專利名稱：在變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進行監(jiān)控的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進行監(jiān)控的方法，屬于電網(wǎng)調度 技術領域。
背景技術：
目前建設無人值班變電站是電網(wǎng)調度自動化深入發(fā)展的必然趨勢。隨著遙視系統(tǒng)不 斷被應用到變電站的日常監(jiān)控之中，變電站工作人員的勞動力得到極大地解放，運行水 平得到了顯著提高。但是在變電站監(jiān)控中只有視頻圖像監(jiān)控是遠遠不夠的，不能實現(xiàn)變 電站內消防，溫度和濕度，燈光，門禁，空調等各種動力和環(huán)境信息的全面監(jiān)控，不能 在遠程全面了解變電站的運行狀態(tài)。因此，需要在遙視系統(tǒng)中加入對動力和環(huán)境數(shù)據(jù)的 采集監(jiān)控。通常采用的方案是利用站端的嵌入式硬盤錄像機或視頻服務器或視頻主機 (以下簡稱DVR/DVS)的開關量輸入輸出通道作為動力和環(huán)境信息的采集監(jiān)控通道。這 種方法存在著以下幾點缺陷和不足
1、 容量有限，難以擴展。 一般DVR/DVS的開關量輸入輸出通道數(shù)量較少， 一般不超 過16路，且無法擴展。而變電站動力和環(huán)境信號數(shù)量非常多，難以全部覆蓋。
2、 接口形式有限，無法適應多種多樣的接口形式。DVR/DVS通常只提供開關量輸入 輸出，無法接入類似溫度和濕度這樣的模擬量信號，且對于消防主機和報警主機這樣的 RS232接口的，也很難接入。
3、 通信協(xié)議不統(tǒng)一，無法統(tǒng)一管理。各種DVR/DVS使用的通信協(xié)議都是廠家自己 的，沒有統(tǒng)一標準。因此動力和環(huán)境數(shù)據(jù)通過DVR/DVS進行采集上傳，也無法使用統(tǒng)一 協(xié)議，不便于互聯(lián)互通。
4、 視頻信號與動力和環(huán)境數(shù)據(jù)都由DVR/DVS來處理，增大了 DVR/DVS的工作壓力， 影響了它的穩(wěn)定性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種在變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進行監(jiān)控的方法，以克 服利用單臺DVR/DVS進行動力和環(huán)境監(jiān)控的方案帶來的上述弊端，實現(xiàn)對變電站任意多 路動力和環(huán)境信息進行監(jiān)控，滿足對各種接口形式的動力和環(huán)境監(jiān)控設備的接入要求， 使用統(tǒng)一標準的傳輸協(xié)議對動力和環(huán)境數(shù)據(jù)進行傳輸和管理，并且將動力和環(huán)境數(shù)據(jù)的 采集和處理與視頻圖像數(shù)據(jù)分開，保證整個變電站遙視系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
本發(fā)明提出的變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進行監(jiān)控的方法，包括以下各步驟 (1)設定變電站的環(huán)境溫度閾值、環(huán)境濕度閾值、水浸認定閾值、報警認定閾值、 安防與消防認定閾值，變電站的控制主機采集多個變電站環(huán)境溫度信號、環(huán)境濕度信號、水浸信號、報警信號、安防與消防信號，將采集信號與設定的閾值進行比較，當采 集的環(huán)境溫度信號和環(huán)境濕度信號超出設定閾值或水浸、報警、安防和消防處于報警狀 態(tài)時，控制主機打開燈光、空調或報警設備，并將采集的上述動力和環(huán)境信號按照 IEC104規(guī)約傳輸?shù)降貐^(qū)動力環(huán)境服務器；
(2) 地區(qū)動力環(huán)境服務器按照循環(huán)遍歷的方式接收多個變電站的由控制主機上傳的 上述動力和環(huán)境信號，將接收到的上述動力和環(huán)境信號轉發(fā)到地級管理服務器，當接收
的上述動力和環(huán)境信號中出現(xiàn)報警信號時，優(yōu)先向地級管理服務器發(fā)送報警信號；
(3) 地級管理服務器接收地區(qū)動力環(huán)境服務器的上述動力和環(huán)境信號，當接收的動
力和環(huán)境信號超出溫度或濕度的設定閾值，或水浸、報警、安防和消防處于報警狀態(tài) 時，控制相應變電站視頻主機的云臺轉動、調節(jié)攝像頭的焦距和光圈，同時將接收的動
力和環(huán)境信號傳輸?shù)绞〖壒芾矸掌骱透鞯貐^(qū)客戶端；
(4) 變電站視頻主機將變電站現(xiàn)場圖像通過流媒體服務器發(fā)送至各地區(qū)客戶端和各 省級客戶端；
(5) 地區(qū)客戶端接收上述地級管理服務器的動力和環(huán)境信號以及變電站現(xiàn)場圖像， 并顯示在地區(qū)客戶端界面上，地區(qū)客戶端根據(jù)接收的動力和環(huán)境信號及客戶端界面視頻 圖像，通過地級管理服務器和地區(qū)動力環(huán)境服務器向變電站的控制主機發(fā)送相應的控制 指令，并通過地級管理服務器向變電站的視頻主機發(fā)送操作云臺和調節(jié)攝像頭的指令；
(6) 地區(qū)動力環(huán)境服務器接收經(jīng)地級管理服務器轉發(fā)的上述地區(qū)客戶端的控制指 令，并顯示接收的控制指令和相應的動力和環(huán)境信息；
(7) 省級客戶端接收上述省級管理服務器的動力和環(huán)境信號以及流媒體服務器轉發(fā) 的變電站現(xiàn)場圖像，并顯示在省級客戶端界面上，省級客戶端根據(jù)接收的動力和環(huán)境信 號及客戶端界面視頻圖像，通過省級管理服務器和地級管理服務器以及地區(qū)動力環(huán)境服 務器向變電站的控制主機發(fā)送相應的控制指令，并通過省級管理服務器和地級管理服務 器向變電站的視頻主機發(fā)送操作云臺和調節(jié)攝像頭的指令；
(8) 變電站控制主機和視頻主機同時接收省級客戶端和地區(qū)客戶端的控制指令時， 根據(jù)設定的省級客戶端和地區(qū)客戶端的用戶權限，執(zhí)行控制指令。
本發(fā)明提出的在變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進行監(jiān)控的方法，其優(yōu)點是
1、 網(wǎng)絡連接結構靈活。多功能設備控制主機配置在前端變電站中，動力環(huán)境服務器 配置在地區(qū)監(jiān)控中心。它們采用客戶/服務器的通信模式進行通信。可以實現(xiàn)多點對多點 的網(wǎng)絡連接。
2、 適應性強。采用IEC104規(guī)約通信協(xié)議可以滿足不同主機和動力環(huán)境服務器的連接。
3、 擴展方便。通信采用IEC104規(guī)約，可擴展性強。
4、 信息全面。變電站端的各個部門信息集成全面。包含了站端的動力和環(huán)境信息內容。5、本發(fā)明使遙視系統(tǒng)對變電站環(huán)境的監(jiān)控更加全面。變電站視頻部分和動力環(huán)境部
分的分離可以提高視頻傳輸?shù)姆€(wěn)定性，更好的完成視頻監(jiān)控和動力和環(huán)境的監(jiān)測功能。 專用的動力環(huán)境服務器同時也可以減輕視頻流傳輸?shù)膲毫?，使遙視系統(tǒng)更加穩(wěn)定。


圖1是使用本發(fā)明方法的遙視系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提出的變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進行監(jiān)控的方法，其遙視系統(tǒng)的結構
如圖1所示，該方法包括以下各步驟
(1) 設定變電站的環(huán)境溫度閾值、環(huán)境濕度閾值、水浸認定閾值、報警認定閾值、 安防與消防認定閾值，變電站的控制主機采集多個變電站環(huán)境溫度信號、環(huán)境濕度信 號、水浸信號、報警信號、安防與消防信號，將采集信號與設定的閾值進行比較，當采 集的環(huán)境溫度信號和環(huán)境濕度信號超出設定閾值或水浸、報警、安防和消防處于報警狀 態(tài)時，控制主機打開燈光、空調或報警設備，并將采集的上述動力和環(huán)境信號按照 正C104規(guī)約傳輸?shù)降貐^(qū)動力環(huán)境服務器；
(2) 地區(qū)動力環(huán)境服務器按照循環(huán)遍歷的方式接收多個變電站的由控制主機上傳的 上述動力和環(huán)境信號，將接收到的上述動力和環(huán)境信號轉發(fā)到地級管理服務器，當接收 的上述動力和環(huán)境信號中出現(xiàn)報警信號時，優(yōu)先向地級管理服務器發(fā)送報警信號；
(3) 地級管理服務器接收地區(qū)動力環(huán)境服務器的上述動力和環(huán)境信號，當接收的動 力和環(huán)境信號超出溫度或濕度的設定閾值，或水浸、報警、安防和消防處于報警狀態(tài) 時，控制相應變電站視頻主機的云臺轉動、調節(jié)攝像頭的焦距和光圈，同時將接收的動 力和環(huán)境信號傳輸?shù)绞〖壒芾矸掌骱透鞯貐^(qū)客戶端；
(4) 變電站視頻主機將變電站現(xiàn)場圖像通過流媒體服務器發(fā)送至各地區(qū)客戶端和各 省級客戶端；
(5) 地區(qū)客戶端接收上述地級管理服務器的動力和環(huán)境信號以及變電站現(xiàn)場圖像， 并顯示在地區(qū)客戶端界面上，地區(qū)客戶端根據(jù)接收的動力和環(huán)境信號及客戶端界面視頻 圖像，通過地級管理服務器和地區(qū)動力環(huán)境服務器向變電站的控制主機發(fā)送相應的控制 指令，并通過地級管理服務器向變電站的視頻主機發(fā)送操作云臺和調節(jié)攝像頭的指令；
(6) 地區(qū)動力環(huán)境服務器接收經(jīng)地級管理服務器轉發(fā)的上述地區(qū)客戶端的控制指 令，并顯示接收的控制指令和相應的動力和環(huán)境信息；
(7) 省級客戶端接收上述省級管理服務器的動力和環(huán)境信號以及流媒體服務器轉發(fā) 的變電站現(xiàn)場圖像，并顯示在省級客戶端界面上，省級客戶端根據(jù)接收的動力和環(huán)境信 號及客戶端界面視頻圖像，通過省級管理服務器和地級管理服務器以及地區(qū)動力環(huán)境服 務器向變電站的控制主機發(fā)送相應的控制指令，并通過省級管理服務器和地級管理服務 器向變電站的視頻主機發(fā)送操作云臺和調節(jié)攝像頭的指令；(8)變電站控制主機和視頻主機同時接收省級客戶端和地區(qū)客戶端的控制指令時， 根據(jù)設定的省級客戶端和地區(qū)客戶端的用戶權限，執(zhí)行控制指令。 以下是本發(fā)明的一個實施例-
在變電站配置一臺視頻主機(以下簡稱DVR/DVS)的同時，配置一臺控制主機(以 下簡稱MEC)專門用于動力和環(huán)境監(jiān)控。原有的DVR/DVS只負責視頻信號的采集的傳 輸。如附圖1所示。MEC用工控機插擴展卡來實現(xiàn)。MEC可插入多塊10卡，如開關量10 卡，模擬量10卡，RS232擴展卡等，數(shù)量形式可根據(jù)需要任意配置，以滿足多種動力環(huán) 境監(jiān)控的接入需求。在地區(qū)中心配置一臺動力環(huán)境服務器，負責集中管理各個變電站的 MEC采集上來的動力和環(huán)境數(shù)據(jù)。動力環(huán)境服務器與MEC之間的數(shù)據(jù)傳輸采用IEC104規(guī) 約。通常IEC104規(guī)約是電力系統(tǒng)的遠動控制協(xié)議，用于對變電站一次二次設備進行控制 和管理。本方法將其應用到動力和環(huán)境數(shù)據(jù)的傳輸，解決了傳輸協(xié)議不統(tǒng)一的問題。在 地區(qū)中心，地級管理服務器和動力環(huán)境服務器相互通信相互配合，如附圖1所示，即可 完成視頻信息與動力和環(huán)境信息地有效整合，互相調用，可較好地實現(xiàn)在遙視系統(tǒng)中對 動力和環(huán)境進行監(jiān)控。
以下為假設變電站發(fā)生電子圍欄報警的情況。
當夜間有人翻越變電站圍墻時，觸動架設在圍墻上的電子圍欄發(fā)出報警信號，變電 站的控制主機采集到該電子圍欄報警信號后，打開該發(fā)生報警圍墻位置關聯(lián)的燈光，同 時將采集的該電子圍欄報警信號以及執(zhí)行打開動作的燈光狀態(tài)信號傳輸?shù)降貐^(qū)動力環(huán)境 服務器。
地區(qū)動力環(huán)境服務器接收到該電子圍欄報警信號后，即時轉發(fā)至地級管理服務器， 接收的上述燈光狀態(tài)信號也轉發(fā)至地級管理服務器。
地級管理服務器接收到該電子圍欄報警信號后，控制變電站視頻主機的相應攝像頭 通道的云臺轉動到發(fā)生電子圍欄報警圍墻位置，并調節(jié)對應通道攝像頭的光圈和焦距， 將該路攝像頭指向電子圍欄報警發(fā)生位置，同時將上述的該電子圍欄報警信號和燈光狀 態(tài)信號發(fā)送到各地區(qū)客戶端和省級管理服務器。
地區(qū)客戶端接收到上述的該電子圍欄報警信號和燈光狀態(tài)信號，將上述報警信息和 燈光狀態(tài)信號顯示在客戶端界面上；同時經(jīng)由地區(qū)的流媒體服務器轉發(fā)的該變電站發(fā)生 電子圍欄報警攝像頭的視頻圖像信息顯示在客戶端界面上。用戶根據(jù)視頻圖像以及報警 信息查找出闖入者的位置，可以進行手動錄像、向變電站廣播等動作發(fā)出警告。
省級客戶端通過省級管理服務器和省中心流媒體服務器可以獲得和地區(qū)客戶端相同 的界面信息，同時省級客戶端也可執(zhí)行相關的控制動作控制變電站的相關攝像頭和燈光 等動作監(jiān)視變電站的現(xiàn)場狀況。
當闖入者移動出該攝像頭的監(jiān)視區(qū)域時，客戶端可通過地級管理服務器控制變電站 視頻主機其他相關的的攝像頭轉動以監(jiān)視闖入者，同時通過地級管理服務器和地區(qū)動力 環(huán)境服務器控制該變電站的控制主機打開闖入者所在位置的燈光。
當有多個客戶端進行相同操作時，用戶權限高的客戶端的執(zhí)行動作有效。
權利要求
1、在變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進行監(jiān)控的方法，其特征在于該方法包括以下各步驟(1)設定變電站的環(huán)境溫度閾值、環(huán)境濕度閾值、水浸認定閾值、報警認定閾值、安防與消防認定閾值，變電站的控制主機采集多個變電站環(huán)境溫度信號、環(huán)境濕度信號、水浸信號、報警信號、安防與消防信號，將采集信號與設定的閾值進行比較，當采集的環(huán)境溫度信號和環(huán)境濕度信號超出設定閾值或水浸、報警、安防和消防處于報警狀態(tài)時，控制主機打開燈光、空調或報警設備，并將采集的上述動力和環(huán)境信號按照IEC104規(guī)約傳輸?shù)降貐^(qū)動力環(huán)境服務器；(2)地區(qū)動力環(huán)境服務器按照循環(huán)遍歷的方式接收多個變電站的由控制主機上傳的上述動力和環(huán)境信號，將接收到的上述動力和環(huán)境信號轉發(fā)到地級管理服務器，當接收的上述動力和環(huán)境信號中出現(xiàn)報警信號時，優(yōu)先向地級管理服務器發(fā)送報警信號；(3)地級管理服務器接收地區(qū)動力環(huán)境服務器的上述動力和環(huán)境信號，當接收的動力和環(huán)境信號超出溫度或濕度的設定閾值，或水浸、報警、安防和消防處于報警狀態(tài)時，控制相應變電站視頻主機的云臺轉動、調節(jié)攝像頭的焦距和光圈，同時將接收的動力和環(huán)境信號傳輸?shù)绞〖壒芾矸掌骱透鞯貐^(qū)客戶端；(4)變電站視頻主機將變電站現(xiàn)場圖像通過流媒體服務器發(fā)送至各地區(qū)客戶端和各省級客戶端；(5)地區(qū)客戶端接收上述地級管理服務器的動力和環(huán)境信號以及變電站現(xiàn)場圖像，并顯示在地區(qū)客戶端界面上，地區(qū)客戶端根據(jù)接收的動力和環(huán)境信號及客戶端界面視頻圖像，通過地級管理服務器和地區(qū)動力環(huán)境服務器向變電站的控制主機發(fā)送相應的控制指令，并通過地級管理服務器向變電站的視頻主機發(fā)送操作云臺和調節(jié)攝像頭的指令；(6)地區(qū)動力環(huán)境服務器接收經(jīng)地級管理服務器轉發(fā)的上述地區(qū)客戶端的控制指令，并顯示接收的控制指令和相應的動力和環(huán)境信息；(7)省級客戶端接收上述省級管理服務器的動力和環(huán)境信號以及流媒體服務器轉發(fā)的變電站現(xiàn)場圖像，并顯示在省級客戶端界面上，省級客戶端根據(jù)接收的動力和環(huán)境信號及客戶端界面視頻圖像，通過省級管理服務器和地級管理服務器以及地區(qū)動力環(huán)境服務器向變電站的控制主機發(fā)送相應的控制指令，并通過省級管理服務器和地級管理服務器向變電站的視頻主機發(fā)送操作云臺和調節(jié)攝像頭的指令；(8)變電站控制主機和視頻主機同時接收省級客戶端和地區(qū)客戶端的控制指令時，根據(jù)設定的省級客戶端和地區(qū)客戶端的用戶權限，執(zhí)行控制指令。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進行監(jiān)控的方法，屬于電網(wǎng)調度技術領域。本發(fā)明方法對變電站任意多路動力和環(huán)境信息進行監(jiān)控，滿足對各種接口形式的動力和環(huán)境監(jiān)控設備的接入要求，使用統(tǒng)一標準的傳輸協(xié)議對動力和環(huán)境數(shù)據(jù)進行傳輸和管理，并且將動力和環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和處理與視頻圖像數(shù)據(jù)分開，保證整個變電站遙視系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本方法在前端變電站中配置多功能設備控制主機，動力環(huán)境服務器配置在地區(qū)監(jiān)控中心，采用客戶/服務器的通信模式進行通信，以實現(xiàn)多點對多點的網(wǎng)絡連接。本方法采用IEC104規(guī)約通信協(xié)議可以滿足不同主機和動力環(huán)境服務器的連接，可擴展性強。
文檔編號H02J13/00GK101527468SQ20091008215
公開日2009年9月9日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權日2009年4月17日
發(fā)明者明 孫, 張建民, 張錦孚, 潘智國, 鄭三立 申請人:北京殷圖數(shù)碼科技有限公司