CN101527468A - 在变电站遥视***中对动力和环境进行监控的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在变电站遥视***中对动力和环境进行监控的方法，属于电网调度技术领域。本发明方法对变电站任意多路动力和环境信息进行监控，满足对各种接口形式的动力和环境监控设备的接入要求，使用统一标准的传输协议对动力和环境数据进行传输和管理，并且将动力和环境数据的采集和处理与视频图像数据分开，保证整个变电站遥视***的稳定性。本方法在前端变电站中配置多功能设备控制主机，动力环境服务器配置在地区监控中心，采用客户/服务器的通信模式进行通信，以实现多点对多点的网络连接。本方法采用IEC104规约通信协议可以满足不同主机和动力环境服务器的连接，可扩展性强。

Description

在变电站遥视***中对动力和环境进行监控的方法
技术领域
本发明涉及一种在变电站遥视***中对动力和环境进行监控的方法，属于电网调度技术领域。
背景技术
目前建设无人值班变电站是电网调度自动化深入发展的必然趋势。随着遥视***不断被应用到变电站的日常监控之中，变电站工作人员的劳动力得到极大地解放，运行水平得到了显著提高。但是在变电站监控中只有视频图像监控是远远不够的，不能实现变电站内消防，温度和湿度，灯光，门禁，空调等各种动力和环境信息的全面监控，不能在远程全面了解变电站的运行状态。因此，需要在遥视***中加入对动力和环境数据的采集监控。通常采用的方案是利用站端的嵌入式硬盘录像机或视频服务器或视频主机(以下简称DVR/DVS)的开关量输入输出通道作为动力和环境信息的采集监控通道。这种方法存在着以下几点缺陷和不足：
1、容量有限，难以扩展。一般DVR/DVS的开关量输入输出通道数量较少，一般不超过16路，且无法扩展。而变电站动力和环境信号数量非常多，难以全部覆盖。
2、接口形式有限，无法适应多种多样的接口形式。DVR/DVS通常只提供开关量输入输出，无法接入类似温度和湿度这样的模拟量信号，且对于消防主机和报警主机这样的RS232接口的，也很难接入。
3、通信协议不统一，无法统一管理。各种DVR/DVS使用的通信协议都是厂家自己的，没有统一标准。因此动力和环境数据通过DVR/DVS进行采集上传，也无法使用统一协议，不便于互联互通。
4、视频信号与动力和环境数据都由DVR/DVS来处理，增大了DVR/DVS的工作压力，影响了它的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提出一种在变电站遥视***中对动力和环境进行监控的方法，以克服利用单台DVR/DVS进行动力和环境监控的方案带来的上述弊端，实现对变电站任意多路动力和环境信息进行监控，满足对各种接口形式的动力和环境监控设备的接入要求，使用统一标准的传输协议对动力和环境数据进行传输和管理，并且将动力和环境数据的采集和处理与视频图像数据分开，保证整个变电站遥视***的稳定性。
本发明提出的变电站遥视***中对动力和环境进行监控的方法，包括以下各步骤：
(1)设定变电站的环境温度阈值、环境湿度阈值、水浸认定阈值、报警认定阈值、安防与消防认定阈值，变电站的控制主机采集多个变电站环境温度信号、环境湿度信号、水浸信号、报警信号、安防与消防信号，将采集信号与设定的阈值进行比较，当采集的环境温度信号和环境湿度信号超出设定阈值或水浸、报警、安防和消防处于报警状态时，控制主机打开灯光、空调或报警设备，并将采集的上述动力和环境信号按照IEC104规约传输到地区动力环境服务器；
(2)地区动力环境服务器按照循环遍历的方式接收多个变电站的由控制主机上传的上述动力和环境信号，将接收到的上述动力和环境信号转发到地级管理服务器，当接收的上述动力和环境信号中出现报警信号时，优先向地级管理服务器发送报警信号；
(3)地级管理服务器接收地区动力环境服务器的上述动力和环境信号，当接收的动力和环境信号超出温度或湿度的设定阈值，或水浸、报警、安防和消防处于报警状态时，控制相应变电站视频主机的云台转动、调节摄像头的焦距和光圈，同时将接收的动力和环境信号传输到省级管理服务器和各地区客户端；
(4)变电站视频主机将变电站现场图像通过流媒体服务器发送至各地区客户端和各省级客户端；
(5)地区客户端接收上述地级管理服务器的动力和环境信号以及变电站现场图像，并显示在地区客户端界面上，地区客户端根据接收的动力和环境信号及客户端界面视频图像，通过地级管理服务器和地区动力环境服务器向变电站的控制主机发送相应的控制指令，并通过地级管理服务器向变电站的视频主机发送操作云台和调节摄像头的指令；
(6)地区动力环境服务器接收经地级管理服务器转发的上述地区客户端的控制指令，并显示接收的控制指令和相应的动力和环境信息；
(7)省级客户端接收上述省级管理服务器的动力和环境信号以及流媒体服务器转发的变电站现场图像，并显示在省级客户端界面上，省级客户端根据接收的动力和环境信号及客户端界面视频图像，通过省级管理服务器和地级管理服务器以及地区动力环境服务器向变电站的控制主机发送相应的控制指令，并通过省级管理服务器和地级管理服务器向变电站的视频主机发送操作云台和调节摄像头的指令；
(8)变电站控制主机和视频主机同时接收省级客户端和地区客户端的控制指令时，根据设定的省级客户端和地区客户端的用户权限，执行控制指令。
本发明提出的在变电站遥视***中对动力和环境进行监控的方法，其优点是：
1、网络连接结构灵活。多功能设备控制主机配置在前端变电站中，动力环境服务器配置在地区监控中心。它们采用客户/服务器的通信模式进行通信。可以实现多点对多点的网络连接。
2、适应性强。采用IEC104规约通信协议可以满足不同主机和动力环境服务器的连接。
3、扩展方便。通信采用IEC104规约，可扩展性强。
4、信息全面。变电站端的各个部门信息集成全面。包含了站端的动力和环境信息内容。
5、本发明使遥视***对变电站环境的监控更加全面。变电站视频部分和动力环境部分的分离可以提高视频传输的稳定性，更好的完成视频监控和动力和环境的监测功能。专用的动力环境服务器同时也可以减轻视频流传输的压力，使遥视***更加稳定。
附图说明
图1是使用本发明方法的遥视***结构示意图。
具体实施方式
本发明提出的变电站遥视***中对动力和环境进行监控的方法，其遥视***的结构如图1所示，该方法包括以下各步骤：
(1)设定变电站的环境温度阈值、环境湿度阈值、水浸认定阈值、报警认定阈值、安防与消防认定阈值，变电站的控制主机采集多个变电站环境温度信号、环境湿度信号、水浸信号、报警信号、安防与消防信号，将采集信号与设定的阈值进行比较，当采集的环境温度信号和环境湿度信号超出设定阈值或水浸、报警、安防和消防处于报警状态时，控制主机打开灯光、空调或报警设备，并将采集的上述动力和环境信号按照IEC104规约传输到地区动力环境服务器；
(2)地区动力环境服务器按照循环遍历的方式接收多个变电站的由控制主机上传的上述动力和环境信号，将接收到的上述动力和环境信号转发到地级管理服务器，当接收的上述动力和环境信号中出现报警信号时，优先向地级管理服务器发送报警信号；
(3)地级管理服务器接收地区动力环境服务器的上述动力和环境信号，当接收的动力和环境信号超出温度或湿度的设定阈值，或水浸、报警、安防和消防处于报警状态时，控制相应变电站视频主机的云台转动、调节摄像头的焦距和光圈，同时将接收的动力和环境信号传输到省级管理服务器和各地区客户端；
(4)变电站视频主机将变电站现场图像通过流媒体服务器发送至各地区客户端和各省级客户端；
(5)地区客户端接收上述地级管理服务器的动力和环境信号以及变电站现场图像，并显示在地区客户端界面上，地区客户端根据接收的动力和环境信号及客户端界面视频图像，通过地级管理服务器和地区动力环境服务器向变电站的控制主机发送相应的控制指令，并通过地级管理服务器向变电站的视频主机发送操作云台和调节摄像头的指令；
(6)地区动力环境服务器接收经地级管理服务器转发的上述地区客户端的控制指令，并显示接收的控制指令和相应的动力和环境信息；
(7)省级客户端接收上述省级管理服务器的动力和环境信号以及流媒体服务器转发的变电站现场图像，并显示在省级客户端界面上，省级客户端根据接收的动力和环境信号及客户端界面视频图像，通过省级管理服务器和地级管理服务器以及地区动力环境服务器向变电站的控制主机发送相应的控制指令，并通过省级管理服务器和地级管理服务器向变电站的视频主机发送操作云台和调节摄像头的指令；
(8)变电站控制主机和视频主机同时接收省级客户端和地区客户端的控制指令时，根据设定的省级客户端和地区客户端的用户权限，执行控制指令。
以下是本发明的一个实施例：
在变电站配置一台视频主机(以下简称DVR/DVS)的同时，配置一台控制主机(以下简称MEC)专门用于动力和环境监控。原有的DVR/DVS只负责视频信号的采集的传输。如附图1所示。MEC用工控机插扩展卡来实现。MEC可***多块IO卡，如开关量IO卡，模拟量IO卡，RS232扩展卡等，数量形式可根据需要任意配置，以满足多种动力环境监控的接入需求。在地区中心配置一台动力环境服务器，负责集中管理各个变电站的MEC采集上来的动力和环境数据。动力环境服务器与MEC之间的数据传输采用IEC104规约。通常IEC104规约是电力***的远动控制协议，用于对变电站一次二次设备进行控制和管理。本方法将其应用到动力和环境数据的传输，解决了传输协议不统一的问题。在地区中心，地级管理服务器和动力环境服务器相互通信相互配合，如附图1所示，即可完成视频信息与动力和环境信息地有效整合，互相调用，可较好地实现在遥视***中对动力和环境进行监控。
以下为假设变电站发生电子围栏报警的情况。
当夜间有人翻越变电站围墙时，触动架设在围墙上的电子围栏发出报警信号，变电站的控制主机采集到该电子围栏报警信号后，打开该发生报警围墙位置关联的灯光，同时将采集的该电子围栏报警信号以及执行打开动作的灯光状态信号传输到地区动力环境服务器。
地区动力环境服务器接收到该电子围栏报警信号后，即时转发至地级管理服务器，接收的上述灯光状态信号也转发至地级管理服务器。
地级管理服务器接收到该电子围栏报警信号后，控制变电站视频主机的相应摄像头通道的云台转动到发生电子围栏报警围墙位置，并调节对应通道摄像头的光圈和焦距，将该路摄像头指向电子围栏报警发生位置，同时将上述的该电子围栏报警信号和灯光状态信号发送到各地区客户端和省级管理服务器。
地区客户端接收到上述的该电子围栏报警信号和灯光状态信号，将上述报警信息和灯光状态信号显示在客户端界面上；同时经由地区的流媒体服务器转发的该变电站发生电子围栏报警摄像头的视频图像信息显示在客户端界面上。用户根据视频图像以及报警信息查找出闯入者的位置，可以进行手动录像、向变电站广播等动作发出警告。
省级客户端通过省级管理服务器和省中心流媒体服务器可以获得和地区客户端相同的界面信息，同时省级客户端也可执行相关的控制动作控制变电站的相关摄像头和灯光等动作监视变电站的现场状况。
当闯入者移动出该摄像头的监视区域时，客户端可通过地级管理服务器控制变电站视频主机其他相关的的摄像头转动以监视闯入者，同时通过地级管理服务器和地区动力环境服务器控制该变电站的控制主机打开闯入者所在位置的灯光。
当有多个客户端进行相同操作时，用户权限高的客户端的执行动作有效。

Claims (1)

1、在变电站遥视***中对动力和环境进行监控的方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：
(1)设定变电站的环境温度阈值、环境湿度阈值、水浸认定阈值、报警认定阈值、安防与消防认定阈值，变电站的控制主机采集多个变电站环境温度信号、环境湿度信号、水浸信号、报警信号、安防与消防信号，将采集信号与设定的阈值进行比较，当采集的环境温度信号和环境湿度信号超出设定阈值或水浸、报警、安防和消防处于报警状态时，控制主机打开灯光、空调或报警设备，并将采集的上述动力和环境信号按照IEC104规约传输到地区动力环境服务器；
(2)地区动力环境服务器按照循环遍历的方式接收多个变电站的由控制主机上传的上述动力和环境信号，将接收到的上述动力和环境信号转发到地级管理服务器，当接收的上述动力和环境信号中出现报警信号时，优先向地级管理服务器发送报警信号；
(3)地级管理服务器接收地区动力环境服务器的上述动力和环境信号，当接收的动力和环境信号超出温度或湿度的设定阈值，或水浸、报警、安防和消防处于报警状态时，控制相应变电站视频主机的云台转动、调节摄像头的焦距和光圈，同时将接收的动力和环境信号传输到省级管理服务器和各地区客户端；
(4)变电站视频主机将变电站现场图像通过流媒体服务器发送至各地区客户端和各省级客户端；
(5)地区客户端接收上述地级管理服务器的动力和环境信号以及变电站现场图像，并显示在地区客户端界面上，地区客户端根据接收的动力和环境信号及客户端界面视频图像，通过地级管理服务器和地区动力环境服务器向变电站的控制主机发送相应的控制指令，并通过地级管理服务器向变电站的视频主机发送操作云台和调节摄像头的指令；
(6)地区动力环境服务器接收经地级管理服务器转发的上述地区客户端的控制指令，并显示接收的控制指令和相应的动力和环境信息；
(7)省级客户端接收上述省级管理服务器的动力和环境信号以及流媒体服务器转发的变电站现场图像，并显示在省级客户端界面上，省级客户端根据接收的动力和环境信号及客户端界面视频图像，通过省级管理服务器和地级管理服务器以及地区动力环境服务器向变电站的控制主机发送相应的控制指令，并通过省级管理服务器和地级管理服务器向变电站的视频主机发送操作云台和调节摄像头的指令；
(8)变电站控制主机和视频主机同时接收省级客户端和地区客户端的控制指令时，根据设定的省级客户端和地区客户端的用户权限，执行控制指令。
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