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目錄:常州通慧智能科技有限公司>>綜合平臺軟件>>變配電輔助控制系統(tǒng)軟件>> 變電站輔助控制系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺

變電站輔助控制系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺
  • 變電站輔助控制系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺
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變電站輔助控制系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺作為智能變電站項(xiàng)目中的系統(tǒng)之一,通常由視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)、安全警衛(wèi)子系統(tǒng)、智能控制子系統(tǒng)等組成。智能變電站輔助系統(tǒng)以“智能控制"為核心,對全站主要電氣設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備安裝地點(diǎn)以及周圍環(huán)境進(jìn)行全天候的狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。

一、總體介紹

1.1     概述

變電站輔助控制系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(智能變電站輔助控制系統(tǒng))是一套“集成化”、“數(shù)字化”、“智能化”的安防綜合管理集成平臺,整合了在線監(jiān)測、視頻監(jiān)控、可視對講、動力環(huán)境、安全警衛(wèi)、門禁、設(shè)備控制、火災(zāi)報(bào)警等子系統(tǒng),并對實(shí)現(xiàn)一個平臺下多個子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理與相互之間的聯(lián)動,真正實(shí)現(xiàn)了“一體化、智能化”管理,大大提升了整個系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

變電站輔助控制系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺是自主研發(fā)的基于SOA系統(tǒng)架構(gòu)的集成多系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)平臺,采用先進(jìn)的軟硬件開發(fā)技術(shù),解決了系統(tǒng)集中管理、多級聯(lián)網(wǎng)、信息共享、互聯(lián)互通、多業(yè)務(wù)融合等問題。

變電站輔助控制系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺主要面向電力能源行業(yè),通過資源抽象、統(tǒng)一接入等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的一體化集成展示,大大減少了日常運(yùn)維的難度和工作量,提高了系統(tǒng)運(yùn)行管理效率,為安全生產(chǎn)提供了直觀有效的技術(shù)支撐。

1.2    變電站輔助控制系統(tǒng)平臺軟件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本軟件的設(shè)計(jì)功能、性能指標(biāo)滿足行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)定(包括但不限于)的要求:

◆ GB/T28181-2011 《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》

◆ 國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Q/GDW 517.1-2010) 《電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口》

◆ DL/T860-2016  《電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》

◆ DL/T634.5104-2009 《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)》

◆ IETF RFC 2068 《超文本傳輸協(xié)議(HTTP)》                                                

◆ IETF RFC 2326《實(shí)時流媒體傳輸協(xié)議(RTSP)》                                    

◆ IETF RFC 3261《會議初始化協(xié)議(SIP)》                                                

◆ IETF RFC 3550《實(shí)時傳輸協(xié)議(RTP)》                                          

◆ IETF RFC 3551《實(shí)時傳輸控制協(xié)議(RTCP)》                                 

◆ ITU H.264《視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)》                        

◆ ITU-T G.711《音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)》    

◆ ITU-T G.722《音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)》                      

◆ ITU-T G.726《音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)》

二、總體設(shè)計(jì)

2.1    變電站輔助控制系統(tǒng)平臺軟件業(yè)務(wù)組成

img1

業(yè)務(wù)功能組成圖

變電站輔助控制系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺遵循SOA理念,采用模塊化、插件化設(shè)計(jì),業(yè)務(wù)功能按需組合,具備冗余部署能力,保證系統(tǒng)業(yè)務(wù)高可用。從技術(shù)結(jié)構(gòu)上主要分為以下幾個層次:

1)    基礎(chǔ)接入層

對操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、安全加密、設(shè)備接入及多媒體協(xié)議的封裝,屏蔽差異,兼容多廠商、多種類、多協(xié)議的各種異構(gòu)硬件,實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用的平臺無關(guān)性,提高運(yùn)行效率和系統(tǒng)兼容性。

2)    平臺服務(wù)層

在平臺服務(wù)層除了提供授權(quán)認(rèn)證、設(shè)備管理、報(bào)警管理、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)、存儲服務(wù)、聯(lián)動服務(wù)等,還提供第三方系統(tǒng)接入服務(wù)和平臺互聯(lián)管理服務(wù),支持平臺互聯(lián)互通。

3)    業(yè)務(wù)層

通過常用業(yè)務(wù)的歸納、封裝,提供了視頻、報(bào)警、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集、查詢統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理等RESTful API形式的業(yè)務(wù)接口,方便展現(xiàn)層及第三方系統(tǒng)調(diào)用。

4)    展現(xiàn)層

通過API接口調(diào)用業(yè)務(wù)層提供的各種服務(wù)接口,將具體功能展現(xiàn)給最終用戶。

2.2    平臺組成

1)    中心管理服務(wù)

作為云平臺的承載服務(wù),是整個系統(tǒng)的核心組件,能夠提供統(tǒng)一的認(rèn)證、授權(quán)、管理服務(wù)。作為管理服務(wù)器,對系統(tǒng)內(nèi)的用戶、角色、權(quán)限、視頻監(jiān)控設(shè)備、進(jìn)行集中配置管理;作為應(yīng)用服務(wù)器,提供各類安防監(jiān)控業(yè)務(wù),提供完善的日志管理和審計(jì)功能。  

2)    流媒體服務(wù)

支持實(shí)時視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)及分發(fā);支持存儲數(shù)據(jù)的回放 點(diǎn)播(VOD);支持QoS管理,對帶寬進(jìn)行合理使用;支持用戶和事件的優(yōu)先級管理;支持級聯(lián)和分布式部署;支持視頻流相關(guān)的統(tǒng)計(jì)信息。

3)    存儲服務(wù)

支持集中云存儲管理模式,也支持DVR存儲的分布式存儲方式;支持PB級海量音視頻數(shù)據(jù)存儲、快速檢索及智能后檢索;支持靈活的備份策略。

4)    報(bào)警功能服務(wù)

報(bào)警功能服務(wù)是平臺最核心的業(yè)務(wù)模塊之一,統(tǒng)一管理視頻報(bào)警、動力環(huán)境數(shù)據(jù)報(bào)警、報(bào)警主機(jī)報(bào)警、門禁報(bào)警、消防報(bào)警及其他方式觸發(fā)的報(bào)警等。

報(bào)警功能服務(wù)可以直接接收處理設(shè)備上報(bào)的報(bào)警事件,也可根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則對從設(shè)備端采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析確認(rèn)。

報(bào)警功能服務(wù)接收到新的報(bào)警事件后,基于消息隊(duì)列負(fù)責(zé)對系統(tǒng)中所有訂閱的服務(wù)及用戶進(jìn)行消息推送。

5)    設(shè)備代理服務(wù)

采用插件機(jī)制,接入各類設(shè)備,接收、傳輸、控制各類媒體信令流,簡化設(shè)備接入應(yīng)用開發(fā),對上層提供標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的接口,對下完成設(shè)備的配置和控制。

根據(jù)應(yīng)用場景,分為IO設(shè)備代理服務(wù)和流媒體代理服務(wù)兩種。

三、平臺特點(diǎn)

1)     高可靠性

平臺內(nèi)部的關(guān)鍵服務(wù)均支持主備或多主模式部署運(yùn)行,可有效防范因硬件或網(wǎng)絡(luò)故障引起的系統(tǒng)異常。

平臺內(nèi)部服務(wù)的高可靠性則采用了狀態(tài)監(jiān)測、強(qiáng)制恢復(fù)、服務(wù)遷移等多種機(jī)制。所有服務(wù)基于SOA消息總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,各服務(wù)定期上報(bào)各自的運(yùn)行狀態(tài),中心管理服務(wù)負(fù)責(zé)匯總監(jiān)視服務(wù)運(yùn)行狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)異常立即處置異常服務(wù),并通知其他相關(guān)服務(wù)做好應(yīng)付準(zhǔn)備。針對單機(jī)模式運(yùn)行的異常服務(wù),在重啟完成后相關(guān)服務(wù)自動恢復(fù)對接;針對多機(jī)運(yùn)行的異常服務(wù),相關(guān)服務(wù)則選擇主動切換服務(wù)。中心管理服務(wù)在多次重啟異常服務(wù)后,如仍無法保證系統(tǒng)整體功能運(yùn)行正常,則會主動重啟服務(wù)器。

平臺內(nèi)所有服務(wù)都具有錯誤檢測和恢復(fù)機(jī)制,出現(xiàn)服務(wù)不可用、數(shù)據(jù)庫或網(wǎng)絡(luò)故障情況時,能夠自動激發(fā)恢復(fù)機(jī)制,周期性嘗試恢復(fù)正常狀態(tài)。

同時,平臺還專門設(shè)計(jì)了軟件看門狗服務(wù),由它負(fù)責(zé)監(jiān)視中心管理服務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)及異常處理。軟件看門狗服務(wù)功能單一,自身可靠性高,從而確保平臺可達(dá)到電信級7*24小時可靠運(yùn)行,為用戶提供可靠的服務(wù)。

2)    擴(kuò)展性好

采用模塊化設(shè)計(jì),平臺中的各個服務(wù)可運(yùn)行在一臺服務(wù)器上,也可分布在多臺服務(wù)器上。

系統(tǒng)中的某項(xiàng)業(yè)務(wù)功能可配置成由服務(wù)的單個實(shí)例完成,也可配置成由多個實(shí)例共同分擔(dān)完成。例如:流媒體服務(wù)負(fù)責(zé)接入1000臺NVR設(shè)備,可配置在1臺服務(wù)器上完成,也可配置在2臺服務(wù)器上,每臺服務(wù)器的流媒體服務(wù)實(shí)例各負(fù)責(zé)接入500臺。

3)    開放度高

采用統(tǒng)一的設(shè)備接入規(guī)范和插件機(jī)制,完成對視頻、報(bào)警、動環(huán)、消防、門禁等各類設(shè)備接口的差異性屏蔽和整體接入,新設(shè)備加入平臺只需按接口規(guī)范完成插件開發(fā),在配置后即可接入平臺。

采用RESTful API形式開放平臺所有的業(yè)務(wù)接口,結(jié)合SDK或控件可完成客戶端已實(shí)現(xiàn)的所有功能。

4)     標(biāo)準(zhǔn)化程度高

采用標(biāo)準(zhǔn)的國際規(guī)范和協(xié)議,可以方便與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接,方便進(jìn)行二次開發(fā)。平臺內(nèi)部視頻設(shè)備或系統(tǒng)對接支持ONVIF/GB-28181/國網(wǎng)B接口等國際或國家標(biāo)準(zhǔn),報(bào)警、動環(huán)、消防設(shè)備或系統(tǒng)對接支持IEC 61850/IEC 104/MODBUS RTU/TCP等國際或國家標(biāo)準(zhǔn)。

5)    多級平臺級聯(lián)

滿足大型系統(tǒng)多級垂直管理的組網(wǎng)方案,方便建立多級管理,平臺采用的域技術(shù)使得級聯(lián)可以自頂向下實(shí)施,也可以從下向上逐級聯(lián)網(wǎng),可以滿足各地區(qū)先單獨(dú)組網(wǎng)、上級再集中聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)方式。 

四、主要功能

4.1    報(bào)警聯(lián)動

報(bào)警聯(lián)動適用范圍包括:周界報(bào)警、門禁報(bào)警、移動偵測報(bào)警、溫濕度報(bào)警、視頻報(bào)警、設(shè)備及服務(wù)器故障報(bào)警、人員定位報(bào)警等。

平臺支持一點(diǎn)報(bào)警多攝像機(jī)視頻聯(lián)動、多設(shè)備控制聯(lián)動、支持用戶布撤防、手動消警,按計(jì)劃自動自動布撤防、設(shè)置報(bào)警取消延時等功能。

報(bào)警發(fā)生可自動觸發(fā)一系列的響應(yīng)動作:

1)發(fā)出報(bào)警提示音;

2) 彈出報(bào)警提示窗口,實(shí)時通知用戶;

3)真人語音播報(bào);

4)自動切換至相應(yīng)攝像機(jī)視頻圖像,有預(yù)置位的自動切換至預(yù)置位,同時監(jiān)測畫面OSD疊加報(bào)警信息;

5)抓拍聯(lián)動抓拍攝像機(jī)視頻圖像,通過短信、ftp、郵件等方式上傳服務(wù)器;

6) 聯(lián)動控制設(shè)備,如啟動現(xiàn)場照明、警笛、風(fēng)機(jī)、門等;

7)啟動報(bào)警錄像,方便以后根據(jù)報(bào)警信息檢索回放相應(yīng)的圖像錄像;

8)生成報(bào)警事件記錄。

4.1.1    常見聯(lián)動預(yù)案

1)    安全警衛(wèi)報(bào)警聯(lián)動

通過電子圍欄、紅外對射,小動物探測器等觸發(fā)入侵報(bào)警,聯(lián)動打開視頻圖像進(jìn)行抓拍與錄像,實(shí)時播放告警語音、聯(lián)動警笛發(fā)聲警示、發(fā)送提醒短信。 

2)    環(huán)境量告警聯(lián)動

溫度超限告警,平臺通過接入的空調(diào)控制器,自動控制對應(yīng)空調(diào)進(jìn)行開機(jī)制冷或者制熱;濕度超限告警則聯(lián)動相應(yīng)區(qū)域的風(fēng)機(jī)或者除濕器進(jìn)行除濕,發(fā)送提醒短信。 

3)    有害氣體聯(lián)動

檢測到SF6,H2S,O3,CO等有害氣體濃度超標(biāo)后,聯(lián)動風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng),發(fā)送提醒短信。 

4)    刀閘動作視頻聯(lián)動

后臺服務(wù)監(jiān)測到刀閘開關(guān)動作信號時,主動打開對應(yīng)的照明燈光,自動彈出關(guān)聯(lián)的視頻,調(diào)用預(yù)置位轉(zhuǎn)到預(yù)定角度位置,觀看開關(guān)刀閘的實(shí)時閉合狀態(tài)。 

4.2    查詢統(tǒng)計(jì)

4.2.1    報(bào)警事件查詢

img2

事件記錄查詢界面截圖

可按照時間、地點(diǎn)、報(bào)警類型等多種組合方式查詢歷史報(bào)警信息。顯示歷史報(bào)警信息,包括報(bào)警的名稱、區(qū)域名稱、類型、報(bào)警類型、報(bào)警級別、發(fā)生時間、狀態(tài)、描述、確認(rèn)狀態(tài)、確認(rèn)人、確認(rèn)時間等。

4.2.2    模擬量數(shù)據(jù)記錄查詢

 

img3

歷史環(huán)境數(shù)據(jù)記錄查詢界面

可按照資源子類型、時間、報(bào)警狀態(tài)等多種組合方式查詢歷史模擬量數(shù)據(jù)記錄。查詢結(jié)果以列表和圖表方式顯示,內(nèi)容包括模擬量節(jié)點(diǎn)名稱、區(qū)域名稱、類型、數(shù)值、報(bào)警狀態(tài)、事件類型、事件子類型、事件發(fā)生時間、更新時間等。

4.2.3    進(jìn)出記錄查詢

img4

 人員進(jìn)出記錄查詢界面

可按照門節(jié)點(diǎn)、進(jìn)出人員姓名、卡號、進(jìn)出方向、操作類型、時間、報(bào)警狀態(tài)等多種組合方式查詢?nèi)藛T進(jìn)出記錄。查詢結(jié)果以列表方式顯示,內(nèi)容包括門名稱、區(qū)域名稱、門狀態(tài)、方向、操作類型、操作人員、卡號、人員部門、發(fā)生時間等。

4.2.4    操作日志查詢

img5

操作日志記錄查詢界面

系統(tǒng)記錄用戶的操作信息,并提供查詢功能,能夠?qū)τ脩舻牟僮鬟M(jìn)行追溯。提供按操作類型、用戶、時間段、事件類型多個搜索條件的查詢。

4.3    系統(tǒng)網(wǎng)管

平臺能夠統(tǒng)一管理監(jiān)視系統(tǒng)中服務(wù)器及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時上報(bào)異常情況。

對于中心服務(wù)器,對服務(wù)器及后臺運(yùn)行服務(wù)進(jìn)行監(jiān)視并分析系統(tǒng)性能,包括:CPU負(fù)荷率、內(nèi)存使用率、磁盤使用率等。

對于系統(tǒng)內(nèi)接入的前端設(shè)備,對于各子系統(tǒng)整體運(yùn)行狀態(tài)、單個設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)視。

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系統(tǒng)服務(wù)狀態(tài)監(jiān)測界面

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監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測界面

img8

視頻接點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測界面

img9

數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測界面

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控制節(jié)點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測界面

五、運(yùn)行環(huán)境

5.1    硬件環(huán)境

5.1.1    服務(wù)器

1)小型規(guī)模

    CPU:Intel Xeon E3-1230 V2 3.3GHz及以上 ;

    內(nèi)存:4G DDR3及以上內(nèi)存;

    網(wǎng)卡:Intel 1000M NIC*2;

2) 中大型規(guī)模

    CPU:Intel Xeon E5620 2.4GHz及以上;

    內(nèi)存:4G DDR3及以上內(nèi)存;

    網(wǎng)卡:Intel 1000M NIC*2;

5.1.2    客戶端工作站

    CPU:Intel /AMD雙核,2.4GHz及以上;

    內(nèi)存:4G DDR3及以上內(nèi)存;

    網(wǎng)卡:Intel或者RealTek的100Mbps以上的網(wǎng)卡;

5.2    軟件環(huán)境

5.2.1    操作系統(tǒng)

后臺管理服務(wù)建議使用Windows Server 2008(32/64)或Windows Server 2012操作系統(tǒng);

客戶端建議使用Windows 7或Windows 10操作系統(tǒng);

BS客戶端推薦使用IE8-IE11。

5.2.2    數(shù)據(jù)庫

平臺缺省使用MySQL,雖然也可兼容其他主流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),考慮到兼容性因素,非特殊情況下不建議更換到其他數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

支持的數(shù)據(jù)庫:MySQL、SQL Server、Oracle。

六、性能指標(biāo)

6.1    系統(tǒng)容量

1)前端設(shè)備

- 可管理的攝像機(jī)數(shù)量:≥30000臺。

- 單臺流媒體服務(wù)器并發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)視頻數(shù)量:≥300路(2Mb/s碼流)。

- 單臺報(bào)警功能服務(wù)器每秒轉(zhuǎn)發(fā)消息數(shù)量:≥500條。

2)用戶管理

- 可管理的最大用戶數(shù)量:≥3000。

- 同時在線用戶數(shù):≥1500。

6.2    實(shí)時性

- 理想網(wǎng)絡(luò)情況下,實(shí)時視頻、音頻數(shù)據(jù)傳輸時延< 1000ms。

-理想網(wǎng)絡(luò)情況下,視頻圖像切換響應(yīng)時延<1s。

-理想網(wǎng)絡(luò)情況下,云臺控制轉(zhuǎn)動響應(yīng)時延<1s。

-理想網(wǎng)絡(luò)情況下,報(bào)警觸發(fā)后,在監(jiān)控中心內(nèi)觸發(fā)并啟動視頻顯示和記錄所需的直接聯(lián)動響應(yīng)時間<2s。

七、案例展示

實(shí)時監(jiān)控-局放

GIS局放監(jiān)測

實(shí)時監(jiān)控-微水

SF6微水密度監(jiān)測

1

SF6氣體濃度監(jiān)測

實(shí)時監(jiān)控-避雷器

 避雷器在線監(jiān)測

歷史報(bào)警

歷史報(bào)警

模擬量數(shù)據(jù)查詢

歷史數(shù)據(jù)

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實(shí)時視頻

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