一、概述

　　1.1

　　随着计算机技术和网络通信技术的快速发展，电力系统自动化建设发展越加完善，尤其是在变电站的安全防范方面，广泛采用了最新的计算机技术、通讯技术和图像处理等技术，实施了诸如视频监控系统、入侵报警系统、SF6气体检测系统以及消防系统等等。

　　传统的变电站安防智能化系统受传统理念和技术的影响，各个子系统都是孤立的，以至于出现了一种监控“孤岛”现象，无形中降低了系统的实用性、稳定性和安全性，而且增加了投资成本。尤其是现在电力系统为提高劳动生产率，增强竞争力，在变电站系统平常的生产过程大量采用无人值守或少人值守的模式。而对于变电站这样的场所来说，远程、实时、多维、自动的智能化综合安保系统是变电站安全运作必备的前提条件。

　　1、 监控“孤岛”：视频监控、入侵报警、消防等各系统独立运行，无法实现系统的联动，不但系统靠人力监控而导致安全性较低，而且增加了中心管理人员的负担和工作压力，并且大大提高了供电公司的投资。

　　2、 无法联动和事故预防：由于视频全部传送到中心站或应急平台，这样造成几十路甚至数百路的视频图像需要监控，仅仅依靠人力是不可能实现全部监控的。视觉的疲劳和人力的懈怠会导致事故发生而无法被捕捉到，更无法被预防。

　　3、 消防事件无法远程监控和预防：大多数变电站离中心站较远，当现场发生火灾事故时，因消防员不能及时打开控制室等房间大门而延误了救火时间;

　　4、 缺乏环境监控手段：目前大多数变电站都是通过温度计测量环境温度，没有实现对温湿度、漏水等环境的实时监测，无法做到危险事件的监控和预防，更无法做到根据温湿度调节空调温度，实现节能增效。

　　5、 变电站一般建在偏僻地区，电气设备的被盗事件时有发生。虽然现有的监控系统能录出当时的发生情况，但因技术问题，不能够做到远程干扰或制止偷盗行为，更无法做到事故的预防。

　　6、 目前变电站内所有门锁都采用机械锁，也就是说随便配一把钥匙可将各设备室的门全部打开，从而存在很大的安全隐患，一方面，外来人员用借到的钥匙就可随心所欲开启任何房门，也无法记录开启时间，这不仅可能出现物品被盗，甚至可能开错设备室的门而误入带电间隔，出现人员伤亡的事故。另方面，当钥匙丢失了时，更是存在前面所述的安全隐患。

　　目前变电站的巡视都是通过手工记录的方式进行，会出现代签、统计费时费力，无法做到实时监控和管理。

　　1.2、系统简介

　　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辅助系统综合监控平台,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。

　　解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”等问题。

　　● 将其它同类软件的以“监视”为核心，转变为自动和智能的“监视”和“控制”为核心，从而产生“质”的提升。

　　● 将事故后报警转变为事故前预警、事故时控制;

　　● 将分散孤立的各子系统进行集成和联动，解决系统孤岛问题;

　　● 将人工式的故障判断排除转变为技术性自动化判断;

　　● 将被动的手动式管理转变为系统根据设定条件自动化控制;

　　● 将正常的3～4天一次的巡视变为24小时实时监控;

　　● 将运行人员的现场目测巡视检查变为自动化监视;

　　● 将分散的巡视检查变为集中监控。

　　二 系统总体设计

　　2.1.设计依据

　　标准号 标准名称

　　Q/GDW 383-2009 智能变电站技术导则

　　Q/GDW 393-2009 110(66)kV ～ 220kV 智能变电站设计规范

　　Q/GDW 394-2009 330kV ～ 750kV 智能变电站设计规范

　　GB 4798.4 电工电子产品应用环境条件无气候防护场所使用

　　等等一系列标准

　　2.2部署、采集、监控2个变电站内的环境监控设备，

　　名称 项目范围 备注

　　变电站 温度、湿度监测 环境监测

　　气体监测

　　空调联动 设备联动

　　除湿机联动

　　灯光控制

　　网络视频监控 音视频监控

　　音频实时监听

　　2.3用户特点

　　1、本软件面对的最终用户非计算机专业人士和非专业网络管理人员，为了增加软件的实用性和适用性，在软件界面、接口等设计上应充分考虑操作的方便性和易用性;

　　2、最终用户对Window系列操作系统、Office办公软件、浏览器等软件具有较强的操作能力，据此，在软件交互的设计上应规范、简洁、直观。

　　2.4假定和约束

　　1、运行环境

　　系统软、硬件、网络环境应该能够满足应用程序运行要求并且是安全稳定的。

　　2.5系统主要角色和用例

　　角色名称 主要用例描述

　　系统管理员 1、数据服务和平台配置，包括：

　　用户权限管理

　　区域设置

　　系统参数维护

　　站端设备的添加和配置管理

　　开关量输入和输出设置

　　告警联动策略设置

　　其他

　　决策人员 1、 数据查询

　　2、 监控调阅

　　3、 巡检任务制定

　　4、 自定义的其他管理功能

　　运维人员 1、 数据查询

　　2、 监控调阅

　　3、 告警信息处理

　　4、 巡检任务执行

　　5、 报表处理

　　三、系统功能性需求

　　3.1功能结构图

　　3.2功能性需求列表

　　功能性需求

　　功能类别 功能名称 功能描述

　　环境数据采集 温度监测 1、监测采集数据，并将数据上传到系统平台

　　湿度监测

　　气体监测

　　水位监测

　　设备联动控制 空调 1、根据设定的数据阀值，自动控制设备。

　　2、根据采集到的监测数据，联动设备。

　　风机

　　除湿机

　　水泵

　　灯光

　　视频和音频监控 视频监控 现场音视频监控

　　音频监控

　　远程巡检 巡检路径 1、设定巡检设备点，形成巡检路线

　　2、展示设备数据，巡检人员操作确认，形成记录

　　巡检记录

　　系统配置 数据库管理 数据库设置和管理

　　设备信息管理 现场设备信息的设置和管理

　　用户管理 用户权限管理

　　系统日志 系统日志记录

　　备份恢复 系统数据备份和恢复

　　设备列表 设备列表 用于查看各设备终端采集数据状态，以及视频预览，提供系统总体状态及告警信息

　　视频展示 多画面全屏预览 多个画面全屏预览，可设置自动切换

　　告警功能 短信/语音告警 异常数据短信告警

　　告警记录 告警事件记录

　　系统配置 数据库管理 数据库设置和管理

　　设备信息管理 现场设备信息的设置和管理

　　用户管理 用户权限管理

　　系统日志 系统日志记录

　　备份恢复 系统数据备份和恢复

　　设备列表 设备列表 用于查看各设备终端采集数据状态，以及视频预览，提供系统总体状态及告警信息

　　视频展示 多画面全屏预览 多个画面全屏预览，可设置自动切换

　　告警功能 短信/语音告警 异常数据短信告警

　　告警记录 告警事件记录

　　四、统应具备的特点

　　开放性(重要)

　　能够对下接入不同厂家/品牌的站端设备、传感器、控制器、摄像头等。

　　统一性

　　需要包括通信规约(485/422/232/61850/开关量等)的转换，带有自动对时功能，可以实现不同站端设备的集中和管理，包括环境监测、音视频、照明、安防等的完整集中统一

　　智能性

　　可实现针对不同监测场景(开关室、设备室、控制室、地上、地下所等)，设定不同监控策略，不同的监控职能部门，任意配置，满足不同的监测需求。

　　易扩展性

　　在未来监测场所设备增加、系统升级扩容时，仅需要完成软件的配置即可。

　　易用性

　　系统采用B/S架构设计;

　　从应用角度出发，系统平台的功能应符合实际需要，有良好的可操作性，运维人员通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，能够在实际工作中运用系统。

　　高可靠性

　　变电站是配网结构中的重要基础场所，智能环境监控系统也是长期处于运行状态，系统的稳定性显得尤为重要。因此：

　　站端设备可以脱网独立运行;

　　局部所故障不影响整个系统平台的正常工作。

　　站端设备采用模块化结构，便于故障排除和替换;

　　系统平台有具备处理同时发生的多个事件的能力;