一、概述
1.1
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)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(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和圖像處理等技術(shù)，實(shí)施了諸如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、SF6氣體檢測(cè)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(gè)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(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)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(duì)于變電站這樣的場(chǎng)所來說，遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、多維、自動(dòng)的智能化綜合安保系統(tǒng)是變電站安全運(yùn)作必備的前提條件。
1、 監(jiān)控“孤島”：視頻監(jiān)控、入侵報(bào)警、消防等各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，不但系統(tǒng)靠人力監(jiān)控而導(dǎo)致安全性較低，而且增加了中心管理人員的負(fù)擔(dān)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(dòng)和事故預(yù)防：由于視頻全部傳送到中心站或應(yīng)急平臺(tái)，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(shí)現(xiàn)全部監(jiān)控的。視覺的疲勞和人力的懈怠會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生而無法被捕捉到，更無法被預(yù)防。
3、 消防事件無法遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)防：大多數(shù)變電站離中心站較遠(yuǎn)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，因消防員不能及時(shí)打開控制室等房間大門而延誤了救火時(shí)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(jì)測(cè)量環(huán)境溫度，沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度、漏水等環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無法做到危險(xiǎn)事件的監(jiān)控和預(yù)防，更無法做到根據(jù)溫濕度調(diào)節(jié)空調(diào)溫度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。
5、 變電站一般建在偏僻地區(qū)，電氣設(shè)備的被盜事件時(shí)有發(fā)生。雖然現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)能錄出當(dāng)時(shí)的發(fā)生情況，但因技術(shù)問題，不能夠做到遠(yuǎn)程干擾或制止偷盜行為，更無法做到事故的預(yù)防。
6、 目前變電站內(nèi)所有門鎖都采用機(jī)械鎖，也就是說隨便配一把鑰匙可將各設(shè)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(shí)間，這不僅可能出現(xiàn)物品被盜，甚至可能開錯(cuò)設(shè)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(dāng)鑰匙丟失了時(shí)，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(jìn)行，會(huì)出現(xiàn)代簽、統(tǒng)計(jì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，無法做到實(shí)時(shí)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(tái),實(shí)現(xiàn)全站境溫、濕度、空調(diào)、水泵、消防、照明、風(fēng)機(jī)、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(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障和意外情況告警接收處理,輕松實(shí)現(xiàn)無人值守智能變電站。
解決了變電站安全運(yùn)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?dòng)和智能的“監(jiān)視”和“控制”為核心，從而產(chǎn)生“質(zhì)”的提升。
● 將事故后報(bào)警轉(zhuǎn)變?yōu)槭鹿是邦A(yù)警、事故時(shí)控制;
● 將分散孤立的各子系統(tǒng)進(jìn)行集成和聯(lián)動(dòng)，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(dòng)化判斷;
● 將被動(dòng)的手動(dòng)式管理轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)根據(jù)設(shè)定條件自動(dòng)化控制;
● 將正常的3～4天一次的巡視變?yōu)?4小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控;
● 將運(yùn)行人員的現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)巡視檢查變?yōu)樽詣?dòng)化監(jiān)視;
● 將分散的巡視檢查變?yōu)榧斜O(jiān)控。
二 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.1.設(shè)計(jì)依據(jù)
標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)名稱
Q/GDW 383-2009 智能變電站技術(shù)導(dǎo)則
Q/GDW 393-2009 110(66)kV ～ 220kV 智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范
Q/GDW 394-2009 330kV ～ 750kV 智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范
GB 4798.4 電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件無氣候防護(hù)場(chǎng)所使用
等等一系列標(biāo)準(zhǔn)
2.2部署、采集、監(jiān)控2個(gè)變電站內(nèi)的環(huán)境監(jiān)控設(shè)備，
名稱 項(xiàng)目范圍 備注
變電站 溫度、濕度監(jiān)測(cè) 環(huán)境監(jiān)測(cè)
氣體監(jiān)測(cè)
空調(diào)聯(lián)動(dòng) 設(shè)備聯(lián)動(dòng)
除濕機(jī)聯(lián)動(dòng)
燈光控制
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 音視頻監(jiān)控
音頻實(shí)時(shí)監(jiān)聽
2.3用戶特點(diǎn)
1、本軟件面對(duì)的最終用戶非計(jì)算機(jī)專業(yè)人士和非專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理人員，為了增加軟件的實(shí)用性和適用性，在軟件界面、接口等設(shè)計(jì)上應(yīng)充分考慮操作的方便性和易用性;
2、最終用戶對(duì)Window系列操作系統(tǒng)、Office辦公軟件、瀏覽器等軟件具有較強(qiáng)的操作能力，據(jù)此，在軟件交互的設(shè)計(jì)上應(yīng)規(guī)范、簡潔、直觀。
2.4假定和約束
1、運(yùn)行環(huán)境
系統(tǒng)軟、硬件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境應(yīng)該能夠滿足應(yīng)用程序運(yùn)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(wù)和平臺(tái)配置，包括：
用戶權(quán)限管理
區(qū)域設(shè)置
系統(tǒng)參數(shù)維護(hù)
站端設(shè)備的添加和配置管理
開關(guān)量輸入和輸出設(shè)置
告警聯(lián)動(dòng)策略設(shè)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(wù)制定
4、 自定義的其他管理功能
運(yùn)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(wù)執(zhí)行
5、 報(bào)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(cè) 1、監(jiān)測(cè)采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)平臺(tái)
濕度監(jiān)測(cè)
氣體監(jiān)測(cè)
水位監(jiān)測(cè)
設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制 空調(diào) 1、根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)閥值，自動(dòng)控制設(shè)備。
2、根據(jù)采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，聯(lián)動(dòng)設(shè)備。
風(fēng)機(jī)
除濕機(jī)
水泵
燈光
視頻和音頻監(jiān)控 視頻監(jiān)控 現(xiàn)場(chǎng)音視頻監(jiān)控
音頻監(jiān)控
遠(yuǎn)程巡檢 巡檢路徑 1、設(shè)定巡檢設(shè)備點(diǎn)，形成巡檢路線
2、展示設(shè)備數(shù)據(jù)，巡檢人員操作確認(rèn)，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(shè)置和管理
設(shè)備信息管理 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息的設(shè)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(fù) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)
設(shè)備列表 設(shè)備列表 用于查看各設(shè)備終端采集數(shù)據(jù)狀態(tài)，以及視頻預(yù)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(yù)覽 多個(gè)畫面全屏預(yù)覽，可設(shè)置自動(dòng)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(shè)置和管理
設(shè)備信息管理 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息的設(shè)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(fù) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)
設(shè)備列表 設(shè)備列表 用于查看各設(shè)備終端采集數(shù)據(jù)狀態(tài)，以及視頻預(yù)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(yù)覽 多個(gè)畫面全屏預(yù)覽，可設(shè)置自動(dòng)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(yīng)具備的特點(diǎn)
開放性(重要)
能夠?qū)ο陆尤氩煌瑥S家/品牌的站端設(shè)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(dòng)對(duì)時(shí)功能，可以實(shí)現(xiàn)不同站端設(shè)備的集中和管理，包括環(huán)境監(jiān)測(cè)、音視頻、照明、安防等的完整集中統(tǒng)一
智能性
可實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同監(jiān)測(cè)場(chǎng)景(開關(guān)室、設(shè)備室、控制室、地上、地下所等)，設(shè)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(cè)需求。
易擴(kuò)展性
在未來監(jiān)測(cè)場(chǎng)所設(shè)備增加、系統(tǒng)升級(jí)擴(kuò)容時(shí)，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(shè)計(jì);
從應(yīng)用角度出發(fā)，系統(tǒng)平臺(tái)的功能應(yīng)符合實(shí)際需要，有良好的可操作性，運(yùn)維人員通過簡單的培訓(xùn)就能掌握系統(tǒng)的操作要領(lǐng)，能夠在實(shí)際工作中運(yùn)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(chǎng)所，智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)也是長期處于運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性顯得尤為重要。因此：
站端設(shè)備可以脫網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行;
局部所故障不影響整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的正常工作。
站端設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于故障排除和替換;
系統(tǒng)平臺(tái)有具備處理同時(shí)發(fā)生的多個(gè)事件的能力;
