專利名稱：在變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控的方法
技術(shù)領(lǐng)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(jìn)行監(jiān)控的方法，屬于電網(wǎng)調(diào)度 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前建設(shè)無人值班變電站是電網(wǎng)調(diào)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(yīng)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(yùn)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，不能實(shí)現(xiàn)變 電站內(nèi)消防，溫度和濕度，燈光，門禁，空調(diào)等各種動力和環(huán)境信息的全面監(jiān)控，不能 在遠(yuǎn)程全面了解變電站的運(yùn)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(jī)或視頻服務(wù)器或視頻主機(jī) (以下簡稱DVR/DVS)的開關(guān)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(diǎn)缺陷和不足
1、 容量有限，難以擴(kuò)展。 一般DVR/DVS的開關(guān)量輸入輸出通道數(shù)量較少， 一般不超 過16路，且無法擴(kuò)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(yīng)多種多樣的接口形式。DVR/DVS通常只提供開關(guān)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(jī)和報(bào)警主機(jī)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(biāo)準(zhǔn)。因此動力和環(huán)境數(shù)據(jù)通過DVR/DVS進(jìn)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(nèi)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(jìn)行監(jiān)控的方法，以克 服利用單臺DVR/DVS進(jìn)行動力和環(huán)境監(jiān)控的方案帶來的上述弊端，實(shí)現(xiàn)對變電站任意多 路動力和環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)控，滿足對各種接口形式的動力和環(huán)境監(jiān)控設(shè)備的接入要求， 使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議對動力和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)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(gè)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(jìn)行監(jiān)控的方法，包括以下各步驟 (1)設(shè)定變電站的環(huán)境溫度閾值、環(huán)境濕度閾值、水浸認(rèn)定閾值、報(bào)警認(rèn)定閾值、 安防與消防認(rèn)定閾值，變電站的控制主機(jī)采集多個(gè)變電站環(huán)境溫度信號、環(huán)境濕度信號、水浸信號、報(bào)警信號、安防與消防信號，將采集信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)采 集的環(huán)境溫度信號和環(huán)境濕度信號超出設(shè)定閾值或水浸、報(bào)警、安防和消防處于報(bào)警狀 態(tài)時(shí)，控制主機(jī)打開燈光、空調(diào)或報(bào)警設(shè)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(wù)器；
(2) 地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器按照循環(huán)遍歷的方式接收多個(gè)變電站的由控制主機(jī)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(zhuǎn)發(fā)到地級管理服務(wù)器，當(dāng)接收
的上述動力和環(huán)境信號中出現(xiàn)報(bào)警信號時(shí)，優(yōu)先向地級管理服務(wù)器發(fā)送報(bào)警信號；
(3) 地級管理服務(wù)器接收地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器的上述動力和環(huán)境信號，當(dāng)接收的動
力和環(huán)境信號超出溫度或濕度的設(shè)定閾值，或水浸、報(bào)警、安防和消防處于報(bào)警狀態(tài) 時(shí)，控制相應(yīng)變電站視頻主機(jī)的云臺轉(zhuǎn)動、調(diào)節(jié)攝像頭的焦距和光圈，同時(shí)將接收的動
力和環(huán)境信號傳輸?shù)绞〖壒芾矸?wù)器和各地區(qū)客戶端；
(4) 變電站視頻主機(jī)將變電站現(xiàn)場圖像通過流媒體服務(wù)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(wù)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(wù)器和地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器向變電站的控制主機(jī)發(fā)送相應(yīng)的控制 指令，并通過地級管理服務(wù)器向變電站的視頻主機(jī)發(fā)送操作云臺和調(diào)節(jié)攝像頭的指令；
(6) 地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器接收經(jīng)地級管理服務(wù)器轉(zhuǎn)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(yīng)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(wù)器的動力和環(huán)境信號以及流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)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(wù)器和地級管理服務(wù)器以及地區(qū)動力環(huán)境服 務(wù)器向變電站的控制主機(jī)發(fā)送相應(yīng)的控制指令，并通過省級管理服務(wù)器和地級管理服務(wù) 器向變電站的視頻主機(jī)發(fā)送操作云臺和調(diào)節(jié)攝像頭的指令；
(8) 變電站控制主機(jī)和視頻主機(jī)同時(shí)接收省級客戶端和地區(qū)客戶端的控制指令時(shí)， 根據(jù)設(shè)定的省級客戶端和地區(qū)客戶端的用戶權(quán)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(jìn)行監(jiān)控的方法，其優(yōu)點(diǎn)是
1、 網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)靈活。多功能設(shè)備控制主機(jī)配置在前端變電站中，動力環(huán)境服務(wù)器 配置在地區(qū)監(jiān)控中心。它們采用客戶/服務(wù)器的通信模式進(jìn)行通信?？梢詫?shí)現(xiàn)多點(diǎn)對多點(diǎn) 的網(wǎng)絡(luò)連接。
2、 適應(yīng)性強(qiáng)。采用IEC104規(guī)約通信協(xié)議可以滿足不同主機(jī)和動力環(huán)境服務(wù)器的連接。
3、 擴(kuò)展方便。通信采用IEC104規(guī)約，可擴(kuò)展性強(qiáng)。
4、 信息全面。變電站端的各個(gè)部門信息集成全面。包含了站端的動力和環(huán)境信息內(nèi)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(wù)器同時(shí)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(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)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(jìn)行監(jiān)控的方法，其遙視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
如圖1所示，該方法包括以下各步驟
(1) 設(shè)定變電站的環(huán)境溫度閾值、環(huán)境濕度閾值、水浸認(rèn)定閾值、報(bào)警認(rèn)定閾值、 安防與消防認(rèn)定閾值，變電站的控制主機(jī)采集多個(gè)變電站環(huán)境溫度信號、環(huán)境濕度信 號、水浸信號、報(bào)警信號、安防與消防信號，將采集信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)采 集的環(huán)境溫度信號和環(huán)境濕度信號超出設(shè)定閾值或水浸、報(bào)警、安防和消防處于報(bào)警狀 態(tài)時(shí)，控制主機(jī)打開燈光、空調(diào)或報(bào)警設(shè)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(wù)器；
(2) 地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器按照循環(huán)遍歷的方式接收多個(gè)變電站的由控制主機(jī)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(zhuǎn)發(fā)到地級管理服務(wù)器，當(dāng)接收 的上述動力和環(huán)境信號中出現(xiàn)報(bào)警信號時(shí)，優(yōu)先向地級管理服務(wù)器發(fā)送報(bào)警信號；
(3) 地級管理服務(wù)器接收地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器的上述動力和環(huán)境信號，當(dāng)接收的動 力和環(huán)境信號超出溫度或濕度的設(shè)定閾值，或水浸、報(bào)警、安防和消防處于報(bào)警狀態(tài) 時(shí)，控制相應(yīng)變電站視頻主機(jī)的云臺轉(zhuǎn)動、調(diào)節(jié)攝像頭的焦距和光圈，同時(shí)將接收的動 力和環(huán)境信號傳輸?shù)绞〖壒芾矸?wù)器和各地區(qū)客戶端；
(4) 變電站視頻主機(jī)將變電站現(xiàn)場圖像通過流媒體服務(wù)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(wù)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(wù)器和地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器向變電站的控制主機(jī)發(fā)送相應(yīng)的控制 指令，并通過地級管理服務(wù)器向變電站的視頻主機(jī)發(fā)送操作云臺和調(diào)節(jié)攝像頭的指令；
(6) 地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器接收經(jīng)地級管理服務(wù)器轉(zhuǎn)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(yīng)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(wù)器的動力和環(huán)境信號以及流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)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(wù)器和地級管理服務(wù)器以及地區(qū)動力環(huán)境服 務(wù)器向變電站的控制主機(jī)發(fā)送相應(yīng)的控制指令，并通過省級管理服務(wù)器和地級管理服務(wù) 器向變電站的視頻主機(jī)發(fā)送操作云臺和調(diào)節(jié)攝像頭的指令；(8)變電站控制主機(jī)和視頻主機(jī)同時(shí)接收省級客戶端和地區(qū)客戶端的控制指令時(shí)， 根據(jù)設(shè)定的省級客戶端和地區(qū)客戶端的用戶權(quán)限，執(zhí)行控制指令。 以下是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例-
在變電站配置一臺視頻主機(jī)(以下簡稱DVR/DVS)的同時(shí)，配置一臺控制主機(jī)(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(fù)責(zé)視頻信號的采集的傳 輸。如附圖1所示。MEC用工控機(jī)插擴(kuò)展卡來實(shí)現(xiàn)。MEC可插入多塊10卡，如開關(guān)量10 卡，模擬量10卡，RS232擴(kuò)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(wù)器，負(fù)責(zé)集中管理各個(gè)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(wù)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(yuǎn)動控制協(xié)議，用于對變電站一次二次設(shè)備進(jìn)行控制 和管理。本方法將其應(yīng)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(wù)器和動力環(huán)境服務(wù)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(diào)用，可較好地實(shí)現(xiàn)在遙視系統(tǒng)中對 動力和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。
以下為假設(shè)變電站發(fā)生電子圍欄報(bào)警的情況。
當(dāng)夜間有人翻越變電站圍墻時(shí)，觸動架設(shè)在圍墻上的電子圍欄發(fā)出報(bào)警信號，變電 站的控制主機(jī)采集到該電子圍欄報(bào)警信號后，打開該發(fā)生報(bào)警圍墻位置關(guān)聯(lián)的燈光，同 時(shí)將采集的該電子圍欄報(bào)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(wù)器。
地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器接收到該電子圍欄報(bào)警信號后，即時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)至地級管理服務(wù)器， 接收的上述燈光狀態(tài)信號也轉(zhuǎn)發(fā)至地級管理服務(wù)器。
地級管理服務(wù)器接收到該電子圍欄報(bào)警信號后，控制變電站視頻主機(jī)的相應(yīng)攝像頭 通道的云臺轉(zhuǎn)動到發(fā)生電子圍欄報(bào)警圍墻位置，并調(diào)節(jié)對應(yīng)通道攝像頭的光圈和焦距， 將該路攝像頭指向電子圍欄報(bào)警發(fā)生位置，同時(shí)將上述的該電子圍欄報(bào)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(wù)器。
地區(qū)客戶端接收到上述的該電子圍欄報(bào)警信號和燈光狀態(tài)信號，將上述報(bào)警信息和 燈光狀態(tài)信號顯示在客戶端界面上；同時(shí)經(jīng)由地區(qū)的流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的該變電站發(fā)生 電子圍欄報(bào)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(bào)警 信息查找出闖入者的位置，可以進(jìn)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(wù)器和省中心流媒體服務(wù)器可以獲得和地區(qū)客戶端相同 的界面信息，同時(shí)省級客戶端也可執(zhí)行相關(guān)的控制動作控制變電站的相關(guān)攝像頭和燈光 等動作監(jiān)視變電站的現(xiàn)場狀況。
當(dāng)闖入者移動出該攝像頭的監(jiān)視區(qū)域時(shí)，客戶端可通過地級管理服務(wù)器控制變電站 視頻主機(jī)其他相關(guān)的的攝像頭轉(zhuǎn)動以監(jiān)視闖入者，同時(shí)通過地級管理服務(wù)器和地區(qū)動力 環(huán)境服務(wù)器控制該變電站的控制主機(jī)打開闖入者所在位置的燈光。
當(dāng)有多個(gè)客戶端進(jìn)行相同操作時(shí)，用戶權(quán)限高的客戶端的執(zhí)行動作有效。
權(quán)利要求
1、在變電站遙視系統(tǒng)中對動力和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控的方法，其特征在于該方法包括以下各步驟(1)設(shè)定變電站的環(huán)境溫度閾值、環(huán)境濕度閾值、水浸認(rèn)定閾值、報(bào)警認(rèn)定閾值、安防與消防認(rèn)定閾值，變電站的控制主機(jī)采集多個(gè)變電站環(huán)境溫度信號、環(huán)境濕度信號、水浸信號、報(bào)警信號、安防與消防信號，將采集信號與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)采集的環(huán)境溫度信號和環(huán)境濕度信號超出設(shè)定閾值或水浸、報(bào)警、安防和消防處于報(bào)警狀態(tài)時(shí)，控制主機(jī)打開燈光、空調(diào)或報(bào)警設(shè)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(wù)器；(2)地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器按照循環(huán)遍歷的方式接收多個(gè)變電站的由控制主機(jī)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(zhuǎn)發(fā)到地級管理服務(wù)器，當(dāng)接收的上述動力和環(huán)境信號中出現(xiàn)報(bào)警信號時(shí)，優(yōu)先向地級管理服務(wù)器發(fā)送報(bào)警信號；(3)地級管理服務(wù)器接收地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器的上述動力和環(huán)境信號，當(dāng)接收的動力和環(huán)境信號超出溫度或濕度的設(shè)定閾值，或水浸、報(bào)警、安防和消防處于報(bào)警狀態(tài)時(shí)，控制相應(yīng)變電站視頻主機(jī)的云臺轉(zhuǎn)動、調(diào)節(jié)攝像頭的焦距和光圈，同時(shí)將接收的動力和環(huán)境信號傳輸?shù)绞〖壒芾矸?wù)器和各地區(qū)客戶端；(4)變電站視頻主機(jī)將變電站現(xiàn)場圖像通過流媒體服務(wù)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(wù)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(wù)器和地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器向變電站的控制主機(jī)發(fā)送相應(yīng)的控制指令，并通過地級管理服務(wù)器向變電站的視頻主機(jī)發(fā)送操作云臺和調(diào)節(jié)攝像頭的指令；(6)地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器接收經(jīng)地級管理服務(wù)器轉(zhuǎn)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(yīng)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(wù)器的動力和環(huán)境信號以及流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)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(wù)器和地級管理服務(wù)器以及地區(qū)動力環(huán)境服務(wù)器向變電站的控制主機(jī)發(fā)送相應(yīng)的控制指令，并通過省級管理服務(wù)器和地級管理服務(wù)器向變電站的視頻主機(jī)發(fā)送操作云臺和調(diào)節(jié)攝像頭的指令；(8)變電站控制主機(jī)和視頻主機(jī)同時(shí)接收省級客戶端和地區(qū)客戶端的控制指令時(shí)，根據(jù)設(shè)定的省級客戶端和地區(qū)客戶端的用戶權(quán)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(jìn)行監(jiān)控的方法，屬于電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法對變電站任意多路動力和環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)控，滿足對各種接口形式的動力和環(huán)境監(jiān)控設(shè)備的接入要求，使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議對動力和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)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(gè)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(shè)備控制主機(jī)，動力環(huán)境服務(wù)器配置在地區(qū)監(jiān)控中心，采用客戶/服務(wù)器的通信模式進(jìn)行通信，以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)連接。本方法采用IEC104規(guī)約通信協(xié)議可以滿足不同主機(jī)和動力環(huán)境服務(wù)器的連接，可擴(kuò)展性強(qiáng)。
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(quán)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