专利名称：变电站监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力领域，具体而言，涉及一种变电站监控系统。
背景技术：
2009年5月21日中国国家电网公司首次公布了 “智能电网计划”，对现代电网发展提出信息化、网络化、智能化、集成化的发展要求，建设坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。作为电力系统的核心，变电站的智能化发展备受关注。我国目前推广使用IEC61850标准，该标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。IEC61850体系将变电站通信体系分为3层:变电站层、间隔层、过程层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范丽S(Manufacturing Message Specification)、传输控制协议 / 网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备(IED，测控单元和继电保护)均采用统一的协议，通过网络进行信息交换。IEC61850建模了大多数公共实际设备和设备组件。这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制，例如变电站和馈线设备(如断路器、电压调节器和继电保护等)。自我描述能显著降低数据管理费用、简化数据维护、减少由于配置错误而引起的系统停机时间。IEC61850作为制定电力系统远动无缝通信系统基础能大幅度改善信息技术和自动化技术的设备数据集成，减少工程量、现场验收、运行、监视、诊断和维护等费用，节约大量时间，增加了自动化系统使用期间的灵活性。它解决了变电站自动化系统产品的互操作性和协议转换问题。采用该标准还可使变电站自动化设备具有自描述、自断和即插即用(Plugand Play)的特性，极大地方便了系统的集成，降低了变电站自动化系统的工程费用。但是，IEC61850标准中对电力设备的建模目前仅大多局限于变电站的电力设备，对电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建，实现智能调度和预警，并没有全面考虑到变电站的无人值守时的工作环境，缺乏对变电站内辅助设备的监控和集成，因此对于变电站内的辅助设备如温湿度调控系统，灯光控制系统，视频监控系统、消防系统、周界报警系统、主变自动喷淋系统、集中排水系统等，缺乏远程监控的手段。因此一旦出现灾难环境，辅助设备会严重影响的电网应急指挥调度。现有技术中IEC61850标准中缺乏对变电站内辅助设备的集中监控手段的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种变电站监控系统，以解决现有技术中IEC61850标准中缺乏对变电站内辅助设备的集中监控手段问题。本实用新型的变电站监控系统包括:辅助设备控制器，与变电站内的辅助设备连接，用于控制辅助设备并采集监控数据；IEC61850协议转换主机，与辅助设备控制器连接，用于将监控数据转换为符合IEC61850协议通信格式的监控数据；监控中心，与IEC61850协议转换主机连接，用于接收转换通信格式后的监控数据并向变电站内的辅助设备发送控制指令。进一步地，监控中心通过以太网或光纤网与IEC61850协议转换主机连接。进一步地，辅助设备控制器包括视频设备控制器，该视频设备控制器与变电站内的视频设备连接，用于控制视频设备并采集视频监控数据。进一步地，辅助设备控制器还包括周界报警设备控制器，该周界报警设备控制器与变电站内的周界报警设备连接，用于控制周界报警设备并采集周界报警监控数据。进一步地，辅助设备控制器还包括照明设备控制器，该照明设备控制器与变电站内的照明设备连接，用于控制照明设备并采集亮度监控数据。进一步地，辅助设备控制器还包括排水设备控制器，该排水设备控制器与变电站内的排水设备连接，用于控制排水设备并采集水位流量监控数据。进一步地，辅助设备控制器还包括消防设备控制器，该消防设备控制器与变电站内的消防设备连接，用于控制消防设备并采集火灾报警监控数据。进一步地，辅助设备控制器还包括空调控制器，该空调控制器与变电站内的空调器连接，用于控制空调器并采集温度湿度监控数据。进一步地，辅助设备控制器还包括采暖设备控制器，采暖设备控制器与变电站内的采暖设备连接，用于控制采暖设备并采集温度监控数据。进一步地，本实用新型的变电站监控系统还包括站内主机，站内主机安装在变电站内，并与所在变电站内的辅助设备控制器连接，用于采集所在变电站的监控数据。应用本实用新型的技术方案，辅助设备控制器对变电站内各辅助设备的监控数据进行采集，监控中心对各变电站的各类辅助设备进行集中的管理和远程控制，协调各辅助设备相互间的配合，同时IEC61850协议转换主机可以对监控中心和各类辅助设备之间的通信数据进行协议转换，从而在IEC61850标准框架下，实现了对变电站辅助设备集中监控，提高了变电站设备智能化管理水平。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1是根据本实用新型实施例的变电站监控系统的连接结构图；图2是根据本实施例的变电站监控系统的拓扑结构图；图3是根据本发明实施例的变电站监控系统的采暖控制器的示意图；图4是根据本发明实施例的变电站监控系统的照明控制器的示意图；图5是根据本发明实施例的变电站监控系统的排水控制器的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。本实用新型实施例提供了一种变电站监控系统，图1是根据本实用新型实施例的变电站监控系统的连接结构图，如图1所示，该变电站监控系统包括:辅助设备控制器15，与变电站内的辅助设备连接，用于控制辅助设备并采集监控数据；IEC61850协议转换主机13，与辅助设备控制器15连接，用于将监控数据转换为符合IEC61850协议通信格式的监控数据；监控中心11，与IEC61850协议转换主机13连接，用于接收转换通信格式后的监控数据并向变电站内的辅助设备发送控制指令。利用本实施例的变电站监控系统，辅助设备控制器15对变电站内各辅助设备的监控数据进行采集，监控中心11对各变电站的各类辅助设备进行集中的管理和远程控制，协调各辅助设备相互间的配合，同时IEC61850协议转换主机13可以对监控中心11和各类辅助设备之间的通信数据进行协议转换，从而在IEC61850标准框架下，实现了对变电站辅助设备集中监控，提高了变电站设备智能化管理水平。为了满足IEC61850的通信要求，监控中心可以通过以太网或光纤网与IEC61850协议转换主机连接。本实施例的变电站监控系统使用了物联网技术、分布式网络技术、互联协作技术、远程控制技术、智能专家系统技术等技术作为核心，将变电站的视频设备、周界报警设备、照明设备、排水设备、消防设备、空调器、采暖设备、二次设备状态报警设备进行管理和协调，现系统间融合，相互联动，整个系统相互协作、互相支持，构建了高度智能化、自动化、高效化的新型智能变电站控制系统。图2是根据本实施例的变电站监控系统的拓扑结构图，整个变电站监控系统涉及视频联动、周界联动、消防联动、设备状态联动、空调远控、采暖远控、灯光远控、集中排水监控等。其中，辅助设备控制器可以具体包括视频设备控制器、照明设备控制器、排水设备控制器、消防设备控制器、空调控制器、采暖设备控制器。具体地，视频设备控制器，与变电站内的视频设备连接，用于控制视频设备并采集视频监控数据，负责视频设备的接入与控制，及与其它系统的相互联动；周界报警设备控制器，与变电站内的周界报警设备连接，用于控制周界报警设备并采集周界报警监控数据，负责周界报警设备的接入，并与视频设备的联动控制；照明设备控制器，与变电站内的照明设备连接，用于控制照明设备并采集亮度监控数据，负责照明设备的远程控制与状态采集；排水设备控制器，与变电站内的排水设备连接，用于控制排水设备并采集水位流量监控数据，负责排水设备的远程监控与状态采集；消防设备控制器，与变电站内的消防设备连接，用于控制消防设备并采集火灾报警监控数据，负责消防报警设备的接入，并与视频设备的联动控制；空调控制器，与变电站内的空调器连接，用于控制空调器并采集温度湿度监控数据，负责空调设备的远程启动与控制；采暖设备控制器，与变电站内的采暖设备连接，用于控制采暖设备并采集温度监控数据，负责采暖设备的远程监控与状态采集；设备状态控制器:负责设备状态报警设备的接入，并与视频设备的联动控制。以下对以上辅助设备控制器分别进行说明:火灾消防系统，对于变电站的安全十分重要，当火灾报警设备报警后，视频设备可以根据报警设备及位置，及时转向报警区域，使监控人员能够在第一时间发现火灾，及时地通知消防人员控制火灾现场，并且可以方便地查看引起火灾的设备情况和火灾涉及设备的情况，而且消防设备和视频设备的联动可将设备的报警状态及时记录，方便运行维护人员
的查看和处理。现有技术中，控制中心在接到报警信号后，要调出报警现场的视频图像或到报警现场查看来判断是否是误报警，这段时间很可能已经遗漏了真实的报警，而误报警次数多会造成监控人员的麻痹。本实施例中消防设备控制器与视频设备控制器，对变电站内的消防设备和视频设备联动控制。可以在报警的同时看到火警现场的视频图像，大大提高了变电站的防火水平。周界报警也是变电站的重要的报警设备，当周界报警设备报警后，视频控制器控制视频设备可以根据周界报警设备的位置，及时转向周界报警区域。周界报警设备的视频跟踪联动，当周界报警器报警，视频设备图像自动切换到监视器上，将周界报警设备报警状态及时记录，方便运行维护人员的查看和处理。现有技术中，控制中心在接到报警信号后，要调出报警现场的视频图像或到报警现场查看来判断是否是误报警，这段时间很可能已经遗漏了真实的报警，而误报警次数多会造成监控人员的麻痹。周界设备控制器与视频设备控制器的联动，可以在报警的同时看到报警现场的视频图像。断路器、隔离开关等高压运行设备的位置切换，是重点的设备操作，对于变电站的安全十分重要，当高压运行设备的位置切换后，视频设备控制器可以根据触发设备及位置，及时控制视频设备转向切换区域，方便监控人员快速掌握现场情况，判断现场情况是否符合要求，而且隔离开关位置变换视频联动可将设备的切换状态及时记录，方便运行维护人员的查看和处理。基于联动结构的视频运动目标特写跟踪监视方法，通过一个全景监控摄像头对监视区域的刀闸变换及重点操作进行识别，确定出刀闸变换及重点操作是否符合要求之后，将信息传给由云台控制转向的特写跟踪摄像头，由特写跟踪摄像头对锁定目标进行特写、放大后跟踪，显示刀闸变换的特写画面，从而获取目标更多信息。既可对全景进行监控，又可对可疑目标进行自动判断，并实现特写跟踪的功能。空调系统在传统的系统中只能通过本地进行控制，对于无人值守变电站设备的管理和维护十分困难。在本实例的变电站监控系统可利用空调控制器既可以通过本地进行管理和控制，又可以通过变电站内部网络进行远程管理和控制。监控中心观察到空调系统的当前运行状态，实时了解空调系统的具体情况，一旦设备发生故障可以及时的了解现状，并可以及时的通知维修人员进行维修，并将判断状态结果记录下来。并能够根据室内空调手动或自动进行远程遥控其启动或停止。图3是根据本发明实施例的变电站监控系统的采暖控制器的示意图。与空调系统类似，采暖系统在传统的系统中只能通过本地进行控制，对于无人值守变电站设备的管理和维护十分困难。在本实例的变电站监控系统使用采暖设备控制器利用环境参数采集系统，对电暖器的运行状态进行远程监控。监控中心观察到暖气系统的当前运行状态，实时的了解采暖系统的具体情况，一旦设备发生故障可以及时的了解现状，并可以及时的通知维修人员进行维修，并将判断状态结果记录下来。并能够根据室内暖气系统进行远程监控。[0050]图4是根据本发明实施例的变电站监控系统的照明控制器的示意图。变电站内灯光设备在传统的系统中只能通过本地进行控制，对于无人值守变电站设备的管理和维护十分困难。在本实例的变电站监控系统使用照明设备控制器既可以通过本地进行管理和控制，又可以通过变电站内部网络进行远程管理和控制，并且将状态结果记录下来。在本实例的变电站监控系统把现场各变电站工作参数(包括电压、电流、有功功率、功率因素、用电量、亮灯率、频率等)传回站内主机,当该变电站发生故障(包括:跳闸、电压低限、电压高限、电流低限、电流高限、白天亮灯、亮灯率低限)及时进行反拨号报警，特别是各变电站亮灯率、白天亮灯反拨号报警、电流高限反拨号报警，从而不用派人巡查也能及时清楚该变电站的工作情况，及时安排人手维护，既保证亮灯率和设备安全，又使管理上了一个台阶。图5是根据本发明实施例的变电站监控系统的排水控制器的示意图。排水设备的状态对于变电站的安全稳定运行同样十分重要，传统的排水设备中往往只能本地控制，而无法实现远程监控。本实施例中的排水设备控制器自动监测机房的环境温度、湿度及防火、防盗、防水、水泵工作状态、水位、流量等状况，并结合远程遥控，完全可以实现无人值守。能够高度智能化分析判断各种参量的告警状况，及时向监控中心报告发生的故障名称、位置、性质，例如水泵故障、火灾告警、设备断电、管网压力过大等。通过监控中心对信息进行记录和处理，同时也实现了办公自动化。对于重要机房还可实现远程图像监控。该系统不仅可以实时监控排水设备，记录集中排水设备的具体情况而且可以远程监控集中排水系统并且可以通过变电站已有的多级网络，将状态信号逐级上报，方便统一管理和维护，给管理人员的管理工作带来了很大方便。本实施例的变电站监控系统还可以站内主机，安装在变电站内，与所在变电站内的辅助设备控制器连接，用于采集所在变电站的监控数据，实现站内的集中监控。应用本实用新型的技术方案，辅助设备控制器对变电站内各辅助设备的监控数据进行采集，监控中心对各变电站的各类辅助设备进行集中的管理和远程控制，协调各辅助设备相互间的配合，同时IEC61850协议转换主机可以对监控中心和各类辅助设备之间的通信数据进行协议转换，从而在IEC61850标准框架下，实现了对变电站辅助设备集中监控，提高了变电站设备智能化管理水平。显然，本领域的技术人员应该明白，本实用新型中所提到的各个控制器均为有确定形状、构造且占据一定空间的硬件装置。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种变电站监控系统,其特征在于,包括: 辅助设备控制器，与变电站内的辅助设备连接，用于控制所述辅助设备并采集监控数据； IEC61850协议转换主机，与所述辅助设备控制器连接，用于将所述监控数据转换为符合IEC61850协议通信格式的监控数据； 监控中心，与所述IEC61850协议转换主机连接，用于接收转换通信格式后的监控数据并向变电站内的辅助设备发送控制指令。
2.根据权利要求1所述的变电站监控系统，其特征在于，所述监控中心通过以太网或光纤网与所述IEC61850协议转换主机连接。
3.根据权利要求1所述的变电站监控系统，其特征在于，所述辅助设备控制器包括视频设备控制器，所述视频设备控制器与变电站内的视频设备连接，用于控制所述视频设备并采集视频监控数据。
4.根据权利要求3所述的变电站监控系统，其特征在于，所述辅助设备控制器还包括周界报警设备控制器，所述周界报警设备控制器与变电站内的周界报警设备连接，用于控制所述周界报警设备并采集周界报警监控数据。
5.根据权利要求3所述的变电站监控系统，其特征在于，所述辅助设备控制器还包括照明设备控制器，所述照明设备控制器与变电站内的照明设备连接，用于控制所述照明设备并采集亮度监控数据。
6.根据权利要求3所述的变电站监控系统，其特征在于，所述辅助设备控制器还包括排水设备控制器，所述排水设备控制器与变电站内的排水设备连接，用于控制所述排水设备并采集水位流量监控数据。
7.根据权利要求3所述的变电站监控系统，其特征在于，所述辅助设备控制器还包括消防设备控制器，所述消防设备控制器与变电站内的消防设备连接，用于控制所述消防设备并采集火灾报警监控数据。
8.根据权利要求3所述的变电站监控系统，其特征在于，所述辅助设备控制器还包括空调控制器，所述空调控制器与变电站内的空调器连接，用于控制所述空调器并采集温度湿度监控数据。
9.根据权利要求3所述的变电站监控系统，其特征在于，所述辅助设备控制器还包括采暖设备控制器，所述采暖设备控制器与变电站内的采暖设备连接，用于控制所述采暖设备并采集温度监控数据。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的变电站监控系统，其特征在于，还包括站内主机，所述站内主机安装在变电站内，并与所在变电站内的辅助设备控制器连接，用于采集所在变电站的监控数据。
专利摘要本实用新型提供了一种变电站监控系统。本实用新型提供的变电站监控系统包括辅助设备控制器，与变电站内的辅助设备连接，用于控制辅助设备并采集监控数据；IEC61850协议转换主机，与辅助设备控制器连接，用于将监控数据转换为符合IEC61850协议通信格式的监控数据；监控中心，与IEC61850协议转换主机连接，用于接收转换通信格式后的监控数据并向变电站内的辅助设备发送控制指令。本实用新型在IEC61850标准框架下，实现了对变电站辅助设备集中监控，提高了变电站设备智能化管理水平。
文档编号H02J13/00GK203027018SQ201220644878
公开日2013年6月26日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者申强 申请人:南京鼎智清信息科技有限公司