变电站监控系统

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变电站监控系统范文第1篇

目前变电站以无人值守为主要特色，远程监控是其必备功能。文本通过论述变电站综合监控系统中视频监控、门禁管理和火灾报警系统的设置，对变电站综合监控系统中前端信号采集处理、通讯传输、远程监控中心三大部分进行优化设计，对实际工作有一定借鉴作用。

【关键词】变电站 无人值守 综合监控

1 变电站综合监控设计原则

根据变电站调度控制和生产运行管理的方式，变电站综合监控总体设计原则归纳为如下几个主要方面：

1.1 统一标准、先进可靠

在设计过程中，遵循标准先行的原则。制定统一的服务、消息、数据交换、模型管理等系列规范标准，在此基础上形成调度控制、专家决策、梯级监控、状态监测、图像监控、安全防护、信息通信等功能规范。

1.2 综合考虑、覆盖全面

充分考虑生产运行管理各个环节的应用需求，根据各个子系统或功能模块的业务特点和相互之间的内在联系，利用规定的网络安全设备提供隔离，通过高速数据总线构建横向互联的数据交换平台和纵向直接监视与控制现场设备的系统，实现一个覆盖变电站生产运行管理各个环节的一体化系统。

1.3 合理规划、突出重点

在保证安全稳定运行的基础上，合理划分层次，构建统一平台架构，重点解决目前变电站自动化、信息化和智能化建设中面临的主要问题，支撑电网。

2 综合监控系统功能

相比较传统变电站而言，无人值守变电站综合监控系统主要包括视频监控系统、门禁监控系统、火灾自动报警系统等，其中以视频监控为主，门禁监控系统和火灾自动报警系统为辅。

2.1 视频监控系统管理

对无人值守变电站进行视频监控是变电站综合监控的最大进步，可以及时报道前方信息，传输有效的图像信息，供巡维中心和集控中心参考。通过视频监控系统，巡维中心和集控中心可以全天候地监控变电站，布置撤防战略和策略，采用全面智能化管理，利用机器而不是人来完成枯燥无味的巡视工作。而维护人员的工作将集中于确认故障和处理事故工作，这样做极大地提高了工作效率，减少了事故发生率，同时也降低了工作难度，简化了监控工作。视频监控系统可实现全方位的监控管理，保证整个变电站都在监控之内，这是视频监控系统管理的最大优点。

2.2 门禁系统管理

门禁系统是视频监控系统的补充，主要是为了防止无关人员的随便进入变电站。通过门禁系统，可以防止变电站公共财产的被盗。同时门禁控制器也可以不与管理主机相联系，实现脱机工作，不会影响正常工作。

2.3 火灾自动报警系统管理

与门禁系统一样，火灾自动报警系统也是视频监控系统的补充。一方面可以及时预警，提供可能发生火灾的准确图像信息、地理信息，降低火灾的发生率，保护公共财产；另一方面，可以提供火灾发生地的楼层三维图和各分区域平面图，同时还包括消防设施的分布图、疏散人群路线图等。将火宅自动报警系统与视频监控系统相结合，即使向巡维中心和监控中心传递图像、文字信息，将监控信息自动存储、统计可以供以后查询。

2.4 报警联动与应急处理

上文中提到的视频监控系统、门禁管理系统和火灾自动报警系统，三者并不是独立工作的，在实际工作中，经常需要三者的协调合作。比如发生火灾时，火灾自动报警系统接到信息，现场会通过声光报警器，即使驱散变电站内人员。同时通过视频监控系统，将具体的图像、文字信息传递给中心，实现对火灾现场的调度和处理。

把损失降到最低。同时通过视频监控系统对现场进行监控，在现场安装多个摄像头，对需要监控的地方进行监控，摄像画面可以随时变换，还可以进行录像。

3 综合监控系统优化设计

对变电站综合监控管理系统进行优化设计，首先必须明确，管理系统的功能主要分为前端信号采集处理、通讯传输、远程监控中心三大部分，然后对各个部分进行优化。

3.1 前端信号采集处理

3.1.1 图像信息采集

根据前文所述，在变电站的相应位置安装摄像头、识音器，对进出人员进行监控。巡维中心和监控中心工作人员可以根据具体情况自主调节摄像头的方位，以达到清晰监控。在信息传输过程中，可以引入切换矩阵的原理，对矩阵进行一定的编程设计，实现任意图像的传输，把所有信息能传递到监控中心。最终的目的就是让中心工作人员能自由地对图像进行查阅。

3.1.2 报警信号的传递

变电站的机房是保护的重点，通过设置报警器，对非法进入机房人员进行语音警告，将报警信息及时传输给监控中心。监控中心工作人员受到报警信息，必须在第一时间赶到现场，对非法闯入者进行惩罚。

变电站内部还要装有紧急按钮，是为了在紧急情况下，机房内部人员可以通过紧急按钮向监控中心通报。变电站内部还要安装烟雾探测器，是为了在发生火灾时，自动切断电源，同时向监控中心报警。监控中心根据报警信号，了解到信息，及时到达现场，处理事故。

3.2 通讯传输

通讯传输主要是为了图像信息的传递，保证巡维中心和监控中心及时收到信号。变电站可以安装各种通讯设施。当有紧急情况发生时，变电站系统可以自动启用通讯传输功能，运用电话、短信甚至电子邮件发送信息，监控中心人员和变电站工作人员都会及时收到信息，然后对信息进行判断，对故事进行及时处理，把损失降到最低。

3.3 远程监控中心

远程监控是无人值守变电站综合监控管理的最大特色，也是无人值守变电站综合监控系统的综合功能运用。通过上文分析可以看出，监控主体主要是视频服务器、火灾自动报警服务器、门禁管理客户端等设置。在监控中心，工作人员通过视频服务器及时收到变电站的信息，通过门禁管理系统控制人员出入，通过火灾自动报警服务器，判断现场是否会发生火灾。

4 结论

通过以上分析可以看出，变电站综合监控系统管理演变为无人监控管理，通过以视频监控为主，门禁、火灾自动报警为辅的监控，综合具备前端信号采集处理、通讯传输、远程监控等功能，减少了资金投入，提高了工作效率，降低了事故发生率，更大的满足了变电站安全保护的需求。所以无人值守变电站综合监控系统是未来我国变电站发展的趋势，应该得到推广。

变电站监控系统范文第2篇

【关键词】变电站视频监控设计

伴随着现代电力工业技术的不断发展，智能视频监控系统已经开始广泛的应用于电力系统。数字视频监控系统的技术突破使得电力自动化系统的摇视功能得以实现。本文结合计算机、多媒体、图像处理和模式识别等多项技术设计了一套适用的变电站智能视频监控系统。

一、监控系统总体结构的设计

图1是变电站智能视频监控系统的总体结构，从图中我们可以看出，整个监控系统主要由三部分组成：前端设备、通信设备和后端设备。

二、监控系统的基本原理

变电站智能视频监控系统的主要工作的原理是：首先利用CCD和图像采集卡来获取现场的视频图像资料，然后利用现场的计算机来读取图像采集卡当中的视频信息，接着利用模式识别和图像处理等技术对读取的现场视频信息进行综合分析，由此来完成对视频现场运动目标的智能化摇头跟踪。

三、视频信息处理模块的实现

3.1运动目标的检测

图像的处理和分析主要包括图像的简单处理和分析、图像增强、图像的分割和滤波等三部分的内容。

3.2特征的选择

特征形成的过程当中所得到的原始的特征维数非常高，数量也相当的大。所以对原始特征值进行压缩是非常必要的。目前常用的特征压缩的方法主要有特征选择和特征压缩两种。

四、自动跟踪模块的实现

如果要实现运动目标的自动跟踪功能，先要获取懂啊背景图像A，并同时计算出图像A的中心坐标（x，y），然后获取另外的图像B，判断（A―B）是不是大于（是给定的阈值）。如果小于的话就继续获取背景图像A和图像B，直到获得的（A―B）大于，接着计算差影图像的中心坐标（x’，y’），并判断{（x―x’）+（y―y’）}的值是不是等于0，如果等于0的话就继续获取背景图像A和图像B；不等于0时就计算水平和垂直方向的坐标偏移量，云台就根据偏移量来对运动目标进行跟踪。

五、监控系统在晚上工作的实现

在视频监控领域，夜间的视频监控防护技术一直都是大家所关注的焦点。当前，国内外普遍使用的是低照度摄像机加红外照明技术。我们所开发的变电站智能视频监控系统中的夜视CCD相机不同于一般的低照度CCD相机和红外CCD相机。这种夜视CCD相机能够在微光（0.000625lx）、强光等不同条件下摄制相同的视频图像。夜视CCD相机采用特殊的真空制冷及其他技术，消除了其他干扰，所获得的原始图像信号再经过软件的处理之后，进一步使得低照度下的图像更加的清晰。这就使夜视摄像技术应用于变电站智能视频监控系统成为可能。

六、结束语

变电站智能视频监控系统所实现的智能识别和自动跟踪的新方法，能够实现无人值班场合的智能化和自动化。这种智能视频监控系统改变了传统视频监控中过多的依赖于人的状况，而且提高了视频监控的准确性、高效性和便利性，成功的实现了变电站区域内远程的智能化视频监控，而且能更加直观、及时、全面、真实的了解那些远处无人值守的实际动态情况，逐步的实现了电力系统便利的监控力度，为了电力系统的安全运行提供了很大的技术支持。

参考文献

[1]鲁宏伟.视频会议系统与远程监控[J].测控技术，2000（8）

[2]王利敏，关延伟，刘新宇.基于图像处理的变电站无人值守目标自动跟踪系[J].华北水利水电学院学报，2010，31（1）

变电站监控系统范文第3篇

关键词：防潮；监控系统；户外箱体

引言

变电站户外设备箱体是连接室外电气设备与室内测控、保护、通信等设备的中间环节，通常就地安装在电力设备旁[1-2]。箱体内运行环境的好坏直接关系到站内设备的可靠工作。目前，变电站大多安装把手开门式的户外箱体，采用密封橡胶作为箱体的密封。密封橡胶使用多年后容易松驰、老化，在多雨季节，雨水容易从箱体接口处渗入箱内，有接线槽盒的箱体，潮湿空气又顺着接线槽盒进入箱体内部。由于箱体有一定的密封性，很难与外界空气形成对流进行空气交换，致使箱体内湿度长期大于箱体外环境湿度，引起二次接线发霉、保护拒动、元件损坏，接触器卡涩，最终导致刀闸卡涩甚至无法操作，对电力系统的安全可靠运行造成严重的隐患[3-4]。

本文从防潮、除潮、监控三个环节对户外箱体进行防潮，通过对雨水渗入的封堵和潮气通道的封堵建立第一道防线，在箱体内放入吸潮物质建立第二道防线，在箱体内加装加热元件实现远方监控报警建立第三道防线，彻底解决户外箱体受潮问题。

1 防潮监控系统

1.1 防潮监控系统原理

普通户外设备箱体的防潮与监控装置均采用分散式布置，即在每个箱体内部设置一个独立的防潮监控与控制装置，根据预先设置的温湿度控制值（可以手动调节），并结合箱体内的温湿度自行控制箱内加热器工作与否，并显示当前箱内的温湿度值。

本文设计的防潮监控系统由无线路由器、室外无线AP、交换机、WiFi温湿度传感器元件、终端计算机及相关数据收集统计软件等组成。其工作原理为：利用无线通信设备搭建起覆盖整个变电站的无线WiFi网络，户外箱体内温湿度传感器将采集到的温湿度数据通过无线网络传输至计算机终端。计算机终端开启数据处理软件，该软件是由温湿度传感器元件厂家设计研发，能够实时采集数据，实现远方监控户外箱体温湿度情况。此外，该软件可设置温湿度参数达到报警功能，以便及时处理受潮箱体，大大提高室外防潮工作的效率。

防潮监控系统结构图如图1所示：

1.2 图形分析

在电脑终端通过开启数据软件可以实时监测各个户外箱体内的温湿度。软件提供了两种直观的图形查看方式，一种是温湿度曲线图，B代表实时温度曲线，A代表湿度曲线，可直接看出同一个户外箱体内的最高数值和最低数值；另一种是温湿度柱形图，在同一页面内可同时显示多个户外箱体的温湿度数据，通过柱形的高低程度，可直观地判断受潮箱体，如图2、图3所示。

该数据分析软件还具备报警功能，通过设置温湿度告警值（可批量设置，也可根据特殊情况，对不同的箱体设置不同的数值），当软件监测到数值达到告警值时，该条数据会变成警告颜色，并发出语音警报，便于值班员发现异常。也可选择短信提示，系统在发出警报的同时，会将报文传送给预先设置的手机号码，像平常接收短信一样，即使值班员不在监控电脑旁，也能掌握异常数据，方便及r修理异常箱体，大大提高了值班员的工作效率，与此同时也降低了箱体受潮，设备异常的风险。

2 工程应用

该防潮监控系统已应用于韶关某变电站内，主要是针对220kV高压场地进行试验，分别在每个间隔的开关机构箱、开关端子箱及CVT端子箱内各安装一个温湿度传感器，对箱内的工作环境进行监测，如图5所示。

3 结束语

本文针对户外端子箱易受潮但不易及时发现，设计研发了一款防潮监控系统，能在电脑终端实时监控户外箱体内的温湿度，掌握箱内的工作环境，及时对受进水受潮的箱体采取一定的处理措施，减少电力设备不可靠运行的风险。

参考文献

[1]张伟骏，蔡新蕾，高伟，等.变电站端子箱防潮控温系统的研制[J].电测与表，2014，51（21）：102-109.

[2]张晓东.变电站机构箱端子箱防潮防凝露改进措施探讨[J].延安职业技术学院学报，2014，28（5）：155-156.

[3]张玲云.变电站开关端子箱防潮措施研究[J].电力讯息，2015，11（21）：161-161.

[4]郭子君，郭婧，苏毅.变电站户外箱柜防潮分析及措施[J].科技创业，2015（8）：98-10.

变电站监控系统范文第4篇

【关键词】电网运行；视频监控；环境量监控

0.引言

电力是国民经济的命脉，保证供电系统特别是变电站设备的安全运行是首要任务。随着我国电力系统的发展和自动化水平的提高，随着多媒体、计算机技术的不断成熟，远程图像控制与信息管理（即"遥视系统"）有了实现的可能。将遥视系统用于变电站运维，将提高变电站运维工作的安全性、可靠性，及时发现并解决问题。

截止2009年6月，广东省已建设了400多座模拟制式的变电站视频监控系统，实现了对变电站内的开关场地、主变、高压室、主控室、围墙和大门等实时视频监控。但变电站环境监测功能未实现，仅仅有部分变电站视频监控系统与门禁系统进行了整合。整个系统存在着系统功能不完善、操作系统不满足安全要求、有效环境信息未纳入监测，特别是不同视频监控厂家设备之间的互联互通存在问题。

从应用情况方面来讲，已投运的视频监控系统在电网生产中发挥了一定作用，但应用效果差异比较大。还存在如下问题：由于视频探头布点少，存在监视盲区；变电站内的其他环境参数，如温湿度、水浸等信息未被有效监测，未与消防报警系统和SF6气体监测系统实现互联；每个变电站都是一个孤岛，省、市供电局无法对变电站现场进行监控、管理。由于各个厂商设备标准不一，无法对接、对通，不同厂家设备之间的互联互通未彻底解决。故系统未能达到预期的设备监视作用。

为了解决以上问题，广东电网公司电力科学研究院从2009年底开始，通过技术攻关和系统建设，提出基于"全数字、全光纤、全Linux、工业级"的变电站视频及环境监控系统构建方法，实现了系统免维护与互联互通功能，从操作系统、网络、通信协议、关系型数据库、设备编码等各个层面保证系统有效的免维护性，做到一次配置多级自动复用的效果，降低维护人员的工作强度，提升了系统的可用性、智能化和人性化水平，为电力系统提供安全、稳定、可靠、先进的省、地、站三级变电站视频及环境监控系统。

1.变电站视频及环境监控系统的整体架构

基于电力生产的实际需求，提出省、地、站三级架构模式，实现对变电站内设备运行工况远程监视、现场工作行为远程监督、倒闸操作辅助监视、事故及故障辅助分析、辅助安防等功能，同时为省公司和地区供电局进行事故处理、反事故演习、应急指挥等提供灵活统一的综合应用支持，生产人员和各级领导可随时通过该系统对变电站的设备运行情况及现场工作人员的工作行为进行实时的视频和场景监视。

省、地、站三级架构由变电站视频及环境监控省级主站系统（以下简称"省级主站"）、变电站视频及环境监控地区级主站系统（以下简称"地区级主站"）和变电站视频及环境监控站端系统（以下简称"站端系统"）三级构建，省级主站、地区级主站、站端系统通过综合数据网进行通信，满足了网络化视频监控系统的要求。

省级主站可查看全省各变电站的视频及环境信息，并对地区级主站运行状态进行统计。

地区级主站监控辖内所有变电站的视频及环境信息。区域级巡检中心作为地区级主站的远程客户端由其地区级主站授予其所辖变电站的监控权限，监控其管辖变电站的视频及环境信息。

站端系统实现对所监控的变电站现场视频及各种环境信息的采集、处理、监控等功能，是整个系统最重要的组成部分。

2.变电站视频及环境监控系统的特色及创新

2.1实现各级设备间互联互通、同级设备间的互换与即插即用

目前国内外视频监控领域存在的主要问题是多级系统之间、同级系统设备间的互联互通无法解决。各类型监控主站、前端视频监控设备种类繁多，没有统一可行的行业标准，无法组成能容纳不同厂商产品的监控系统。

目前影响互联互通的主要问题是没有统一的视频编解码标准、音频编解码标准、省级主站与地区级主站间的通信控制协议、地区级主站与站端系统间的通信控制协议、站端系统与网络摄像机间的通信控制协议、地区级主站、站端系统与其他自动化系统（如调度自动化系统、变电站自动化系统）的通信控制协议。

为此，设计并提出《广东电网变电站视频及环境监控系统技术规范》，从技术层面规范了各级系统设备间、同级设备间的互联、互换与即插即用。

2.2视频监控系统的免维护方法及其系统

系统的维护效率不仅关乎到维护工作的顺利进行和维护成本的降低，而且关乎到电力企业信息系统的正常运作和企业业务的顺利进行。而对于电网视频监控系统来讲，由于系统复杂、数据量巨大，所以，维护问题就更加突出。

传统的视频监控平台基本上都需要大量的人工配置工作，包括在监控中心手动添加监控站点、监控区域、监控点等并组织设备属性列表，站端新增、删除、变更设备后，数据的同步往往需要人工沟通手动修改，站端的配置信息无法与主站自动保持同步并自动更新。这种情况下需要专人负责系统的日常维护工作，人力成本高。

为此，提出了一种能自动、实时更新前端设备配置信息的方法及系统，不需要人工在主站服务器上再次录入接入设备，避免重复输入引起的录入错误与工作量。站端处理单元（RPU）根据前端接入的监控设备生成设备清单，并将设备清单发送至中心服务器，中心服务器对设备清单进行储存并建立索引，生成主站目录清单；RPU定时更新设备清单，并发起同步更新请求通知中心服务器同步更新，使中心服务器能自动获取站端系统的配置信息。

通过以上机制能够从操作系统、网络、通信协议、关系型数据库、设备编码等各个层面保证系统有效的免维护性，真正做到一次配置多级自动复用的效果，极大降低了维护人员的工作强度，提升了系统的可用性、智能化和人性化水平。

2.3高可靠性的站端处理单元

首创定义了站端处理单元（RPU）这一中间设备，通过对RPU接口协议的清晰定义，解决RPU往上与主站平台之间的互联互通互换问题，往下则统一了与数字摄像机（IPC）之间的协议，实现了IPC与RPU的互联互通互换，同时通过协议封装，将模拟方式接入的门禁、环境变量采集等子模块接入到系统中。

对于现有旧变电站已经安装的模拟监控系统，在变电站技术改造时，我们考虑到如何利旧、保护原有投资，新旧系统如何无缝集成等问题。将RPU实现为具备模拟摄像机和数字摄像机的同时接入功能，又有相应的RS485接口，可以实现对前端模拟摄像机、数字摄像机进行统一控制和管理，可以简单、有效的支撑变电站的智能化改造。

RPU预留16路4~20mA模拟量接口以及8路RS-485/232接口，并对RS-485/232接口协议进行封装、规范统一，因此相较以往的遥视系统，RPU可以轻松的对站内的环境监测、周界防范、消防报警、门禁等系统进行统一接入，有效的提高了整个系统的效率。

在设备可靠性方面，RPU采用Linux系统及专用硬件平台，从而保证了整个系统的稳定、可靠运行，并具备非常高的安全性。同时RPU还具备主从工作能力，主RPU可管理从RPU，主RPU宕机后，从RPU可自动接管主RPU的业务，提高了整个系统的可靠性。

2.4兼容模拟方式的数字化、工业化、标准化系统

在变电站这种强电磁干扰的工业运行环境中采用全IP的接入方式，同时又兼顾了过去建设的模拟系统的接入问题。做为国内唯一要求采用全Linux的视频及环境监控系统，带来安全性和可靠性方面质的提升，为工业和安危环境应用开了一个先河。

同时，要求所有站内使用的主要设备必须达到电磁兼容等级EMC 4级的要求，提高站内设备的抗干扰能力和运行可靠性。

针对变电站内布点不足、布点位置不合理的问题，提出采用标准化设计思路，针对不同电压等级不同类型变电站，规范标准布点，确保布点足够、合理。

3.系统带来的社会效益

广东电网变电站视频监控系统的应用和推广使电力视频监控系统真正走向开了开放和标准化，使视频监控系统的建设有了共同遵循的标准。同时，免维护方法大大减少了系统的维护量与维护成本。本系统满足了广东电网公司对变电站视频监控系统专业化、标准化、科学化的建设要求，以先进的技术手段保证系统的建设质量和投资效益，为各级系统与设备的"即插即用"和与调度自动化系统、变电站自动化系统的"无缝连接"奠定了基础，确保了巨额投资建设的视频监控系统及设备的资源可延续和重复利用，产生了巨大的经济效益。

目前，在广东省内已成功建成1套变电站视频及环境监控省级主站系统，21套地区局变电站视频及环境监控地区级主站系统，270余套站端系统。2010年广州亚运会、2011年深圳大运会保供电工作的顺利完成进一步证明了各级视频系统的实用性。

4.总结与展望

广东电网变电站视频及环境监控系统为国内首创的免维护变电站视频及环境监控系统，在国内首次实现了基于IP通信网、前端IP摄像机、全Linux系统并整合环境信息的省、地、站三级架构的视频及环境监控系统，该系统的建设对于确保电网的正常、可靠运行具有重大意义。研究成果为打造强大的、稳定的、符合国际标准的大电网视频及环境监控系统提供了技术基础和建设经验，标志着广东电网变电站视频及环境监控系统的应用已经达到国际领先水平，这对我国电力行业与国际接轨具有重大意义。

【参考文献】

变电站监控系统范文第5篇

关键词：辅助设备；智能监控；单片机

Abstract: Taking the problems of existing unsound substation auxiliary equipment monitoring, this paper puts forward the substation intelligent monitoring system which employs the modern control technology of single-chip touch screen, conducts integrated intelligent monitoring on all the auxiliary systems: temperature acquisition system, cooling system, emergency lighting in substation system, fire alarm system, alarm system and dehumidification heating system, to achieve the goal of comprehensive visualization, and programmed remote monitoring on duty substation which is unattended to by men.

Keywords: auxiliary equipment; intelligent control; SCM

中图分类号：TG155.4文献标识码：A文章编号：

0 引言

变电站是电网中的一个重要组成环节，作为电网输电线路的物理联接点，它的安全与经济运行已经成为电力系统安全管控的核心组成部分，其中变电站内的主设备和辅助设备都为系统的安全稳定运行发挥着重要的作用。随着变电站主设备综自水平、无人值守程度的不断提高，其对辅助设备的技术层次提升要求已愈来愈强烈。这些辅助设备主要包括温度采集系统、风冷散热系统、变电站事故照明系统、火灾报警系统、防盗报警系统和除湿加热系统等，如何实时了解变电站辅助设备安全运行状态，使其为主设备可靠服务，是变电站工作人员及远方调度、生产管理部门所共同关心的问题。

在现今运行模式中，这些辅助设备往往存在设备型号复杂、在系统相似或交叉领域重复投资等诸多问题，本文针对上述系统在运行中出现的问题，提出建立一套高度集成、能够与综合自动化主设备具备数据交换能力的变电站辅助设备智能监控系统。

1 系统设计总体方案

1.1 设计目标

基于目前的变电站运行要求和辅助设备运行现状，系统的设计目标如下：

① 将无人值守站主变压器风冷控制，主控室、设备室室温调节，户外应急照明，五防解锁钥匙箱等装置整合在主控室一面监控屏内，实现四个子系统受一个单片机构成的综控终端智能管理，集控站具有优先终级控制权限。

② 主变温度、设备室温度通过无人变电站综自通信单元固有通道实时数字化传递至集控站调度主站系统；同时赋予监控人员一定权限，在集控站监控系统内远程启停主变风机、设备室轴流风机、户外应急灯、五防解锁钥匙箱。

1.2 系统结构

变电站辅助设备综合监控系统的控制方式采用分层分布式系统设计。系统采用在功能上分层、相对集中，在物理设备和地理位置上分布控制的方式。变电站配电监控系统分为：主控层（上位机），单片机层（采集器），现场层。系统结构如图1所示。

图1 变电站辅助设备智能监控系统结构图

1.3与综自站RTU数据传输

① 上传至集控/调度主站的数据有：3秒刷新一次的主变本体温度，及设备室室内温度，240秒刷新一次的主变风冷机组工作状态（投入或停止），设备室轴流风机工作状态（投入或停止），户外应急照明电源投切状态（投入或切除），五防解锁钥匙箱工作状态（打开或关闭），高压开关柜电气连接薄弱处温度超标后的实时温度值及具体发热点物理位置。

② 下行至单片机的数据主要为控制指令：指令五防解锁钥匙箱开启、指令户外应急照明电源投切、命令设备室轴流风机投入或停止、命令主变风冷机组远方投入、命令主备用空调机组投入制冷工作、一些相应的通信反校指令。

变电站监控系统范文第6篇

关键词：变电站 监控系统 故障分析 管理方案

中图分类号：TM764；TM63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0116-01

1 变电站监控系统故障分析

在变电站监控系统运营的过程当中会涉及到较多方面的故障产生原因，在这里我们主要是对其中一些危害作用比较大且比较典型的进行说明和分析，并指出在具体工作环境下应当尽可能的采取措施避免其发生。

1.1　核心硬件的老化和损坏

变电站监控系统在运行过程当中一旦核心硬件发生不良的老化和损害就会导致交换机停止运行或者是服务器死机，而在实际的工作环境下，老化和损害的状况主要发生于主板、电源或者是硬盘等位置，且一旦发生不良的老化和损坏就会对整个系统造成较大的危害，下文当中具体分析其危害：一是在服务器发生故障的时候就会使得系统自动转入单服务器运行模式，而如果刚好另一台也刚好发生不可修复的故障的话就会使得整个系统停止运行甚至是退回到就地完成，在这样一种不良的状况之下是很难继续进行监控工作的；二是在交换机发生故障的时候就会使得系统自动转入单网运行，同样如果另一台也发生故障的话就会使得整个监控后台的功能彻底失效，这样一种状况之下同样不能够进行监控工作；三是服务器厂商服务不到位或者是更换替代品时替代品本身不合格都会使得监控系统的监控效率以及监控质量受到较大的影响，从而进一步严重的影响到整个变电站的运行安全问题。

1.2　操作系统或者是监控软件发生故障

操作系统或者是监控软件发生故障同样会导致服务器严重的事故，下文中继续对操作系统或者是监控软件所带来的服务器故障及其危害进行说明和分析，同样包括三个大的方面：一是软件方面的故障容易导致服务器出现死机的状况，当服务器死机的时候系统就将自动转入到单服务器开始运行，这样一种运行状态的安全性和可靠性实际上都是非常之低的，严重的时候甚至会导致硬件损伤或者是更为直接的经济损失，且这样一种损伤或者是损失在短的时间内难以迅速恢复；二是软件方面的故障还容易导致硬盘的损伤，这样一种损伤无论是整机还是部分部件都必须予以及时的更换，否则在较短的时间内进行重装的话就有重新装载遥控数据库的危险，这样一种风险无疑是我们在工作进行过程中所不愿意遇到的，因此必须做好这样一些方面的工作对其实现控制；三是如果整个监控系统尚处于一种监控状态当中的话，是无法对整个监控系统进行功能测试的，这也就是说，其各项性能指标以及功能都是难以给出明确的衡量和评价标准的，这同样会增加我们工作进行的难度。

1.3　运行环境达不到既定的要求

监控服务器的运行环境包括较多方面的具体内容，如洁净度或者是温度湿度等，一旦在实际的运行过程当中达不到这样一种要求的话，同样会导致服务器在运转的过程当中出现死机状况。在这样一种状况下所发生的死机状况，多是因为部分主控工作台实现了封闭布置而导致整机的散热状况不好，使得计算机难以达到一种稳定的运行状况而最终死机，长时间处于这样一种状况的话甚至会倒是设备硬件的损伤，因此同样需要对其予以高度的关注和良好的处理。

2 变电站监控系统日常维护和改造管理

我们在对监控系统进行维护和管理的过程当中必须要采取良好而有效的措施来保证其维护和管理的高效性和持续性，针对于这样一种具体的要求，就需要我们在工作进行的过程当中定期的进行全面检查或者是部分检查，必要的时候还需要对检票制度进行核查和确定，以保证其始终处于一种最佳的状况。除此之外，还需要对监控系统的运行规程保障监控后台机柜进行清灰和除尘，以此来保证整个服务器良好的散热性，对于不合乎要求的服务器以及工作台都应当对其进行及时的更换和改造，只有这样才能够保证整个监控系统有效性的同时保障其高效性。

通过上文当中的说明和分析我们就不难看出，监控系统包括几个具体的方面，因此我们在对其维护与管理方法进行探讨的时候也就有必要针对于这样一些具体的方面来展开，下文逐一阐述之：一是对软件的管理，软件管理的过程当中很重要的一点就是要根据软件的备份方案来对各个监控站的服务器、操作员站、运动工作站以及保护信息子站等进行保障和维护，并在此基础之上进一步的做好故障相关仪器以及软件的备份工作，这样才能够较好的保证整个备份软件的全面性和时效性；二是对技术图表的管理，这样一项建设和管理工作的进行更多的是为了填补整个技术资料的空白，这样才能够较好的加强新员工的培训效率，在此过程当中需要对各个监控站的监控系统网络拓扑图进行绘制，并相应的绘制出通信管理机网络拓扑图来。这样两个方面到位的基础之上保证所提供资料与实际状况的同步性和时效性。

3 变电站监控系统故障应急管理

3.1　应急管理要求

我们对监控系统可靠性提出的具体要求主要包括以下内容：不能够发生监控系统双网同时中断的状况，这样一种要求的提出主要是为了保证整个变电站监控系统的安全和稳定运行，只要不发生双网同时中断的状况就不会出现停运的状况的。在状况真正发生以后则需要在三个工作日内修复服务器，一个工作日内修复交换机。

3.2　应急管理备件预案

应急管理备件预案主要是从两个具体的方面来体现和进行，也就是硬件备品和软件的备份方案，下文分别针对于这样两个方面展开说明和分析。从硬件备品来说，为保证突发缺陷良好的处理速度和质量，就必须要保证在符合实际状况和经济条件的基础上保证整个系统的安全性和可靠性要求；而从软件备份的角度来看，其备份工作的进行实际上与硬件备品是有着一定的关系的，这也就是说，在实际的工作当中做好软件备份工作是非常之重要的，基本上就是保证监控系统事故顺利抢修安全高效的重要手段，具体则可以按照软件的类型以及其细节内容来进一步的进行方案的备份。

4 结语

通过上文中的说明和分析我们可以看到，监控系统测控装置的特点就是运行状态稳定且故障的发生率相当低，因此对于突发的故障能够予以良好的处理，而本文的论点则更多强调的技术和硬件水平方面的要求，希望能够对相关方面的工作人员有一定的启示。

参考文献

变电站监控系统范文第7篇

关键词：变电站监控，无线传输，SI4432，AD7656

中图分类号：TP216+.3 文献标识码：A

Design of converting station remote monitoring based on SI4432

Chang LeiHan Bing

(Henan Xinyang Electric Power Company, Xinyang 464000)

Abstract: For the defects of installation complex and low reliability in converting station remote monitoring, a low-power and wireless converting station remote monitoring system based on SI4432 is designed, system have some advanced features consisted of far transmission distance and reliability of wireless transmission data and decorate flexible. The characteristics of SI4432 and structural principle are introduced, the hardware design block diagram and soft flow chart are given, and the wireless transceiver modules and AD7656 modules is detailed analysis. Experimental results verify the design converting station remote monitoring system based on SI4432 is feasibility, the system is stable and reliable, has a greater prospect.

Keywords: remote monitoring; wireless translate; SI4432; AD7656

引 言

针对变电站监控对象具有点多，面广，分布区域大等特点，对变电站的集中监控越来越受人重视。电力变压器是变电站的重要设备，变压器的工作电流、电压、输出功率等情况，需要定时监测。目前，工作人员是采用指针式钳形表对变压器进出线逐个测量并进行档案记录，不但工作量繁重而且还给管理工作带来极大的不便，有时会因为故障处理不及时而严重损坏变压器。变压器的运行状况可以从变压器的输出电流、电压、功率曲线反应出来。本监测系统实现了数据源头自动采集，将数据自动上传到中心节点然后送到管理中心，使管理人员及时控制和掌握变电站动态，为保证电力正常供应提供重要依据。

文献[1]设计的监控系统采用ZIGBEE技术作为数据传输方式，这种方式存在着成本高，通讯距离短的缺点。文献[2]提出了使用ZIGBEE与GPRS公网相结合进行数据传送的方法，这种方法没有传送距离的限制，但运营成本较高，这大大的限制了应用场合，使其应用具有一定的局限性。文献[3,4]采用无线局域网(WLAN)与光纤作为通信工具，存在着成本高，布线困难的缺点。针对以上缺点，本系统采用SI4432芯片,其具有发射功率大，抗干扰能力强，工作在433MHZ免费频段，使得系统的成本降低，达到了目前应用的要求。

1系统总体结构

本系统可以测量变压器运行过程中电流、电压、温度等信号，并且测量数据可以通过中心节点传送到PC机。系统结构框图如图1所示。本方案中主控模块选择TI公司的MSP430F413单片机。MSP430F413内置16位A/D转换、96段液晶驱动、48个可用I/O引脚；外设接口有串行通信SCI(Serial Communication Interface)与串行外设SPI(Serial Peripheral Interface)；3个16位通用定时器，丰富的外设极大的方便了系统的设计。同时，MSP430系列单片机具有的低功耗特性使得系统对电源的要求大为降低，这就降低了成本提高了可靠性。MSP430F413负责通过AD7656模数转换芯片对三路电流信号，三路电压信号进行同步采样，并且将采集到得数据通过SI4432模块发送到中心节点。实时时钟芯片DS3231是目前最为精准的时钟芯片，年误差在2分钟以内，为采集的数据提供时间信息。中心节点通过RS485通讯口与控制中心进行通信，上位机采用VB语言编制通信界面，同时对单片机发送控制命令。

2硬件电路设计

2.1 模拟信号调理电路

三路电流信号与三路电压信号霍尔电流传感器与电压传感器变换后，在高精度取样电阻上形成与原信号成比例的电压信号。电压传感器采用TQGK-3型电压传感器，测量最高电压1000V。霍尔电流传感器采用LEM公司生产的LA55-P，采用这种霍尔传感器加高精度取样电阻的方式，可以获得更好的抗干扰能力，模拟信号变换的精度更高，然后经过信号调理电路，根据香农采样定理，滤除高于1/2采样频率的高次谐波、最后进入外部AD芯片的模拟信号输入通道。

电网电流在经霍尔电流传感器按一定比例缩小后，在取样电阻上形成一个压降，即将电流信号转变为电流压信号进入到隔离放大器ISO124中，然后进入到抗混叠滤波器MAX260中，将高于采样频率1/2倍以上的谐波及隔离运算放大器的500KHz高频载波滤除掉。实际电路如图3所示。

2.2 SI4432无线通信电路设计

(1)SI4432芯片特点

SI4432是SILICON LABS公司出品的高集成度、低成本、高灵活性RF射频收发芯片。它具有连续的频率覆盖范围：240MHZ~930MHZ，输出功率达到+20dbm(100mW)，接收灵敏度达到-116dbm。还包括一些内置功能，比如天线的分集算法、唤醒定时器、低电压检测、温度传感器、常用的A/D转换、TX/RX先进先出缓冲寄存器(FIFO)、上电复位(POR)和通用I/O口(GPIO)。芯片内含一个高性能的ADC在接收路径和数字调制解调器当中做解调、滤波和数据包处理。这使得它非常适合配置一些多样化的应用。这些特点使得它非常适合配置一些多样化的应用。这些特点使得系统设计非常简单和允许使用低端的单片机，内部集成一个RF输出+20dbm的高效率的功放，可以不需要增加外置PA而获得满意的传输距离。

(2)SI4432无线收发模块电路设计

SI4432 芯片的串行数据输入引脚SDI和串行数据输出引脚SDO，串行时钟输入引脚SCLK，中断输出引脚IRQ为标准的SPI 接口。中断使能以后，每当有数据包发送或接收、上电复位、或者检测到同步字前导码等情况时，IRQ 管脚将会被拉低。告知MSP430F413有中断产生，要求单片机处理中断程序。SI4432 的SDN 管脚被拉低的时候，芯片处在工作状态，为高电平的时候，芯片处在掉电模式，在该模式下芯片不允许访问，芯片的功耗处在最低状态。图4中电感L1~L4，C1~C4用于配置发射PA及构成滤波电路，其值根据发射频率的不同而定。电感L5，电容C5，C6用于配置接收模块。图中所示各元件参数为433MHZ射频信号所需参数。

2.3实时时钟电路设计

考虑到设备需要对变压器进行状态监视，并且需将数据实时的传递到中心节点。因此需要加入实时时钟电路，这样才能确定所传送信号是什么时候采集的。DS3231是低成本、高精度I2C实时时钟(RTC)，具有集成的温补晶体振荡器(TCXO) 和晶体。该器件包含电池输入端，断开主电源时仍可保持精确的计时。RTC保持秒、分、时、星期、日期、月和年信息。少于31 天的月份，将自动调整月末日期，包括闰年补偿。时钟的工作格式可以是24 小时或带AM/PM 指示的12 小时格式。提供两个可编程日历闹钟和一路可编程方波输出。地址与数据通过I2C双向总线串行传输。DS3231时钟的初始化由单片机完成，控制中心校时指令，并通过中心节点发送校时数据，从而使每个分机的时钟一致，保证了数据的准确性。其接口电路如图5所示。

2.4显示模块硬件电路设计

由于考虑到本监测系统要工作于野外环境，特别是在东北地区，户外气温可以达到零下40摄氏度，因此不宜使用液晶模块来显示数据，而只能选择数码管作为显示器件。系统中选用4个数码管用来显示监控模块的序号，方便工人检修。系统采用74HC595串入并出芯片来驱动相应的LED数码管，P3口作为LED数码管的片选信号。由于电路简单，限于篇幅，不再画出硬件电路图。

3系统软件件设计

温度采集报警系统的软件设计主要包括模拟量采集模块设计和RF无线收发软件设计。

(1)模拟量采集模块设计

MSP430F413的P3.1引脚发出一个低电平信号的片选信号给AD7656的CS端，之后再发出一个高电平信号来启动AD7656对6路模拟信号同时进行采样，P3.4引脚与AD7656的CONVSTA、CONVSTB和CONVSTC相连，这样就可以同时启动AD7656同时对6路模拟信号采样。P3.1发出的低电平信号和P3.4发出的高电平信号会一直维持到DSP将AD采集到的6路模拟信号的数据读取完毕。

(2)无线数据收发程序设计

温度采集模块程序流程图如图7所示，当主控制器发送控制指令后，SI4432开始接收指令，并执行相应的指令功能，首先控制中心定时数据采集指令，SI4432将接收到得指令送入单片机，单片机通过AD7656采集六路模拟量信号，并发送给主控制器，如果没有接收到指令，系统不会触发AD7656采集信号，监控模块会一直处于低功耗模式中。

//-------RF4432寄存器读取函数-------------------------

unsigned charRF4432_ReadReg(unsigned charaddr)

{

unsigned char value;

RF4432_SEL=0;

SPI_Write(addr|RR);

value = SPI_Read();

RF4432_SEL=1;

return value;

}

//------------------RF4432寄存器写入函数-------------------

voidRF4432_WriteReg(unsigned charaddr, unsigned char value)

{

RF4432_SEL=0;

SPI_Write(addr|WR);

SPI_Write(value);

RF4432_SEL=1;

}

结 语

变电站监控系统范文第8篇

【关键词】 变电站 配电柜 集中监控

变电站机房通常都有大量的配电柜，用于把电能分配到下级设备，是各种机房设备动力的来源，哪怕出现几秒的中断，都可能带来不可估量的损失。因此，其安全和稳定变得十分重要，目前配电柜多采用物理锁的方式管理，有钥匙就能打开，开柜后的操作痕迹无保留，这将带来极大安全隐患。

一、系统建设的意义

通过建立变电站配电柜智能监控系统，可以智能管控配电柜的打开和关闭，自己记录操作痕迹，自动采集和分析PDU数据，自动识别温度和湿度，并自动预警，大大提高了配电柜的智能管控水平，在发生意外的时候，能第一时间通知抢修，为减少机房灾害损失，加强应急处理能力提供了大力的支持，具有一定的实用价值和经济价值。

二、系统实现

2.1 系统管理平台组成

系统管理平台由以下两个部分组成：监控系统：电源监控系统是基于监控器开发的一套集中管理电源监控器和管理相应被控制的设备管理的系统。监控器：监控器是基于网络IP或电话进行监控设备的开或关的一种设备。

监控器介绍：监控器是由CPU核心板、网络语音板、键盘、指示板、控制、采集板、AC-DC电源、保险丝、电源开关等功能模块组成，可以通过互联网、电话在世界的任何地方监测和控制被控设备，可关闭或重启被控设备，具备超流、超温自动报警功能的电源监控系统，具备远程控制、自动控制、集中控制、实时故障控制、可靠性、扩展性强等鲜明的技术特点。

2.2 功能模块

1）在每个专业机柜安装智能电子锁系统，任何人需要打开机柜门都需要通过合法授权的智能卡刷卡并验证授权通过后才能打开智能电子锁，才能获得打开机柜门的权限。2）实现机柜内部的温湿度的环境监控，通过对机柜内部温湿度的环境监控，运维人员可以直接掌握与设备关系最紧密的机柜内部的温湿度环境。例如机柜内设备散热存在问题，造成机柜内部温度过高，传统的针对机房整体环境监控的系统无法掌握到这些信息。3）实现机柜内部的电源PDU、空气开关的实时监控。维护人员可实时掌握与设备直接相连的电源系统的运行状态。4）通过红外线感知系统，运维人员可以及时掌握暴力破坏事件的发生，并及时做出反应将损失降到最低。5）提供统一的集中监控平台，相关的告警将实时显示在监控中心。6）提供所有告警、事件的记录和查询功能，包括何人、何时打开了机柜门等情况的记录和查询功能。

三、实施效果

1）系统运行的稳定性和数据处理能力。目前该系统的功能和性能指标均满足现场监控要求。系统运行稳定，未出现异常现象。数据录入操作时应无等待时间；日常操作用的显示响应时间不大于3秒；复杂图表的显示响应时间不大于10秒；日常查询、统计和分析的响应时间不大于5秒。2）系统的准确性和及时性。整个系统的温度信息采集及时、准确。在温度传输通讯方面及时，分析统计、远程监控和查询决策中，有数据实施处理的机制和管理模式。3）温湿度监测子系统。在机房配电柜安装温湿度传感器，通过总线连入环境监控系统，实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的机柜温度和湿度的数值，并可设定每个温湿度传感器的温度和湿度的上限与下限值。当任意一个温湿度传感器检测到的数值超过设定的上限或下限时，监控系统发出报警。4）机柜门禁系统。门禁状态进行开、关状态的变化，软件件界面显示报警；实时进行门禁状态开、关状态监控，软件界面显示门禁报警，并记录报警信息记录及通过手机短信或电话等通知值班人员。5）配电系统。监控PDU电压、电流状态、功率因素、有功功率、无功功率等一些电源参数。并可设定监控PDU参数的上限与下限值。当任意监控PDU参数检测到的数值超过设定的上限或下限时，监控系统发出报警。

四、总结

通过系统的研究和开发，在变电站机房配电柜智能监控具有明显的社会效益和经济效益。该项成果对于用变电站配电柜设备智能监控管理具有重要意义。对于开关柜的开启和关闭进行自动记录，自动采集和分析PDU数据，自动识别温度和湿度，并自动预警，提高了配电柜的智能管控水平，在发生意外的时候，能第一时间通知抢修，为减少机房灾害损失，加强应急处理能力提供了大力的支持。

参 考 文 献

[1]许晓慧智能电网导论.北京：中国电力出版社.2009年9月，1-9.