Plataforma de monitoreo integral del sistema de control auxiliar de la subestación

Como uno de los sistemas en los proyectos de subestaciones inteligentes, la Plataforma de monitoreo integral del sistema de control auxiliar de subestaciones generalmente consta de un subsistema de videovigilancia, un subsistema de control de acceso, un subsistema de monitoreo ambiental, un subsistema de Seguridad y un subsistema de control inteligente. El sistema inteligente de asistencia a subestaciones se basa en el "control inteligente" para monitorear el Estado y el control inteligente de los principales equipos eléctricos de toda la estación, los lugares de instalación de equipos clave y el entorno circundante las 24 horas del día.

I,Introducción general

1.1 Resumen

La Plataforma de monitoreo integral del sistema de control auxiliar de subestaciones (sistema inteligente de control auxiliar de subestaciones) es un conjunto de plataformas integradas de gestión integral de Seguridad "integradas", "digitales" e "inteligentes", que integran subsistemas como monitoreo en línea, videovigilancia, intercomunicación visual, entorno dinámico, seguridad, control de acceso, control de equipos y alarma de incendios, y realmente realiza una gestión "integrada e inteligente" para lograr la gestión unificada y la vinculación entre múltiples subsistemas bajo una plataforma, lo que mejora en gran medida la eficiencia operativa de todo el sistema.

La Plataforma de monitoreo integral del sistema de control auxiliar de subestaciones es una plataforma de red integrada de múltiples sistemas basada en la arquitectura del sistema SOA desarrollada de forma independiente, que utiliza tecnología avanzada de desarrollo de software y hardware para resolver problemas como la gestión centralizada del sistema, la red multinivel, el intercambio de información, la interconexión y la integración de múltiples servicios.

La Plataforma de monitoreo integral del sistema de control auxiliar de subestaciones está dirigida principalmente a la industria de la energía eléctrica. a través de medios técnicos como la abstracción de recursos y el acceso unificado, se realiza la exhibición integrada e integrada de múltiples sistemas de negocios, lo que reduce en gran medida la dificultad y la carga de trabajo de operación y Mantenimiento diarios, mejora la eficiencia de la gestión de operaciones del sistema y proporciona un soporte técnico intuitivo y eficaz para la producción segura.

1.2 software de plataforma del sistema de control auxiliar de subestacionesNormas técnicas

Las funciones de diseño y los indicadores de rendimiento de este software cumplen con los requisitos de las normas y especificaciones pertinentes de la industria (incluidos, pero no limitados a):

◆ GB / t28181 - 2011 "requisitos técnicos para la transmisión, intercambio y control de información en el sistema de red de videovigilancia de prevención de seguridad"

◆Norma empresarial de State Grid Corporation (q / gdw 517.1-2010) "sistemas e interfaces de videovigilancia de la red eléctrica"

◆DL / t860 - 2016 "redes y sistemas de comunicación automatizados de energía eléctrica"

◆DL / t634.5104-2009 "equipos y sistemas de control remoto"

◆IETF RFC 2068 Protocolo de transmisión de hipertexto (https)

◆IETF RFC 2326 Protocolo de transmisión de streaming en tiempo real (rtsp)

◆IETF RFC 3261 Protocolo de iniciación de conferencias (sip)

◆IETF RFC 3550 Protocolo de transmisión en tiempo real (rtp)

◆IETF RFC 3551 Protocolo de control de transmisión en tiempo real (rtcp)

◆UIT h.264 "estándares de codificación y decodificación de vídeo y audio"

◆UIT - T g.711 "estándares de codificación y decodificación de audio"

◆UIT - T g.722 "estándares de codificación y decodificación de audio"

◆UIT - T g.726 "estándares de codificación y decodificación de audio"

En segundo lugar,Diseño general

2.1 software de plataforma del sistema de control auxiliar de subestacionesComposición del negocio

Mapa de composición de funciones empresariales

Plataforma de monitoreo integral del sistema de control auxiliar de la subestaciónSiguiendo el concepto de soa, se adopta un diseño modular y plug - in, las funciones empresariales se combinan bajo demanda, con capacidad de despliegue redundante para garantizar una alta disponibilidad del negocio del sistema. Desde el punto de vista de la estructura técnica, se divide principalmente en los siguientes niveles:

1) capa básica de acceso

Encapsular el sistema operativo, la base de datos, el cifrado seguro, el acceso al equipo y los Protocolos multimedia, bloquear las diferencias, ser compatible con varios fabricantes, tipos y protocolos de hardware heterogéneo, lograr la independencia de la Plataforma de la aplicación superior, mejorar la eficiencia operativa y la compatibilidad del sistema.

2) nivel de servicio de la plataforma

En el nivel de servicio de la plataforma, además de proporcionar autenticación autorizada, gestión de equipos, gestión de alarmas, adquisición de datos, control de equipos, servicio de reenvío de streaming, servicio de almacenamiento, servicio de vinculación, etc., también se proporcionan servicios de acceso a sistemas de terceros y servicios de gestión de interconexión de plataformas para apoyar la interconexión de plataformas.

3) nivel empresarial

A través de la inducción y encapsulamiento de Negocios comunes, se proporciona una interfaz de negocio en forma de API relajada, como video, alarma, control de equipos, adquisición de datos, estadísticas de consulta y gestión de sistemas, lo que facilita la capa de visualización y la llamada de sistemas de terceros.

4) capa de exhibición

A través de la interfaz api, se llaman las diversas interfaces de servicio proporcionadas por la capa de negocio para mostrar funciones específicas a los usuarios finales.

2.2 Composición de la plataforma

1) servicios de gestión central

Como servicio portador de la plataforma en la nube, es el componente central de todo el sistema, que puede proporcionar servicios unificados de autenticación, autorización y gestión. Como servidor de gestión, los usuarios, roles, permisos, equipos de videovigilancia y gestión centralizada de la configuración dentro del sistema; Como servidor de aplicaciones, proporciona todo tipo de servicios de monitoreo de Seguridad y proporciona funciones perfectas de gestión y auditoría de registros.

2) servicios de streaming

Soporte para el reenvío y distribución de datos de vídeo en tiempo real; Soporte para la reproducción a la Carta (vídeo) de los datos almacenados; Apoyar la gestión de la calidad del servicio y el uso racional del ancho de banda; Apoyar la gestión de prioridades de usuarios y eventos; Apoyar el despliegue en cascada y distribuido; Soporte para estadísticas relacionadas con el flujo de video.

3) servicios de almacenamiento

Admite el modo centralizado de gestión de almacenamiento en la nube, así como el modo de almacenamiento distribuido de almacenamiento dvr; Soporte para el almacenamiento masivo de datos de audio y video a nivel pb, recuperación rápida y recuperación posterior inteligente; Admite estrategias de respaldo flexibles.

4)Función de alarmaservicio

Función de alarmaEl servicio es uno de los módulos de negocio más centrales de la plataforma, que gestiona uniformemente las alarmas de video, las alarmas de datos del entorno de energía, las alarmas del motor principal de alarma, las alarmas de control de acceso, las alarmas de incendios y otras alarmas activadas.

Función de alarmaEl servicio puede recibir y procesar directamente los eventos de alarma reportados por el equipo, o puede analizar y confirmar los datos de Estado recogidos del lado del equipo de acuerdo con las reglas preestablecidas.

Función de alarmaDespués de que el Servicio recibe el nuevo evento de alarma, se encarga de enviar mensajes a los servicios y usuarios de todas las suscripciones en el sistema basados es es en la cola de mensajes.

5)Servicio de agencia de dispositivos

Adopta el mecanismo de plug - in para acceder a todo tipo de equipos, recibir, transmitir y controlar todo tipo de flujos de señalización de medios, simplificar el desarrollo de aplicaciones de acceso a equipos, proporcionar una interfaz estándar y unificada para la parte superior y completar la configuración y el control de los equipos para la parte inferior.

Según el escenario de aplicación, se divide en dos tipos: el Servicio de agente de dispositivos Io y el Servicio de agente de streaming.

III. características de la plataforma

1) alta fiabilidad

Los servicios clave dentro de la plataforma admiten el despliegue y funcionamiento del modo maestro o multimodo, lo que puede prevenir eficazmente las anomalías del sistema causadas por fallas de hardware o red.

La alta fiabilidad de los servicios internos de la plataforma utiliza una variedad de mecanismos, como el monitoreo del estado, la recuperación obligatoria y la migración de servicios. Todos los servicios interactúan con datos basados es es en el bus de mensajes soa, cada servicio informa regularmente de su estado de funcionamiento, el Servicio de gestión central se encarga de resumir y monitorear el Estado de funcionamiento del servicio, eliminar el servicio anormal tan pronto como se detecta una anomalía y notificar a otros servicios relevantes que estén listos para hacer frente. Para los servicios anormales que funcionan en modo único, los servicios relacionados reanudan automáticamente el acoplamiento después de la finalización del reinicio; Para los servicios anormales que funcionan en múltiples máquinas, los servicios relacionados eligen cambiar activamente los servicios. Después de reiniciar el servicio anormal varias veces, el Servicio de gestión del Centro reiniciará activamente el servidor si todavía no puede garantizar el funcionamiento normal de la función general del sistema.

Todos los servicios de la plataforma tienen un mecanismo de detección y recuperación de errores, que puede estimular automáticamente el mecanismo de recuperación y tratar de volver a la normalidad periódicamente cuando el servicio no está disponible, la base de datos o la red falla.

Al mismo tiempo, la Plataforma también ha diseñado especialmente el Servicio de perro guardián de software, que se encarga de monitorear el Estado de funcionamiento y el manejo de anomalías del Servicio de gestión del centro. El Servicio de perro guardián de software tiene una sola función y es confiable por sí mismo.性高Esto garantiza que la plataforma pueda alcanzar el nivel de telecomunicaciones 7 * 24 horas de funcionamiento confiable y proporcionar servicios confiables a los usuarios.

2) buena escalabilidad

Con un diseño modular, los servicios de la Plataforma se pueden ejecutar en un servidor o distribuirse en varios servidores.

Una función comercial en el sistema se puede configurar para ser completada por una sola instancia del servicio o para ser compartida por varias instancias. Por ejemplo: el Servicio de streaming es responsable de acceder a 1000 dispositivos nvr, que se pueden configurar en un servidor o en dos servidores, y la instancia de servicio de streaming de cada servidor es responsable de acceder a 500 unidades cada uno.

3) alta apertura

Se adoptan especificaciones unificadas de acceso al equipo y mecanismos de plug - in para completar el blindaje diferencial y el acceso general a las interfaces de varios equipos, como video, alarma, anillo móvil, protección contra incendios y control de acceso. los nuevos equipos que se unen a la plataforma solo necesitan completar el desarrollo del plug - in de acuerdo con las especificaciones de la interfaz y pueden acceder a la plataforma después de la configuración.

Abre todas las interfaces de negocio de la plataforma en forma de API restful, combinando SDK o controles para completar todas las funciones que el cliente ha implementado.

4) alto grado de estandarización

La adopción de normas y protocolos internacionales estándar puede facilitar el acoplamiento con otros sistemas empresariales y facilitar el desarrollo secundario. El acoplamiento de equipos o sistemas de vídeo dentro de la plataforma admite estándares internacionales o nacionales como la interfaz ONVIF / GB - 28181 / State Grid b, y el acoplamiento de alarmas, anillos móviles, equipos o sistemas de lucha contra incendios admite estándares internacionales o nacionales como IEC 61850 / IEC 104 / modbus rtu / tcp.

5) cascada de plataformas multinivel

El esquema de red que satisface la gestión vertical de varios niveles de los grandes sistemas es conveniente para establecer una gestión de varios niveles. la tecnología de dominio adoptada por la plataforma permite que la cascada se implemente de arriba hacia abajo o se conecte de abajo hacia arriba, lo que puede satisfacer el modo de construcción de que cada región primero se conecte por separado y luego se concentre en la red.

IV. funciones principales

4.1 Enlace de alarma

El ámbito de aplicación de la vinculación de alarmas incluye: alarma perimetral, alarma de control de acceso, alarma de detección de movimiento, alarma de temperatura y humedad, alarma de video, alarma de falla de equipos y servidores, alarma de localización de personal, etc.

La plataforma admite un punto de alarma, enlace de video de múltiples cámaras, enlace de control de múltiples equipos, soporte para la retirada de los usuarios, eliminación manual de la policía, retirada automática de la policía según lo planeado, configuración de la cancelación del retraso de la alarma y otras funciones.

La alarma se produce y puede desencadenar automáticamente una serie de acciones de respuesta:

1) emitir un sonido de alarma;

2) aparece una ventana de recordatorio de alarma para informar al usuario en tiempo real;

3) transmisión de voz en vivo;

4) cambiar automáticamente a la imagen de video de la Cámara correspondiente, con la posición preestablecida cambiar automáticamente a la posición preestablecida, mientras monitorea la imagen OSD superponiendo la información de alarma;

5) captura de imágenes de vídeo de la cámara, a través de mensajes de texto, ftp、 Cargar el servidor por correo y otros medios;

6) equipos de control de enlace, como encender iluminación de campo, sirenas, ventiladores, puertas, etc.;

7) iniciar el video de alarma para facilitar la reproducción del video de imagen correspondiente de acuerdo con la recuperación de información de alarma en el futuro;

8) generar registros de eventos de alarma.

4.1.1Plan de vinculación común

1) vinculación de alarmas de Seguridad

A través de vallas electrónicas, disparos infrarrojos, detectores de animales pequeños y otros desencadenan alarmas de intrusión, abren conjuntamente imágenes de vídeo para capturar y grabar, reproducen la voz de alarma en tiempo real, conectan sirenas para sonar advertencias y envían mensajes de texto de recordatorio.

2) vinculación de alarmas de volumen ambiental

Alarma de exceso de temperatura, la plataforma controla automáticamente el aire acondicionado correspondiente a través del controlador de aire acondicionado conectado para encender, enfriar o calentar; La alarma de exceso de humedad se conecta con el ventilador o Deshumidificador de la zona correspondiente para deshumidificar y enviar un mensaje de texto de recordatorio.

3) vinculación de gases nocivos

Después de detectar que la concentración de gases nocivos como sf6, h2s, O3 y co supera el estándar, el ventilador de enlace se ventila y envía un mensaje de texto de recordatorio.

4) enlace de video de Acción de la puerta de cuchillo

Cuando el Servicio de fondo monitorea la señal de acción del interruptor de la puerta del cuchillo, toma la iniciativa de encender la luz de iluminación correspondiente, expulsa automáticamente el video asociado, llama a la posición preestablecida a la posición de ángulo predeterminada y ve el Estado de cierre en tiempo real de la puerta del cuchillo del interruptor.

4.2 Estadísticas de consulta

4.2.1Consulta de eventos de alarma

Captura de pantalla de la interfaz de consulta de registro de eventos

La información de alarma histórica se puede consultar de acuerdo con la hora, el lugar, el tipo de alarma y otras combinaciones. Muestra la información histórica de la alarma, incluyendo el nombre de la alarma, el nombre del área, el tipo, el tipo de alarma, el nivel de alarma, la hora de ocurrencia, el estado, la descripción, el Estado de confirmación, el confirmante, el tiempo de confirmación, etc.

4.2.2Consulta de registro de datos analógicos

Interfaz de consulta de registro de datos del entorno histórico

Los registros de datos analógicos históricos se pueden consultar de acuerdo con varios métodos combinados, como el subtipo de recursos, el tiempo y el Estado de alarma. Los resultados de la consulta se muestran en forma de lista y gráfico, que incluye el nombre del nodo analógico, el nombre del área, el tipo, el valor, el Estado de alarma, el tipo de evento, el subtipo de evento, el tiempo de ocurrencia del evento, el tiempo de actualización, etc.

4.2.3Consulta de registros de entrada y salida

Interfaz de consulta de registro de entrada y salida de personal

Los registros de entrada y salida del personal se pueden consultar de acuerdo con el nodo de la puerta, el nombre de la persona que entra y sale, el número de la tarjeta, la dirección de entrada y salida, el tipo de operación, el tiempo, el Estado de alarma y otras combinaciones. Los resultados de la consulta se muestran en forma de lista, incluyendo el nombre de la puerta, el nombre del área, el Estado de la puerta, la dirección, el tipo de operación, el operador, el número de la tarjeta, el Departamento de personal, la hora de ocurrencia, etc.

4.2.4Consulta de registro de Operaciones

Interfaz de consulta de registro de Operaciones

El sistema registra la información de operación del usuario y proporciona una función de consulta, que puede rastrear la operación del usuario. Proporciona consultas para múltiples criterios de búsqueda por tipo de operación, usuario, período de tiempo y tipo de evento.

4.3 Gestión de la red del sistema

La Plataforma puede gestionar uniformemente el Estado de funcionamiento de los servidores y equipos en el sistema de monitoreo e informar situaciones anormales en tiempo real.

Para el servidor central, monitorea y analiza el rendimiento del sistema del servidor y los servicios de ejecución en segundo plano, incluyendo: tasa de carga de cpu, tasa de uso de memoria, tasa de uso de disco, etc.

Para los equipos Front - end conectados en el sistema, se monitorea el Estado de funcionamiento general de cada subsistema y el Estado de funcionamiento de un solo equipo.

Interfaz de monitoreo del Estado de servicio del sistema

Interfaz de monitoreo del Estado del equipo de monitoreo

Interfaz de monitoreo del Estado de los puntos de vídeo

Interfaz de monitoreo del Estado del nodo de datos

Interfaz de monitoreo del Estado del nodo de control

V. entorno operativo

5.1 Entorno de hardware

5.1.1Servidores

1) pequeña escala

Cpu: Intel xeon E3 - 1230 V2 3,3 GHz y más;

Memoria: memoria 4G DDR3 y superior;

Tarjeta de red: Intel 1000m NIC * 2;

2) tamaño mediano y grande

Cpu: Intel xeon e5620 2,4 GHz y más;

Memoria: 4G DDR3 y másmemoriaV;

Tarjeta de red: Intel 1000m NIC * 2;

5.1.2Estación de trabajo cliente

Cpu: doble núcleo Intel / amd, 2,4 GHz y más;

Memoria: 4G DDR3 y másmemoriaV;

Tarjeta de red: tarjeta de red de más de 100 Mbps de Intel o realtek;

5.2 Entorno de software

5.2.1Sistema operativo

El Servicio de gestión de fondo recomienda el uso del sistema operativo Windows servidor 2008 (32 / 64) o Windows servidor 2012;

El cliente recomienda usar el sistema operativo Windows 7 o Windows 10;

El cliente BS recomienda el uso de ie8 - ie11.

5.2.2Base de datos

La plataforma utiliza MySQL por defecto, aunque también es compatible con otros sistemas de base de datos convencionales, y no se recomienda reemplazarlo por otros sistemas de gestión de bases de datos en casos no especiales, teniendo en cuenta factores de compatibilidad.

Bases de datos soportadas: mysql, servidor sql, oracle.

Vi,Indicadores de rendimiento

6.1 Capacidad del sistema

1) equipo frontal

- número de cámaras manejables: ≥ 30.000.

- número de vídeos reenviados simultáneamente en un solo servidor de streaming: ≥ 300 (flujo de código 2mb / s).

- individualCada servidor de la función de alarmaNúmero de mensajes reenviados en segundos: ≥ 500.

2) gestión de usuarios

- número máximo de usuarios manejables: ≥ 3.000.

- número de usuarios en línea al mismo tiempo: ≥ 1500.

6.2 Tiempo real

En el caso de la red ideal, el retraso de transmisión de datos de vídeo y audio en tiempo real es inferior a 1000ms.

En el caso de la red ideal, el retraso de respuesta de conmutación de imágenes de vídeo es inferior a 1s.

En el caso de la red ideal, el retraso de la respuesta de rotación controlada por la plataforma en la nube es inferior a 1s.

- en el caso ideal de la red, después de que se active la alarma, el tiempo de respuesta de enlace directo necesario para activar y activar la visualización y grabación de vídeo en el Centro de monitoreo es inferior a 2s.

VII. presentación de casos

Monitoreo de emisiones de la Oficina de GIS

Monitoreo de la densidad de microagua SF6

Monitoreo de la concentración de gas SF6

Monitoreo en línea de pararrayos

Alarma histórica

Datos históricos

Vídeo en tiempo real

Reproducción de vídeo