智能变电站辅助系统综合监控平台 概述

智能电网建设是我国在能源领域的重要战略部署，将逐步推动我国电力基础生产模式的改变，定位于利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、中国特色的智能电网，是电力行业的发展方向。智能电网的实现，首先依赖于电网各个环节重要运行参数的在线监测和实时信息掌控，物联网技术成为推动智能电网发展的重要技术手段。

建设电力物联网系统，部署具有一定感知、计算、执行和通信等功能的装置，通过电力信息通信网络，建立设备感知泛在化，传感单元微型化，物联网网络中心化、数据传输无线化、应用分析智能化的互联体系。实现电网设备设施、人员及所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统，网络中实体之间的协同和互动，使得有关物体相互感知和反馈控制，形成更加智能的电力生产体系，更好的满足对电力设备的监测。

配变智能环境综合监控系统将建立一个基于物联网技术，按照感知层、网络层、应用层的标准架构， 对开关站、配电站房、环网箱等设备的各类环境和设备检测进行数据监测、动态展示和故障预警，提供配网设备监测服务，极大地降低运检人员的维护工作量，加强配网安全、保卫、火警监视，同时提高配网安全运行。

设计依据

下列文件对于本文件的应用是不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本文件。

GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 A: 低温GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 B: 高温

GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 C: 恒温湿热方法GB/T13729 远动终端设备

DL/T 634.5 101 远动设备及系统 第 5-101 部分：传输规约 基本远动任务配套标准

DL/T 634.5 104 远动设备及系统 第 5-104 部分： 传输规约 采用标准传输协议集的 IEC

60870-5-101 网络访问

DL/T 721 配电网自动化系统远方终端

IEC61850-6（DL/T860.6） 电力自动化通信网络和系统 第 6 部分：与智能电子设备有关的变电站内通信配置描述语言

IEC61850-7（DL/T860.7）电力自动化通信网络和系统 第 7 部分：基本信息通信结构IEC61850-8（DL/T860.8）电力自动化通信网络和系统 第 8 部分：特定通信服务映射IEC61850-10（DL/T860.10）变电站通信网络和系统 第 10 部分：一致性测试

Q/GDW 1517 电网视频监控系统及接口 SIP-B

YD/T 2576.2 TD-LTE 数字蜂窝移动通信网终端设备测试方法（第一阶段）第二部分无线射频性能测

试

ISO/IEC PRF 20922 MQTT（消息队列遥测传输协议） MODBUS JSLKU 通信协议

Q/GDW 输变电设备物联网节点设备无线组网协议Q/GDW 输变电设备物联网微功率无线网通信协议Q/GDW 输变电设备物联网传感器数据规范

智能变电站辅助系统综合监控平台 系统主要架构

系统拓扑

系统说明

配变智能环境综合监控系统主要分为三大部分，感知层、网络层和应用层。

1） 感知层包括各种感知传感器（环境感知、设备感知、图像感知）、汇聚单元（配变智能环境综合监控装置）。感知层安装在各个开关站、配电房、环网箱内，实时监测现场实际环境状态及各项参数， 如明火、烟雾、人员非法入侵、动物入侵、电缆沟进水、环境温湿度、门禁管理、空调控制、SF6 浓度、O2 含量、除湿机控制、开关柜内电缆接点温度、开关柜内局放监测等。

2） 网络层主要由接入网关组成，电力物联网感知的数据既可以通过 APN/4G 专网/光纤网络上传， 也可以借助 DTU/FTU/TTU 的通信接口通过电力自动化网络上传。

网络层负责实现终端设备和物联网平台之间的数据传输，包括终端上行发送的采集数据、应答信号和网络心跳等信息，以及物联网平台下发的控制命令、广播信息和应答信息等功能。

3） 应用层主要由各类系统主站及各类数据、应用服务组成，主要用于从接入网关接收传感器采集 上传的监测数据，进行抽取、分析、展示等处理工作，共同构成一个完整的智能电力物联网应用系统一体化信息平台系统。

技术方案

通用环境条件

设备需满足以下要求：

· 运行环境温度、湿度

a) 设备正常运行的气候环境条件见表 1

表1 工作场所运行环境温度和湿度分级

· 海拔高度

a) 能在海拔 0～4000 米的范围内正常工作；

b) 对于安装在海拔高度超过 1000 米的装置应依据标准 GB/T 11022-2011 第 2.3.2 条要求的耐压测试规定执行。

站房智能辅助与人工智能可视化网关（ARM 型）

硬件特点简介

a) 核心 CPU 采用国产工业级芯片，采用 ARM 架构 RK3399K，核心数不低于 4 核，主频 1.5GHz；

b) 配置视频处理模块进行视频流处理及人工智能分析，算力不小于 3Tops，采用国产芯片并独立配置；

c) 网关内存 2GB，存储容量 64G。

d) 网关具备 2 路无线公网/无线专网远程通信接口（公网 4G/3G/2G 五模自适应，专网 4G），宜支持 5G；

e) 网关具备 4 路以太网接口；

f) 网关具备 4 路 RS-485，2 路 RS-232/RS-485 可切换串口，串口速率可选用 9600 bps、19200 bps、115200bps；

g) 网关具备 LoRa 无线通信硬件接口，470MHz 采用输变电设备物联网节点设备无线组网协议， 2.4GHz 采用输变电设备物联网微功率无线网通信协议。

h) 网关具有电源、运行、故障、通信指示灯；

i) 网关具有本地显示屏，实现传感和控制设备的运行查看、参数配置等功能。

j) 网关支持安全智能 TF 认证、加密芯片数据加密、MQTT 软加密，满足互联网部统一安防要求。

k) 远程通讯：支持DL/T 634.5 104、MQTT、Q/GDW 1517.1-2014 电网视频监控系统及接口（SIP-B）等协议，网络层IP协议宜支持IPv4和IPv6协议。

l) 本地通讯：支持 DL/T 634.5 104、IEC61850（DL/T 860）、MQTT、Q/GDW 1517.1-2014 电网视频监控系统及接口（SIP-B）、GB28181、输变电设备物联网节点设备无线组网协议、输变电设备物联网微功率无线网通信协议等协议。