充换电站变配电及视频无线远程集中监控系统的实现.docx

充换电站变配电及视频无线远程集中

监控系统的实现

2华中科技大学

随着中国经济的快速发展，人们生活品质的改善，对环境保护要求越来越高，电动汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具，今后的普及速度会异常迅猛，未来的市场前景也是异常巨大的。在全球能源危机和环境危机严重的大背景下，中国政府积极推进新能源汽车的应用与发展，充换电站作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会效益和经济效益。目前，兴建电动汽车充换电站已经在全国范围内展开。

随着红投集团充换电站的增多，管理成本就成为一大问题。站与站之间距离少则几十公里，多则几百公里，而一个州如果有几十个充电站则管理成本巨大。有什么方法解决这个问题呢？答案是肯定的，可采用远程集中监控，这样既可提高监管力度，而且还能通过数据的集中分析处理，统一进行调度控制，提高充换电站效率。并且通过数据分析，为进一步的充换电站管理抉择提供可行性分析的数据依据，让管理更高效。因此对充换电站系统运行进行集中监控是必要的。

系统构成

充换电站调度自动化系统方案由主站和子站两部分组成。主站设在公司本部的集中监控室，子站设在各充换电站，两者之间通过GPRS网络通信，实现实时传输各项数据。

主站需要新建，子站保留原来每个充电站的变配电系统，新增视频监控系统、箱变测量控制系统、无线传输系统、环境监控系统。调度主站软件系统具有完备的控制功能及防误操作功能，提供可视化的操作预演流程，自动依据充换电站的拓扑关系，结合用户自定义规则，根据SCADA系统的实时遥信、遥测信息对操作员的操作进行全面的防误检查及操作，从而最大程度减少乃至杜绝误操作的产生，实现了集控五防一体化的目标。

调度主站软件系统有完善的信息分流和责任分区功能实现了值班员处理其责任区域内的信息，无关的画面、告警、报表和数据不会出现在该值班员视野之内，从而起到了各个工作站节点之间信息分层和安全有效的隔离作用，也使系统具备了更高的数据吞吐能力，满足大容量信息检索的要求。该系统具有自动数据采集、数据传输、设备控制、运行状态实时查看和设备故障及异常报警等功能。

充换电站调度系统平台的构成见图1所示，其主要组成部分如下：

主站包括：主服务器、视频服务器、前置机服务器、交换机、防火墙、数据库、工作站、GPRS通信模块、操作系统、工控软件、卫星钟、打印机和UPS电源。

子站包括：GPRS通信管理机、PLC可编程控制器、空气断路器操纵机构、仪表、电流电压功率变换器、摄像头、录像机、环境监控系统组成。

WEB发布包括：WEB发布站、光端机、通信光缆、操作系统组成。经过授权的用户可通过WEB服务器随时随地监视电网的运行状态，查询运行数据。

电能量计量采集系统包括：

电能量计量系统主要实现充换电站下网和联络线关口点电能量的计量，分时段存储、采集和处理，为结算和分析提供基本数据。计量计费系统还包括对各种费率模型的支持和结算软件。

电能量计费系统利用计算机、网络、通讯、系统集成和数据采集等技术，将众多计量点的数据进行自动采集、传输、统计、分析。并利用计算机实现对数据进行自动计算、分析、生成报表，web页发布、浏览、数据查询、以及与MIS系统连接等功能，并可计量异常情况报警等。

遥信遥测采集系统包括：

充换电站电量数据大都为模拟量。如电压电流，站用变的温度，电压，电流，功率，高压柜里各断路器触头的温度，断路器位置信号。而计算机只能接收数字

量，因此，在将被测参数进行A/D（模/数）转换后，通过通过GPRS模块发射后传送到调度中心。

遥控系统包括：

充换电站箱变里有大量的框架断路器和塑壳断路器，而计算机通过后台监控软件发出遥控信号通过GPRS模块发射后，现场通过GPRS模块接收，并通过解码翻译后对被控开关进行操作，因此，提高系统的可靠性。

远程无功自动补偿报警及控制系统包括：

充换电桩里含有大量的无功功率，特别在空载时更多。一旦无功自动补偿装置失效，就面临被供电局罚款的局面。本系统具有远程报警远程控制远程维护的功能。

视频监控系统包括：

监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制主机，控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备，同时可将需要传输的语音信号同步录入到录像机内。通过控制主机，操作人员可发出指令，对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作，并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。前端摄像机选型根据使用场景为室外空旷地，需要考虑美观度及防水性，在有灯光环境下光线较好，但夜晚无灯光环境下光线较暗，需要监控是否有破坏性事件发生，看清可疑人员面部特征，设计选用海康威视400万像素日夜型球型网络摄像机，安