一、背景 目前，變電站電力設(shè)備的監(jiān)控，基本是采取人員定期巡檢方式，缺少智能化管理手段，在預(yù)防電力設(shè)備故障方面不夠。因此需要開(kāi)發(fā)一套有效的方案，實(shí)現(xiàn)變電站的電力設(shè)備智能監(jiān)控?zé)o人值守，降低人員工作強(qiáng)度，提高預(yù)防效率，確保設(shè)備的正常工作。變電
一、背景
目前，變電站電力設(shè)備的監(jiān)控，基本是采取人員定期巡檢方式，缺少智能化管理手段，在預(yù)防電力設(shè)備故障方面不夠。因此需要開(kāi)發(fā)一套有效的方案，實(shí)現(xiàn)變電站的電力設(shè)備智能監(jiān)控?zé)o人值守，降低人員工作強(qiáng)度，提高預(yù)防效率，確保設(shè)備的正常工作。變電站目前基本都安裝安防監(jiān)控系統(tǒng)，有必要讓電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)能方便接入客戶原有網(wǎng)絡(luò)。本著兼容性、智能化、集中化管理的原則，設(shè)計(jì)這個(gè)無(wú)人值守方案。同時(shí)，用盡可能少的攝像頭覆蓋盡可能多的設(shè)備，利用資源，降低成本。
二、系統(tǒng)概述及主要特點(diǎn)
變電站紅外無(wú)人監(jiān)控系統(tǒng)是集可見(jiàn)光圖像、紅外熱圖像于一體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)采用一的美國(guó)FLIR公司生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)在線式紅外熱像儀A40作為測(cè)溫探頭，配備有高分辨率數(shù)碼攝像槍?zhuān)ㄟ^(guò)專(zhuān)業(yè)紅外監(jiān)控軟件軟件對(duì)運(yùn)行中的變電設(shè)備自動(dòng)巡檢、自動(dòng)預(yù)警，遠(yuǎn)程控制，并自動(dòng)分析顯示各設(shè)備溫度情況，是為中國(guó)電力行業(yè)量身定制的一套紅外系統(tǒng)解決方案。是國(guó)內(nèi)采用進(jìn)口FLIR紅外熱像儀做頭、功能面的一套變電站紅外無(wú)人監(jiān)控系統(tǒng)。
1.1 設(shè)備可見(jiàn)光與紅外熱
本系統(tǒng)有以下特色：
紅外成像儀、可見(jiàn)光雙通道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力設(shè)備，智能識(shí)別異常情況，實(shí)時(shí)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，大大節(jié)省人力成本；
系統(tǒng)采用、性能的美國(guó)FLIR公司的紅外熱像儀作為測(cè)溫頭，成像清晰，測(cè)溫準(zhǔn)確，系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性高，連續(xù)使用壽命可達(dá)10年；
監(jiān)控軟件功能，操作簡(jiǎn)單界面友好；
提供多種設(shè)置報(bào)警條件和報(bào)警方式，記錄報(bào)警情況以及異常熱圖，提供歷史查詢
支持定制巡航路線、定時(shí)巡航、巡航次數(shù)；支持手動(dòng)、自動(dòng)模式
支持本地監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控兩種方式，可實(shí)現(xiàn)站內(nèi)與監(jiān)控中心兩地監(jiān)控；
兼容FLIR分析軟件，出具專(zhuān)業(yè)紅外分析報(bào)告
三、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
1、紅外熱像儀溫度靈敏度高、測(cè)溫精度高，性能穩(wěn)定；
可見(jiàn)光與紅外熱成像儀裝在同一云臺(tái)上，同步顯示運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)，美國(guó)FLIR在線式紅外熱像儀溫度靈敏度高達(dá)0.08℃，測(cè)溫精度為±2℃，可24小時(shí)連續(xù)工作，穩(wěn)定可靠。
2、圖像通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并可以選擇多種方式進(jìn)行報(bào)警
3、專(zhuān)業(yè)的紅外供應(yīng)商和系統(tǒng)解決方案提供商，可為供電公司量身定做系統(tǒng)方案；
4、軟件系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)和開(kāi)放，可與不同系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接；
四、系統(tǒng)功能
1) 自動(dòng)巡檢
可設(shè)定多種巡檢方式：定時(shí)啟動(dòng)、定間隔時(shí)間啟動(dòng)、外部觸發(fā)啟動(dòng)、手動(dòng)啟動(dòng)
自動(dòng)巡檢過(guò)程中，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)焦距，觀測(cè)設(shè)備狀態(tài)。
2) 實(shí)時(shí)監(jiān)視功能
系統(tǒng)可同時(shí)監(jiān)控顯示變電站內(nèi)多點(diǎn)可見(jiàn)光及紅外圖像，實(shí)時(shí)監(jiān)視變電設(shè)備運(yùn)行情況。
3) 控制功能
² 圖像視圖的控制：可切換任一監(jiān)控點(diǎn)的圖像到指定的視圖窗口
² 云臺(tái)控制：可控制云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)方面、轉(zhuǎn)動(dòng)速度、預(yù)置位的設(shè)定
² 紅外熱像儀控制：可控制熱像儀的聚焦、放大縮小、色板、溫度范圍、目標(biāo)參數(shù)等設(shè)置
² 監(jiān)視方式的控制：自動(dòng)巡航、手動(dòng)切換
4) 分析功能
² 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的溫度變化：點(diǎn)、線、區(qū)域測(cè)溫設(shè)置，自動(dòng)追蹤某一區(qū)域內(nèi)的溫度點(diǎn)，設(shè)定等溫線顯示高溫區(qū)域；
² 定時(shí)、定位自動(dòng)對(duì)紅外熱圖像存儲(chǔ)、分析
² 發(fā)現(xiàn)異常情況，自動(dòng)報(bào)警
² 分析故障設(shè)備溫度變化的歷史曲線
5) 報(bào)警功能
在巡航過(guò)程如果設(shè)備溫度符合系統(tǒng)所設(shè)定的報(bào)警條件，則系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出告警信息（聲音告警、文字告警），并自動(dòng)采集一副熱圖，以便進(jìn)行分析。報(bào)警條件有高于、低于、區(qū)間之內(nèi)、區(qū)間之外4種方式供選擇?？赏ㄟ^(guò)電網(wǎng)公司短信平臺(tái)對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行短信報(bào)警。
6) 管理功能
² 安全管理
² 各類(lèi)事件的管理—信息備份
² 系統(tǒng)設(shè)備的管理
² 圖片、報(bào)表輸出
7) 報(bào)表功能
通過(guò)系統(tǒng)軟件可方便的生成定時(shí)巡航所采集的基本溫度報(bào)表及綜合溫度報(bào)表，記錄設(shè)備的歷史溫度變化數(shù)據(jù)。
4.1是電力設(shè)備紅外監(jiān)控軟件參考界面：
五、系統(tǒng)框架
這部分內(nèi)容闡述4點(diǎn)內(nèi)容：本方案系統(tǒng)組成，本方案網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)功能，系統(tǒng)防護(hù)。
1. 系統(tǒng)主要組成
本子系統(tǒng)主要由紅外前端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)和后臺(tái)管理軟件組成。
1) 紅外前端設(shè)備
采取美國(guó)FLIR 公司在線監(jiān)控紅外熱像儀A系列作為紅外前端設(shè)備，實(shí)時(shí)傳輸視頻圖像和溫度數(shù)據(jù)；配置云臺(tái)方便控制和巡航；配置電動(dòng)聚焦鏡頭，視場(chǎng)角盡量大，使監(jiān)測(cè)覆蓋面廣些，可以少用熱像儀達(dá)到監(jiān)控整個(gè)變電站。
2) 網(wǎng)絡(luò)傳輸
這部分包括組網(wǎng)方式和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。組網(wǎng)方式采用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)； A20M提供以太網(wǎng)接口和提供視頻接口；以太網(wǎng)接口可以用于傳輸溫度數(shù)據(jù)，直接接入以太網(wǎng)；視頻接口，用于傳輸視頻數(shù)據(jù)，通過(guò)視頻服務(wù)器接入以太網(wǎng)。
3) 遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)
在遠(yuǎn)程監(jiān)控室，需要一臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)接入以太網(wǎng)，對(duì)變電站的前端設(shè)備訪問(wèn)和控制。
4) 后臺(tái)管理軟件
方便監(jiān)控管理人員對(duì)電力設(shè)備的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析和報(bào)警處理。
2. 整體方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
方案采用以太網(wǎng)組網(wǎng)方式，可以和安防方案無(wú)縫結(jié)合在一起。在閑時(shí)，監(jiān)控電力設(shè)備的紅外熱像儀可以轉(zhuǎn)換為安防監(jiān)控模式，利用紅外圖像和溫度進(jìn)行識(shí)別異常情況，比如入侵。
1) 電力公司網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
5.1 電力公司網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
2) 變電站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
5.1是變電站的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)可以很方便接入網(wǎng)絡(luò)：
5.1 變電站的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>
3) 熱像儀連線連接
5.2是熱像儀、云臺(tái)、云臺(tái)、視頻服務(wù)器連接方式以及溫度數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)接入以太網(wǎng)的連接圖：
4) 云臺(tái)控制總線示意圖
3. 系統(tǒng)安全的防護(hù)措施
1) 高低溫環(huán)境防護(hù)
系統(tǒng)對(duì)低溫環(huán)境進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)：系統(tǒng)防護(hù)罩、云臺(tái)、控制箱增加了自動(dòng)溫控裝置。
2) 系統(tǒng)布線
系統(tǒng)中使用的線纜，用鎧裝的電源電纜及電力專(zhuān)用光纜，電纜溝以外部分全部外套熱鍍鋅管，以避免變電站的強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境對(duì)系統(tǒng)造成的干擾。
3) 抗干擾、防雷擊浪涌
前端設(shè)備、控制箱配電設(shè)計(jì)抗干擾和防雷防爆措施。
4) 網(wǎng)絡(luò)安全
包括權(quán)限管理、信息備份。
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