一、行业背景及现状

　　随着电力系统自动化技术的不断进步，电力体制的深化改革，无人值守模式已在供电部门得到大力推广。无人值守模式初期，由于缺乏对现场环境的有效管控手段，针对变电站的盗窃案件时有发生，由站内带电设备引发的火灾也屡见不鲜，因此变电站投运前都会部署防火、防盗系统。变电站内部署防火、防盗系统后，安保工作依然不容乐观，错误报警、事件追溯还给相关人员带来了极大的困扰。直至引入了第五遥-"遥视"，以上情况才有所改观。作为"四遥"的有效补充和完善，视频监控系统能够把变电站内的运行环境状况、设备外观状态实时上传至监控中心，以便中心及时、直观地了解现场情况，对现场报警信号进行视频核实，为事故追溯提供回放录像。随着智能变电站建设的推进，为了满足变电站现场运行和管理的需求，智能变电站陆续部署了环境监测、SF6泄漏报警、门禁、空调通风、给排水等系统。

二、智能变电站视频及环境监控系统之红外热成像 系统功能

安徽电科恒钛智能科技有限公司为智能变电站提供完善的智能变电站视频及环境监控系统,实现全站境温、湿度、空调、水泵、消防、照明、风机、门禁、有害气体、红外周界以及周围环境的全天候状态监视和智能控制，支持远程实时视频监控、远程故障和意外情况告警接收处理,轻松实现无人值守智能变电站。　　
　　“智能变电站视频及环境监控系统”是安徽电科恒钛综合采用自动化技术、计算机技术、网络通信技术、视频压缩技术、射频识别技术以及智能控制等多种技术，通过对变电站动力环境、图像、火灾报警、消防、照明、采暖通风、安防报警、门禁识别控制等在线监视和智能控制。系统通过监测、预警和控制三种手段，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”等问题。
　　1、智能变电站视频及环境监控系统以“智能控制”为核心，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视和智能控制，以满足电力系统安全生产的要求，同时，该系统可满足变电站安全警卫的要求。
　　2、系统以网络通信（IEC61850协议）为核心，完成站端音视频、环境数据、火灾报警信息、SF6、门禁以及防盗报警等数据的采集和监控，并将以上信息远传到监控中心或调度中心。
　　3、系统采用分层、分区的分布式结构，按智能辅助系统省级主站系统、智能辅助系统地区级主站系统和智能辅助系统站端系统三级构建。每级系统必须至少包含主控中心、分控中心、和接口系统，以及WEB浏览系统等。
　　4、系统把环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、防盗报警、门禁等所有监控量在监控系统主界面上进行一体化显示和控制，不得分系统孤立显示和控制。系统监控应提供电子地图监控和图表监控两种监控模式，电子地图可以实现省、市以及变电站的分级分层显示。
　　5、站端设备能够脱机运行，在网络断线、服务器故障等情况下站端设备依然能够实现正常运行、联动报警、设备控制以及记录存储等。
　　6、站端设备采用嵌入式设备作为主机，不允许采用工控机、服务器以及个人电脑等作为主机。站端可放置电脑作为客户端，但客户端电脑关闭时不得对系统运行产生任何影响。 　　
　　7、系统可以设置系统内的动力环境监控子系统、视频监控子系统、消防子系统、空调及设备控制子系统、SF6监测报警子系统、防盗报警子系统、门禁子系统等各子系统之间进行联动；还可以通过硬件和软件的方式和站内自动化系统进行联动，应能实现用户自定义的设备联动，包括现场设备操作联动视频、综合自动化系统告警联动门禁视频等。并可以根据变电站现场需求，完成自动的闭环控制和告警，如自动启动/关闭空调、自动启动/关闭风机、自动启动/关闭排水系统等。
　　8、系统所有操作以及报警确认，都保留详细的日志并生成相应报表。

三、智能变电站视频及环境监控系统 系统架构
　　根据《智能变电站技术导则》以及《智能变电站设计规范》文件精神，结合电科恒钛实际应用案例，现把智能变电站视频及环境监控系统分为三级中心、八大子系统。
　　智能变电站视频及环境监控系统为分层、分区的分布式结构，按省级主站、变地区级主站系统和站端系统（以下简称“站端系统”）三级构建，如下图所示。 　
　　智能变电站视频及环境监控系统从区域上分为三级中心，每级中心从技术上都分为主控中心、分控中心、和接口系统，以及WEB浏览功能。
　　1、主控中心：包含数据库和管理平台，实现数据存储、权限控制、实时监控、配置管理等全部功能。
　　2、分控中心（客户端）：在变电站和其他必要的地方电脑上安装客户端，根据权限的不同，操作员可以进行相应的监控、管理和操作。
　　3、接口系统：系统通过遵循IEC61850通信规约，可以实现与SCADA、综合自动化等系统的接口和联动。
　　4、WEB浏览：系统另外提供浏览器的方式，供领导和相关人员实时监控每个变电站区域的环境状态、报警状态、人员进出状态等实时状态。

四、智能变电站视频及环境监控系统 主要功能

红外热成像

通过变电站制高点部署的红外热像仪，对重要设备进行轮巡，实时监测设备温度，一旦发现温度异常，及时产生报警。可实现红外视频图像采集功能，控制云台自由转动，拍摄配电机房内各种设备红外热成像，并将采集到的信息经局域网实时传输到主控室，自动巡检过程中，自动发现温度超限节点和区域，依照DLT664规范对站内设备进行温度检测，对电流、电压致热型缺陷或故障进行自动分析判断，并预警。并保存拍照的时间、地点、图片信息，在主控室的工作人员便可根据图像判断出区域内的各种设备是否安全

视频智能分析

采用图像智能分析系统对变电站内的设备状态进行分析，对仪表读数、刀闸状态、刀闸（开关）分合指示牌状态、控制柜指示状态进行识别，表计读数超限能够及时预警

环境监控子系统

通过传感器实时采集相关环境数据，例如温湿度、风速、水浸、SF6浓度等相关信息，在站端平台实现信息汇聚并转发至运维中心，生成曲线和报表，方便实时监控、历史查询、统计分析，数据出现异常时可以联动报警。

消防监控子系统

烟雾、温感、明火、水位等火灾消防信息的接入，联动声光报警器进行报警，以及通过短信方式自动通知值班维人员。

安防监控子系统

红外双鉴、红外对射、震动、门磁等安防相关设备接入 ，并可实时播放告警语音、发送提醒短信等。

无线测温子系统

无源无线测温产品由主机（或收发器）和传感器两部分组成，产品为自主研发生产。主要应用在高低压开关柜内母排搭接点，断路器触头、电缆接头、大电流设备等电气连接点和其他易过热点等位置的温度检测，并把测量结果通过网络上传到监控中心数据库服务器，通过软件分析能够对温度过高发出告警信息，实现温度故障的早期预测，防患于未然。

馈线监测子系统

可以监测开关柜局放和馈线回路的开关状态、温度、电压、电流、功率、功率因数、有功、无功、谐波、电能 量采集等。支持设置上下限的告警值，实现语音播放、发送短信等联动提醒方式。

变压器监测子系统

变压器三相绕组温度检测、风机运行状态、震动检测。支持设置上下限的告警值，实现语音播放、发送短信等联动提醒方式。

视频监控子系统

视频监控采用数字监控系统，实现专业监控功能。支持海康主流硬盘录像机和数字高清摄像机系列产品。

温湿度控制子系统

温湿度传感器检测柜内的温度与湿度值，并通过控制外接的风扇与加热器对温度与湿度值进行调节，可有效防止因低温、高温造成的设备故障以及受潮或结露引起的爬电、闪络事故的发生。

门禁控制子系统

系统支持人员进入出去时间人员记录，系统提供设备或网络故障报警、非法闯入报警、门开超时报警、非法刷 卡报警以及胁迫报警等。

灯光控制系统子系统

可以控制灯光的关闭和打开。