变电站视频监控和温度监测报警系统方案 配置清单及配套设备

变电站视频监控和温度监测报警系统配置清单及配套设备
目录
一、项目背景 (3)
三、系统总体设计 (5)
四、系统功能性需求 (6)
五、智能化变电站子系统介绍 (8)
5.1视频监控子系统 (8)
5.2防盗报警子系统 (10)
5.3智能门禁子系统 (12)
5.4智能设备控制子系统 (14)
5.5火灾报警子系统 (16)
5.6动力环境监控子系统 (16)
六、系统优势 (18)
七、站端主要设备介绍 (22)
八、资质证书 (26)
一、项目背景
经过几年的建设，有些变电站已经陆续安装了纯本地的或小范围联网的分散视频监控系统，这些系统的规模较小，通常是各变电站独立工作，或几个变电站的联网监控。

传统的解决方案就是分别安装环网柜、开关柜、变压器等监测设置，以及报警、视频以及环境监控等系统等，但是这些系统具有如下问题：
很多装置没有联网，只是在本地监测和控制；
联网的各系统之间独立运行，形成监控“孤岛”现象，无法有效的进行管理，也达不到安全管理的效果。

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。

多系统并存不但增加了投资成本，后期的维护成本也大大增加，并且多个厂家的设备同时运行，也会产生扯皮现象，浪费业主的时间和精力。

二、变电站视频监控和温度监测报警系统
TIP3000变电站视频监控和温度监测报警系统是安徽电科恒钛智能科技有限公司采用
自动化技术、计算机技术、网络通信、视频编码及物联网技术开发的一套综合监控系统。

该系统通过对各种辅助生产系统的整合、优化，并通过监测、预警和控制三种手段，为变电站的安全生产提供可靠的保障。

通过TIP3000变电站视频监控和温度监测报警系统可以实现以下目标：
（1）变电站全景信息收集与建模、全景数据共享、集中管理。

通过对不同来源的数据和数据类型进行统一建模、标准访问和数据服务，为辅助生产设备及变电站运行环境提供完备的全景信息库。

对变电站的所有视频、环境、安全警卫、火灾报警、人员出入、设备状态、操作记录等数据信息进行统一分类存储、自动处理及一体化综合展示。

（2）实现变电站“数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求，实现信息的集中采集、集中传输、集中分析、集中应用，实现与其他系统的交互应用，从根本上消除产生“信息孤岛”的局面。

（3）通过各种辅助生产系统的高度集成，有利于远方人员对站内状况的全盘掌控，可以加强对变电站的运行管理，提高监管质量和工作效率，降低维护成本。

（4）通过各种辅助生产系统的有机整合，可以提升各子系统的性能，实现系统功能共享、统一管理及广泛联动，可以提高应急处理和反应能力，加强对意外灾害和突发事件的预防和管理能力。

（5）通过对变电站辅助设备进行全方位多手段的实时联网监测、数据共享及智能分析；并通过各子系统间的广泛协调联动，实现了变电站设备运行状态的自动检测及自动调节，减轻运行维护人员的劳动强度。

（6）各类子系统信息模型及通信接口真正采用IEC61850标准，规范辅助生产系统信息传输方式及通信规约，做到了网络结构规范化，通信规约标准化，为实现统一化管理奠定必要基础。

三、系统总体设计
3.1.设计依据
3.2应用环境
TIP3000变电站视频监控和温度监测报警系统可满足以下环境要求：
（1）海拔高度：≤5000ｍ；
（2）环境温度：-35℃～+55℃（户外），-25℃～+40℃（户内）；
（3）相对湿度：5%～95%；
（4）抗震能力：地面水平加速度0.30ｇ，垂直加速度0.15ｇ同时作用，安全系数不小于1.6；
（5）电磁干扰能力：产品通过EMC Ⅳ级检测；
3.3系统主要角色和用例
四、系统功能性需求
4.1功能结构图
4.2功能性需求列表
五、智能化变电站子系统介绍
变电站视频监控和温度监测报警系统站端建设标准子系统有视频监控子系统、安全防范子系统、智能设备控制子系统（灯光、空调、风机）、智能门禁子系统、动力环境监控子系统以及火灾报警子系统，各运维站可根据需求不同，增加相应的专业应用系统。

5.1视频监控子系统
视频监控包含生产视频（模拟）部分和周界高清安防部分。

生产视频（模拟）部分现在供电公司所辖变电站基本都具备，可以按照既有计划进行基建、技改、修理即可；周界高清安防部分是省公司安监部最新提出的，主要是在变电站围墙拐角安装网络高清红外球
机，大门口安装网络高清枪机，用于监控围墙和大门的情况，实现变电站周界安防监控目的。

下面主要对周界高清安防视频部分进行描述。

(1)功能：
主要针对安防用站端网络高清视频监控系统，是在江苏省电力公司《变电站视频监控系统技术规范》基础上的补充。

可通过网络高清摄像机预置位设置，控制云台、镜头，实现与安防告警及灯光联动运行。

(2)系统示意图
(3)技术要求：
●站端硬盘满足图像存储要求，存储时间不低于一个现场巡视周期。

●图像保存地点：在站端网络视频管理单元存储，同时在主站服务器存储。

为了节省网络
带宽和主站服务器存储空间，平时可以在站端存储，只在有入侵信号时将图像上传到主站服务器，以免有人破坏站端网络视频管理单元。

●摄像机及其附件防尘、防锈、防腐。

室外型摄像机还防水，并具备高低温防护功能。

摄
像机的安装位置应减少和避免图像出现逆光，并且能够清楚地显示出入监控区域人员面
部特征、机动车牌号等现场信息。

(4)布点原则：
●周界摄像机布点必须满足变电站防盗和周界监视的要求，保证变电站周界、门口全部处
于实时监控与视频记录状态。

●变电站大门内，正对大门的位置，布置1台网络高清枪型摄像机，用于监视进出大门的
人员和车辆。

●变电站围墙内，每角布置1台网络高清红外高速球型摄像机，安装高度对地4m左右，
不规则围墙应适当增加布点。

●生产视频以满足现场全面监视为准，做到生产区域无死角监控。

(5)夜间要求：
●采用网络高清红外摄像机。

●与辅助灯光照明装置联动。

一旦有入侵信号，启动室外灯光，同时启动视频摄像机；或
遥控启动/关闭灯光照明。

●利用辅助灯光照明装置的定时开启/关闭功能给摄像机补光。

(6)已有系统的接入：
针对某些已安装安防视频监控系统的变电站，可以联系厂家提供NVR和网络高清摄像机的通信协议，由站端RCU厂家将通信协议写入RCU即可实现接入。

(7)现场安装照片：
5.2防盗报警子系统
防盗报警包含室内入侵部分、周界电子围栏部分。

室内入侵部分现在供电公司所辖变电站基本都具备，可以按照既有计划进行即可。

防盗报警系统可以接收脉冲式电子围栏主机、墙体震动报警装置、红外对射探测器的入侵报警信号、门禁系统的布撤防信号；可以将报警信号传送给安防视频监控系统，由后者驱动相关报警位置的摄像机转动到预设位置或预设路线；可以现场联动辅助灯光照明装置，为提高安防视频监控系统的画面质量提供有力的保障。

(1)系统示意图：
站端防盗报警系统示意图
(2)布点要求：
●在监控室、开关室、通信机房、安全工器具室、主出入口、走廊、电缆夹层的出入口上
方配置红外双鉴探测器；
●变电站主建筑与室外相通的主出入口：安装1个红外双鉴探测器；
●变电站围墙上安装四线制电子围栏一套，每防区距离在100m以内；
●变电站大门口移动门上方、门墩及标识墙上方无电子围栏区域需各增加1对红外对射
(3)信号上传：
防盗报警主机接收各类红外微波探测器信息、电子围栏信息、门口红外对射探测器信息、墙体震动报警信息，通过以下三种方式上传：
●通过电话线将入侵报警信号传输到公安110处警服务平台
●通过无源接点将入侵告警信号和装置故障信号上传至公司调度控制系统，由调控中心值
班人员对报警信息进行分析与处置
●经与防盗报警主机配套的TCP/IP网络接口将入侵报警信号上传至平台站端RCU，由后
者采用统一的通信协议上传平台服务器。

●接入平台，并在监控中心对每个防区状态进行监视
(4)已有系统的接入：
针对某些已安装防盗报警系统的变电站，可以联系厂家提供防盗报警主机的通信协议，加装网络或串口模块，由站端RCU厂家将通信协议写入RCU即可实现接入。

(5)现场安装照片：
5.3智能门禁子系统
主要由出入口控制单元和读卡器、电控锁、出门按钮、电动门控制模块等组成，能够实时自动记录出入变电站人员的情况，限制无关或无权限人员进出的出入口控制系统。

(1)功能：
●门禁系统由门禁控制单元、专用电源、读卡器、电控锁、出门按钮等组成。

●变电站大门口采用“卡+密码”的开门方式。

访问者应在刷卡成功后输入正确的密码才
可以通过门禁。

访问密码设为1-6位。

●变电站大门外，正对门禁系统读卡器位置，布置1台红外枪型摄像机，用于监视刷卡进
入变电站的人员和变电站大门处。

●具有应急开锁装置，在电控锁故障时，可通过遥控方式实现。

●具备网络接口并提供通信协议接入平台
●与防盗子系统进行联动，实现刷卡开门撤防、刷卡关门布防功能，视频、灯光等子系统
联动
(2)配置要求：
●变电站大门处：门内、门外各配置1只键盘读卡器、1只按钮。

●主控楼门：门外配置1只读卡器，门内配置1只出门按钮，1只开变电站大门按钮，1
只关变电站大门按钮。

门上配置一把电控锁。

●主控室门：门外配置1只读卡器，门内配置1只出门按钮；门上配置1把电控锁。

●主控室内钥匙箱：可配置1只读卡器，1把电控锁。

●监控室、开关室、通信机房、安全工器具室；上述房间有两个独立出入口的，在其中一
个安装门禁，另外一个可以安装一匙通或智能钥匙；对于房间只有一个独立入口的，可以不安装门禁，采用一匙通或智能钥匙控制。

具备门禁安装的区域门外配置1只读卡器，门内配置1只出门按钮；门上配置1把磁力锁。

(3)示意图：
(4)已有系统的接入：
针对某些已安装门禁系统的变电站，可以联系厂家提供门禁控制器的通信协议，加装网络或串口模块，由站端RCU厂家将门禁控制器的通信协议写入RCU即可实现接入。

(5)现场安装照片：
5.4智能设备控制子系统
(1)功能：
在室外没有灯光的位置，可以安装LED射灯等照明设施，通过辅助灯光照明控制器来控制LED射灯的开启/关闭。

在室内有照明灯的位置，可以通过灯光控制单元来控制照明灯的开启/关闭。

辅助灯光照明控制器具备网络接口，可通过网络TCP/IP方式与安防平台站端RCU相连，将辅助灯光照明控制器、灯光控制单元等设施的动作状态信号、故障信息上传。

辅助灯光照明控制器能够采集16路开关量报警信息，实现16路开关量控制输出。

具有存储联动预案设置及历史事件存储功能。

发生警情时，辅助灯光照明控制器在室外联动打开LED灯，室内控制电灯开关，远程值班人员可以更清楚地通过视频监控系统画面观察报警点的现场情况；报警信号消除后，辅助灯光照明控制器按预案设定时间自动关闭。

调控中心的值班人员也可以通过安防平台的客户端软件手动远程控制辅助灯光照明控制器，开启/关闭某个防区位置上的灯光，进行例行巡查工作。

辅助照明和声光报警器结合，还可以在现场更有效地震慑入侵人员。

辅助灯光照明控制器可脱机工作，在网络断开的情况下不影响现场的联动功能。

与视频、门禁、防盗等系统联动；
升级：通过对灯光控制面板的再升级改造和集控器开发，可实现无线传输功能和集中控制功能，用户可远程或本地同时控制灯光，并可实时返回灯光状态。

操作更加灵活、简便。

具备网络通信接口，提供通信协议接入平台
对周界、室外生产场地（安装灯光控制箱，485方式接入智能终端）、室内生产区域实现灯光控制；室内控制房间原有灯光，须实现本地和远程双联双控；
在机柜内灯光控制主机面板上实现对灯光的开启/关闭
(2)示意图：
升级版智能灯光系统示意图
(3)配置原则：
●变电站大门口：安装1处LED射灯；
●围墙：根据现场情况安装LED射灯；
●出入口走廊：控制1处灯光；
●二次设备室、安全工器具室、配电装置室等设备间，至少控制一路灯光；
●场地照明，增加控制器，接入智能灯光控制单元。

(4)预期成效
对于室内的灯光控制，采用更换灯光控制面板，可实现主控室内本地对站内灯光进行控制，同时实时返回开关状态，也避免和远程控制同时操作出现的冲突现象。

(5)现场安装照片：
5.5火灾报警子系统
火灾报警子系统主要由感烟感温探测器、手动报警按钮和火灾报警主机、网络传输模块等组成。

可实现对变电站内火情事件进行实时监控，保证电力设备消防安全。

(1)系统功能
变电站火灾自动报警系统设一套火灾报警主机，布置在控制室，实现对变压器、开关室、电缆夹层等区域的消防报警及控制系统的监控，能够实现全范围内消防报警及控制系统的操作和信息共享。

●火灾报警子系统可在变电站特定条件下可靠运行，确保系统的正确性、稳定性。

●火灾报警控制器布置在控制室，可根据变电站的实际情况，分为若干个消防报警区域进
行探测和控制。

●具有火灾自动报警控制器现场报警和联网报警双重功能；
●具备通信协议、消防点位配置，具备通信接口，接入平台
●视频系统、风机联动
5.6动力环境监控子系统
(1)系统功能
动力环境监控子系统包括环境温湿度监测、微气象监测、电缆沟水浸监测、空调控制、风机控制、水泵控制、SF6监测系统等，通过串口服务器接入站端智能终端并上传平台，在监控中心实现查看数据、控制等功能。

温湿度：开关室、控制室等设备室，增加温湿度传感器，实时监测室内温湿度环境数据，通过对环境监测，联动相应的空调、风机等设备，使设备稳定在一定温度和湿度区间稳定运行。

微气象：主要监测整个变电站的气象条件，为变电站的其他监测数据的分析统计提供气象参数，监测变电站内的运行气象情况，主要采集温度、湿度、风速、风向、雨量、气压、日照等气象条件，对调度值班人员及时掌握变电站的气象条件，具有重要作用。

电缆沟水浸：在电缆沟内壁安装水浸传感器，水浸传感器一旦检测到电缆沟水位越限，将报警信息上传平台，监控总站显示水浸报警信息，在雨水多发时期可以提前预警，及时处理排水，减少变电站水淹事件。

空调控制：系统可自动切换空调运行状态，开启或停止，系统可通过对空调的电流信息采集，来判断空调的开关状态，系统通过对室内温度的采集，自动切换空调工作状态，系统通过对空调压缩机的状态检测，深度判断空调的运行状态，系统可通过相关参数的比对分析，判断空调是否出现故障，实现对空调运行状态或是待机状态进行检测，并将监测数据上传平台。

风机控制：增加智能风机控制器，可远程启停风机，并且通过设置温湿度上限和下限，超限联动风机自动启停，对风机运转状态实时监测。

SF6监测：可以实现本地单站型系统中所有功能，还可对多台SF6监测主机数据进行汇总，生成报表，同时可联动视频、门禁等子系统。

当空气中SF6含量大于预设值时，系统自动启动风机，同时联动门禁进行自锁，防止人员进入，等到空气中SF6、O2含量达标时，联动门禁进行解锁。

更加保障了工作人员的安全。

给排水：实时监测电缆井水位情况，当水位达到阀值，自动开启水泵进行排水，并上传信息，水位达到预警水位时，发送告警信息，打开电缆层灯光，推送视频画面；实时监测水位高度，人为操作水泵装置时，实时监测数据并上传中心。

(2)示意图：
智能风机控制系统示意图
(3)布点原则
温湿度监测：室内生产区域，原则上每个房间均须配置温湿度传感器，根据房间面积大
概30平方安装1只；室外生产区域每个汇控柜内安装1只；
●微气象监测：一个站配置一套
●水浸监测：室内电缆沟或电缆夹层内均需配置水浸传感器。

●空调控制：室内生产区域，每个已有空调均要配置空调控制系统（空调控制器），确实
无法实现远程控制的空调，可以预先布线待更换空调后再安装空调控制器。

●风机控制：站内所有风机均需配置风机控制系统（GIS室风机由SF6系统主机控制），
通过控制风机电源方式；（安装风机控制箱，485方式接入智能终端）
●水位及水泵控制：室外集水井、室内电缆层内集水井须安装水位装置，远程控制水泵（安
装水泵控制箱、水位标尺、摄像头、水浸，485方式接入智能终端）
●SF6监测： GIS室内按30平方配置1台SF6传感器并接入SF6主机，SF6主机应提供
通信协议，具备通信接口，接入平台。

六、系统优势
本系统七大优势：一大先进架构、两大技术属性、四大体验优势。

6.1.1大先进架构—以物联网技术为核心的平台式架构实现功能的全覆盖
⏹满足国家电网对变电站统一监控、统一调度、统一配置、统一报表的“四
统一”要求，以及信息数字化、功能集成化、结构紧凑化和状态可视化
的智能变电站“四化”要求。

⏹分层、模块化、框架化设计，同时支持多种硬件终端，实现融合优化和
高可靠代码复用。

6.1.2两大功能属性---易扩展性及成本最优化属性
1）物联网智能网关的多功能标准化接口和通信规约保障系统兼容性和可扩展性
⏹物联网智能网关的多功能标准接口（NO/NC可配置开关量、4-20ma
模拟量、Modbus、RJ45）能够接入不同厂家的各种探测器、传感器
以及安防和消防设备，具有良好的兼容性。

并能够在此基础上，扩
展解析不同的厂家设备协议。

⏹标准CDT和EC61850通信规约，不但能够实现系统内视频、门禁、
环境、安防、消防、采暖通风、排水等多种功能和设备的智能联动
控制，并能够实现和南瑞、南自等厂家SCADA、综自等系统的联动
和集成。

⏹物联网网关集成了环境监控单元、灯光控制单元、串口服务器以及
门禁控制单元，一台设备即实现变电站综合监控的全功能，在小站配置一台，大站配置多台，互不影响，保证整个系统架构具有极高
的可扩展性。

2）物联网智能网关的高集成度和脱机式独立工作属性保障了系统成本最优化：
⏹物联网网关具有不需要其它设备配合就可独立工作的属性，能够满
足从小开闭所到35kV至1000KV变电站、从改造站到新建站、从单站式到大规模集中联网等各种类型的需求，使系统具备较大的灵活性
和成本可控性。

⏹物联网网关的全方位多功能接口，集成度与归一化程度较高，能够
兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。

⏹物联网网关完全可以根据变电站的实际需要，小站一台大站多台，
完全不需要另外配置服务器，能够最大程度的降低成本。

而服务器式方案即使只要接入一个探头，服务器都必不可少，成本不可控。

6.1.3四大体验优势
1）“通信级”多业务集成优势
“通信级”集成：本公司采用底层通信级集成方式，能够对各子系统设备和数据进行统一管理，不但拥有诸如硬件集成、数据库集成以及平台集成等各种集成方式不具备的优势，更避免这几种集成方式的缺点。

2）集中监控和统一调度优势
⏹统一界面下视频、门禁、环境、SF6、火灾消防、安全防范所有状
态的监控；
⏹统一的设备配置管理、故障调度；
⏹统一的报表日志管理。

3）系统的可靠性保障优势
⏹全部设备可脱机运行—在网络断线、服务器故障等情况下不影响任
何报警、定时控制、设备联动等功能；
⏹核心设备全部采用嵌入式技术，避免普通的工控机、PC机的不可
靠性。

从根本上解决因网络安全而带来的一系列问题；
⏹主要核心硬件辅助控制主机、门禁控制器为自主研发生产，经过大
规模应用的考验，稳定可靠。

4）多系统智能联动控制优势
⏹实现多功能的联动配置管理，定时或者智能联动；
⏹消防、视频、门禁、环境、安防、采暖通风、排水等多种功能和设
备的智能联动控制；
⏹所有操作、报警、联动等全部记录。

七、站端主要设备介绍
1、HT500环境数据采集单元智能网关
HT500环境数据采集单元是一款集模拟量采集、485通讯、开关量报警输入输出于一体的多功能网络辅助控制主机。

主要用于配电房、变电站、开闭所的环境量监测和动力设备的远程控制。

HT500环境数据采集单元可与空调控制单元、灯光控制单元、除湿机、水泵、新风机、消防主机、电缆测温主机等动力设备通讯，实现设备状态监测和控制。

支持SF6、O2、温度、湿度、风速、水位等传感器的模拟量输入。

2、其他设备介绍
1）无线测温
HT-TNCW-02B无源无线测温主机可管理240个无线探头、无源探头采用新型软磁
合金带进行CT取电，不需要外接电源，挂载高精度温度探头和无线发射器。

测温主机具有RS485 数据输出接口，使用工业领域广泛应用的MODBUS 协议。

2）三相四线智能电量仪
电量仪测量三相四线的相电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、基波功率、谐波功率、有功电度、无功电度等电参数。

3）多路交流/直流电压、电流测量仪
测量馈线回路电压、电流。

交流电压量程10V~500VAC；直流电压量程1V~500VDC，精度等级均为0.2%FS,隔离电压>2500V.。