物联网辅助监控系统

1、 系统概述
物联网辅助监控系统以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术的集成应用，实现全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境的全天候状态监视和智能控制，以满足电力系统安全生产的要求，同时，本系统可满足变电站安全警卫的要求。
物联网辅助监控系统以网络通信（IEC61850协议）为核心，完成站端音视频、环境数据、火灾报警信息、SF6、门禁控制以及安全防范等数据的采集和监控，并将以上信息远传到监控中心或调度中心。
物联网辅助监控系统采用分层、分区的分布式结构，按物联网辅助监控系统省级主站系统、物联网辅助监控系统地区级主站系统和物联网辅助监控系统站端系统三级构建。每级系统包含管理服务器、认证管理服务器、流媒体服务器、录像服务器、通信服务器、客户端以及接口系统等。
系统把环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、安全防范、门禁等所有监控量在监控系统主界面上进行一体化显示和控制，不得分系统孤立显示和控制。系统监控应提供电子视频监控、地图监控和图表监控三种监控模式，电子地图可以实现省、市以及变电站的分级分层显示。
站端设备能够脱机运行，在网络断线、服务器故障等情况下站端设备依然能够实现正常运行、联动报警、设备控制以及记录存储等。
站端设备采用嵌入式设备作为主机，最大程度的避免了采用工控机及服务器等作为主机，因计算机病毒及黑客带来的损失。站端可放置电脑作为客户端，但客户端电脑关闭时不得对系统运行产生任何影响。
系统可以设置系统内的环境监测子系统、视频监控子系统、门禁控制子系统、空调及设备控制子系统、安全防范子系统、消防报警子系统、SF6监测报警子系统等各子系统之间进行联动；还可以通过硬件和软件的方式和站内自动化系统进行联动，应能实现用户自定义的设备联动，包括现场设备操作联动视频、综合自动化系统告警联动门禁视频等。并可以根据变电站现场需求，完成自动的闭环控制和告警，如自动启动/关闭空调、自动启动/关闭风机、自动启动/关闭排水系统等。
系统所有操作以及报警确认，都保留详细的日志并生成相应报表。

2、 软件架构
根据《智能变电站技术导则》（Q／GDW_383-2009）、《110kV～220kV智能变电站设计规范》（Q／GDW_393-2009）、《330kV～750kV智能变电站设计规范》（Q／GDW_394-2009）等文件精神，结合我公司实际应用案例，采用分布式和模块化架构，把变电站智能辅助控制系统系统分为三级中心、六大功能模块、八大业务子系统。
三级中心为省、市和集控站三级中心，或者市调、集控站和变电站三级中心，根据不同的实际情况进行配置和管理。
六大功能模块：
① 管理服务器
② 认证管理服务器（集群/分发管理）
③ 流媒体服务器（含网关服务器）
④ 通信服务器（前端设备通信）
⑤ 录像服务器（录像、磁盘管理）
⑥ 客户端（含解码）

八大子系统如下图：

3、 核心产品
1、 辅助控制主机
辅助控制主机是针对电力行业变电站内的动力、环境和设备的监测和控制而设计生产的一款产品。可以透过TCP/IP网络远程采集状态、告警信息，操控相关设备，集中配置、管理分散的供电公司变电站。
实现对电源、UPS等各种动力设备以及消防主机的监控管理：通过串行数据和网络IP包之间的数据转换，从而完成远程管理，扩展串口，将传统的串行设备联网，串行设备互相通信等功能。
可接入8路开关量（2U设备HT502扩展至24路），实现电子围栏、水浸、红外、烟感、防盗等报警监控功能。
可接入6路模拟量，实现对温度、湿度、风速、液位、SF6等模拟量的接入。
支持8路继电器（2U设备HT502扩展至24路）输出，实现对灯光、风机、水泵等设备的控制功能。
可通过空调遥控器（接到RS485接口），实现对空调的开机、关机、制冷、制热、调节温度以及通风等功能。
可实现一路门禁的管理，并在此基础上实现巡检、巡视人员的考勤管理。
可通过网络对服务器进行远程参数配置。
串口具有15KV ESD浪涌保护，网口具有2500V隔离保护。
所有输入输出端口均配有光耦隔离，具有500W雷击保护。
远程管理，远程固件升级。
处理器 NXP32位工业级芯片
通讯接口 4个以太网口，4个RS485/422
串口 速率：1200-38400bps
保护器件：防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率
网口 RJ45，10/100M自适应
保护：内嵌2500V电气隔离
开关量输入 8路开关量（2U设备HT502扩展至24路，均为无源触点）
继电器输出 8路常开触点继电器（2U设备HT502扩展至24路）。每路输出最大可承受负载250V/5A。
模拟量输入 6路模拟量输入， 4～20mA
输入输出映射 开关量输入与输出可以通过软件配置对应关系，支持N：N影射
可控制门禁数 1路
读卡器输入格式 Wiegand 26 (兼容该协议下的HID、EM、Mifare1、指纹等读卡器)
读卡器最大距离 120米， 建议100米内
输出继电器接口 12V7A。常闭/常开可选
开门延时时间 0-255秒可调
用户注册卡数量 2000张卡（可扩展）
记录存储数量 80000条
DC电源输出 6组12V输出，3组24V输出。总功率120W
输入电源 AC220V （另外可选择DC48V）
工作电流 整机小于200mA
防水等级 不低于IP66
防尘等级 不低于 IEC529标准5级水平
电磁兼容性 GB/T 17626
工作温度 -25 ℃～+60 ℃
运行环境湿度 5% ～ 95%
MBTF 不小于10万小时
MTTR 小于0.5小时
2、 门禁控制器
控制器是一卡通系统的核心设备，其性能的优劣会直接影响到系统的稳定，甚至整个系统的安全。HT300系列控制器，是依据GA/T394－2002（《出入口控制系统技术要求》）标准要求设计，现已经发展到第三代产品，能够满足各种出入口控制系统的需要。具有防死机软件狗电路、自检电路和实时时钟电路设计，所有输入口光藕隔离，所有继电器输出带有瞬间过压保护，增强了控制器的稳定性和实时性。工业级设计，可每天24小时连续运行。
T项目T T内容T
物理
参数 控制器尺寸 163mm长*118mm宽（单板）
扩展板尺寸 163mm长*84mm宽（单板）
电
气
参
数 开关电源功率 根据需要可选（12V3A、12V5A、12V7A、12V10A）
电路板功耗 12VDC 小于100mA
输出继电器负载电流 12V/7A （必须配备相对应的电源）
备用电源 最大可配置12V30A
电池使用寿命 可达到电池厂家的理论寿命2年
报警器 可外接有源或无源报警器
通
信
参
数 读卡器输入格式 Wiegand 26 (兼容该协议下的HID、EM、Mifare1等读卡器)
读卡距离 5－8cm
读卡器到控制器最大联机距离 120米， 建议100米内。
通信接口 RS485、TCP/IP
控制器到PC机最大联机距离 RS232不小于5米、RS485不小于1000米，TCP无限制
技
术
参
数 可控制门输出 1/2门可选
输出继电器接口 常闭/常开可选
开门延时时间 0-255秒可调
最大联网数 TCP/IP可达9999个
用户注册卡数量 5000张卡（可扩展）
记录脱机存储数量 87000条记录（可扩展）
环
境
参
数 储存温度 -10o C to +65o C
储存湿度 10% to 90% RH
工作温度 -35至 65摄氏度
工作湿度 10-90％RH，无冷凝
4、 产品延伸应用及案例
1、 系统延伸应用：变电站辅助控制系统根据子系统的配置不同，可实现如下子系统：
1) 变电站预警系统
2) 变电站网络门禁管理系统
3) 变电站视频语音门禁系统
4) 变电站安防消防报警联网系统
5) 变电站安防集成系统
6) 变电站综合监控集成系统
7) 变电站辅助控制系统
8) 物联网变电站监控系统
9) 变电站电缆温度监测报警系统
10) 变电站塔架防盗监测系统