依靠人力是不可能實現(xiàn)全部監(jiān)控的。視覺的疲勞和人力的懈怠會導致事故發(fā)生而無法被捕捉到，更無法被預防。
3、 消防事件無法遠程監(jiān)控和預防：大多數(shù)變電站離中心站較遠，當現(xiàn)場發(fā)生火災事故時，因消防員不能及時打開控制室等房間大門而延誤了救火時間;
4、 缺乏環(huán)境監(jiān)控手段：目前大多數(shù)變電站都是通過溫度計測量環(huán)境溫度，沒有實現(xiàn)對溫濕度、漏水等環(huán)境的實時監(jiān)測，無法做到危險事件的監(jiān)控和預防，更無法做到根據(jù)溫濕度調(diào)節(jié)空調(diào)溫度，實現(xiàn)節(jié)能增效。
5、 變電站一般建在偏僻地區(qū)，電氣設備的被盜事件時有發(fā)生。雖然現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)能錄出當時的發(fā)生情況，但因技術(shù)問題，不能夠做到遠程干擾或制止偷盜行為，更無法做到事故的預防。
6、 目前變電站內(nèi)所有門鎖都采用機械鎖，也就是說隨便配一把鑰匙可將各設備室的門全部打開，從而存在很大的安全隱患，一方面，外來人員用借到的鑰匙就可隨心所欲開啟任何房門，也無法記錄開啟時間，這不僅可能出現(xiàn)物品被盜，甚至可能開錯設備室的門而誤入帶電間隔，出現(xiàn)人員傷亡的事故。另方面，當鑰匙丟失了時，更是存在前面所述的安全隱患。
目前變電站的巡視都是通過手工記錄的方式進行，會出現(xiàn)代簽、統(tǒng)計費時費力，無法做到實時監(jiān)控和管理。
1.2、系統(tǒng)簡介
安徽電科恒鈦智能科技有限公司為智能變電站提供完善的智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺,實現(xiàn)全站境溫、濕度、空調(diào)、水泵、消防、照明、風機、門禁、有害氣體、紅外周界以及周圍環(huán)境的全天候狀態(tài)監(jiān)視和智能控制，,支持遠程實時視頻監(jiān)控、遠程故障和意外情況告警接收處理,輕松實現(xiàn)無人值守智能變電站。
解決了變電站安全運營的“在控”、“可控”等問題。
● 將其它同類軟件的以“監(jiān)視”為核心，轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣雍椭悄艿摹氨O(jiān)視”和“控制”為核心，從而產(chǎn)生“質(zhì)”的提升。
● 將事故后報警轉(zhuǎn)變?yōu)槭鹿是邦A警、事故時控制;
● 將分散孤立的各子系統(tǒng)進行集成和聯(lián)動，解決系統(tǒng)孤島問題;
● 將人工式的故障判斷排除轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)性自動化判斷;
● 將被動的手動式管理轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)根據(jù)設定條件自動化控制;
● 將正常的3～4天一次的巡視變?yōu)?4小時實時監(jiān)控;
● 將運行人員的現(xiàn)場目測巡視檢查變?yōu)樽詣踊O(jiān)視;
● 將分散的巡視檢查變?yōu)榧斜O(jiān)控。
二 系統(tǒng)總體設計
2.1.設計依據(jù)
標準號 標準名稱
Q/GDW 383-2009 智能變電站技術(shù)導則
Q/GDW 393-2009 110(66)kV ～ 220kV 智能變電站設計規(guī)范
Q/GDW 394-2009 330kV ～ 750kV 智能變電站設計規(guī)范
GB 4798.4 電工電子產(chǎn)品應用環(huán)境條件無氣候防護場所使用
等等一系列標準
2.2部署、采集、監(jiān)控2個變電站內(nèi)的環(huán)境監(jiān)控設備，
名稱 項目范圍 備注
變電站 溫度、濕度監(jiān)測 環(huán)境監(jiān)測
氣體監(jiān)測
空調(diào)聯(lián)動 設備聯(lián)動
除濕機聯(lián)動
燈光控制
網(wǎng)絡視頻監(jiān)控 音視頻監(jiān)控
音頻實時監(jiān)聽
2.3用戶特點
1、本軟件面對的最終用戶非計算機專業(yè)人士和非專業(yè)網(wǎng)絡管理人員，為了增加軟件的實用性和適用性，在軟件界面、接口等設計上應充分考慮操作的方便性和易用性;
2、最終用戶對Window系列操作系統(tǒng)、Office辦公軟件、瀏覽器等軟件具有較強的操作能力，據(jù)此，在軟件交互的設計上應規(guī)范、簡潔、直觀。
2.4假定和約束
1、運行環(huán)境
系統(tǒng)軟、硬件、網(wǎng)絡環(huán)境應該能夠滿足應用程序運行要求并且是安全穩(wěn)定的。
2.5系統(tǒng)主要角色和用例
角色名稱 主要用例描述
系統(tǒng)管理員 1、數(shù)據(jù)服務和平臺配置，包括：
用戶權(quán)限管理
區(qū)域設置
系統(tǒng)參數(shù)維護
站端設備的添加和配置管理
開關(guān)量輸入和輸出設置
告警聯(lián)動策略設置
其他
決策人員 1、 數(shù)據(jù)查詢
2、 監(jiān)控調(diào)閱
3、 巡檢任務制定
4、 自定義的其他管理功能
運維人員 1、 數(shù)據(jù)查詢
2、 監(jiān)控調(diào)閱
3、 告警信息處理
4、 巡檢任務執(zhí)行
5、 報表處理
三、系統(tǒng)功能性需求
3.1功能結(jié)構(gòu)圖
3.2功能性需求列表
功能性需求
功能類別 功能名稱 功能描述
環(huán)境數(shù)據(jù)采集 溫度監(jiān)測 1、監(jiān)測采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)平臺
濕度監(jiān)測
氣體監(jiān)測
水位監(jiān)測
設備聯(lián)動控制 空調(diào) 1、根據(jù)設定的數(shù)據(jù)閥值，自動控制設備。
2、根據(jù)采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)，聯(lián)動設備。
風機
除濕機
水泵
燈光
視頻和音頻監(jiān)控 視頻監(jiān)控 現(xiàn)場音視頻監(jiān)控
音頻監(jiān)控
遠程巡檢 巡檢路徑 1、設定巡檢設備點，形成巡檢路線
2、展示設備數(shù)據(jù)，巡檢人員操作確認，形成記錄
巡檢記錄
系統(tǒng)配置 數(shù)據(jù)庫管理 數(shù)據(jù)庫設置和管理
設備信息管理 現(xiàn)場設備信息的設置和管理
用戶管理 用戶權(quán)限管理
系統(tǒng)日志 系統(tǒng)日志記錄
備份恢復 系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和恢復
設備列表 設備列表 用于查看各設備終端采集數(shù)據(jù)狀態(tài)，以及視頻預覽，提供系統(tǒng)總體狀態(tài)及告警信息
視頻展示 多畫面全屏預覽 多個畫面全屏預覽，可設置自動切換
告警功能 短信/語音告警 異常數(shù)據(jù)短信告警
告警記錄 告警事件記錄
系統(tǒng)配置 數(shù)據(jù)庫管理 數(shù)據(jù)庫設置和管理
設備信息管理 現(xiàn)場設備信息的設置和管理
用戶管理 用戶權(quán)限管理
系統(tǒng)日志 系統(tǒng)日志記錄
備份恢復 系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和恢復
設備列表 設備列表 用于查看各設備終端采集數(shù)據(jù)狀態(tài)，以及視頻預覽，提供系統(tǒng)總體狀態(tài)及告警信息
視頻展示 多畫面全屏預覽 多個畫面全屏預覽，可設置自動切換
告警功能 短信/語音告警 異常數(shù)據(jù)短信告警
告警記錄 告警事件記錄
四、統(tǒng)應具備的特點
開放性(重要)
能夠?qū)ο陆尤氩煌瑥S家/品牌的站端設備、傳感器、控制器、攝像頭等。
統(tǒng)一性
需要包括通信規(guī)約(485/422/232/61850/開關(guān)量等)的轉(zhuǎn)換，帶有自動對時功能，可以實現(xiàn)不同站端設備的集中和管理，包括環(huán)境監(jiān)測、音視頻、照明、安防等的完整集中統(tǒng)一
智能性
可實現(xiàn)針對不同監(jiān)測場景(開關(guān)室、設備室、控制室、地上、地下所等)，設定不同監(jiān)控策略，不同的監(jiān)控職能部門，任意配置，滿足不同的監(jiān)測需求。
易擴展性
在未來監(jiān)測場所設備增加、系統(tǒng)升級擴容時，僅需要完成軟件的配置即可。
易用性
系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)設計;
從應用角度出發(fā)，系統(tǒng)平臺的功能應符合實際需要，有良好的可操作性，運維人員通過簡單的培訓就能掌握系統(tǒng)的操作要領(lǐng)，能夠在實際工作中運用系統(tǒng)。
高可靠性
變電站是配網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的重要基礎(chǔ)場所，智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)也是長期處于運行狀態(tài)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性顯得尤為重要。因此：
站端設備可以脫網(wǎng)獨立運行;
局部所故障不影響整個系統(tǒng)平臺的正常工作。
站端設備采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于故障排除和替換;
系統(tǒng)平臺有具備處理同時發(fā)生的多個事件的能力;
