Plataforma de monitoramento integrada do sistema de controle auxiliar da subestação

A plataforma de monitoramento integrada do sistema de controle auxiliar da subestação como um dos sistemas no projeto da subestação inteligente, geralmente consiste em subsistema de vigilância de vídeo, subsistema de controle de acesso, subsistema de monitoramento ambiental, subsistema de segurança, subsistema de controle inteligente, etc. O sistema de auxílio da subestação inteligente tem o “controle inteligente” como núcleo, monitorando o estado e controlando inteligentemente os principais equipamentos elétricos, os locais de instalação de equipamentos críticos e o ambiente circundante em toda a estação.

Um,Introdução Geral

1.1 Visão geral

A plataforma de monitoramento integrada do sistema de controle auxiliar da substação (sistema de controle auxiliar da substação inteligente) é um conjunto de "integrado", "digital", "inteligente" plataforma integrada de gerenciamento integrado de segurança, que integra o monitoramento on-line, a vigilância de vídeo, a comunicação visual, o ambiente dinâmico, a segurança, o controle de acesso, o controle de equipamentos, o alarme de incêndio e outros subsistemas, e para a realização da gestão unificada de vários subsistemas sob uma plataforma e a ligação entre si, realmente realizou a gestão "integrada e inteligente", melhorando significativamente a eficiência operacional de todo o sistema.

A plataforma de monitoramento integrado do sistema de controle auxiliar da estação de substância é uma plataforma de rede multi-sistema integrada baseada na arquitetura do sistema SOA, que adota tecnologia avançada de desenvolvimento de software e hardware para resolver problemas como gerenciamento centralizado do sistema, rede de vários níveis, compartilhamento de informações, interconectividade e fusão de vários negócios.

A plataforma de monitoramento abrangente do sistema de controle auxiliar da subestação é orientada principalmente para a indústria de energia elétrica, através de meios técnicos como a abstração de recursos e o acesso unificado para a demonstração integrada de vários sistemas de negócios, reduzindo significativamente a dificuldade e a carga de trabalho da manutenção diária, melhorando a eficiência da gestão operacional do sistema e fornecendo suporte técnico intuitivo e eficaz para a produção segura.

1.2 Software da plataforma do sistema de controle auxiliar da subestaçãoPadrões técnicos

As funcionalidades de design e as métricas de desempenho do Software atendem aos requisitos dos padrões e especificações relevantes da indústria, incluindo, sem limitação:

GB/T28181-2011 - Requisitos técnicos de transmissão, troca e controle de informações de sistemas de rede de vigilância por vídeo

◆Norma Empresarial da Empresa Nacional de Rede Elétrica (Q/GDW 517.1-2010) "Sistema e Interface de Vigilância de Vídeo da Rede Elétrica"

◆DL/T860-2016 Redes e Sistemas de Comunicação de Automação Elétrica

◆DL/T634.5104-2009 Dispositivos e Sistemas Remotos

◆RFC 2068 - Protocolo de Transferência de Hipertexto (HTTP)

◆RFC 2326 - Protocolo de Transmissão de Streaming em Tempo Real (RTSP)

◆RFC 3261 Protocolo de Inicialização de Conferência (SIP)

◆RFC 3550 - Protocolo de Transmissão em Tempo Real (RTP)

◆RFC 3551 - Protocolo de Controle de Transmissão em Tempo Real (RTCP)

◆ITU H.264 - Norma para Codecs de Áudio e Vídeo

◆ITU-T G.711 Norma para Codecs de Áudio

◆ITU-T G.722 Norma para Codecs de Áudio

◆ITU-T G.726 Norma para Codecs de Áudio

Dois.Design geral

2.1 Software da plataforma do sistema de controle auxiliar da subestaçãoComposição do negócio

Diagrama de funções empresariais

Plataforma de monitoramento integrada do sistema de controle auxiliar da subestaçãoSiga o conceito de SOA, com design modular e plug-in, combinação de funções de negócios sob demanda e capacidade de implantação redundante para garantir a alta disponibilidade do negócio do sistema. A estrutura técnica é dividida principalmente nos seguintes níveis:

1) Camada de acesso básica

Encapsulação de sistemas operacionais, bancos de dados, criptografia segura, acesso ao dispositivo e protocolos multimídia, bloqueio de diferenças, compatibilidade com vários tipos de hardware heterogênero de vários fornecedores, vários tipos e protocolos, implementação de indiferença de plataforma para aplicações de nível superior, melhoria da eficiência operacional e compatibilidade do sistema.

2) Camada de Serviço da Plataforma

Na camada de serviços da plataforma, além de fornecer autenticação de autorização, gerenciamento de equipamentos, gerenciamento de alarmes, coleta de dados, controle de equipamentos, serviços de encaminhamento de streaming, serviços de armazenamento, serviços de ligação, etc., também fornecemos serviços de acesso a sistemas de terceiros e serviços de gerenciamento de conexão da plataforma para apoiar a conexão da plataforma.

3) Nível de Negócios

A interface de negócios é fornecida na forma de APIs RESTful como vídeo, alarmes, controle de equipamentos, coleta de dados, estatísticas de consultas, gerenciamento de sistemas e outros através da agregação e encapsulamento de negócios comuns, para facilitar a camada de apresentação e chamadas de sistemas de terceiros.

4) Exposição

Chame várias interfaces de serviços fornecidas pela camada de negócios através da API para mostrar funcionalidades específicas ao usuário final.

2.2 Composição da plataforma

1) Serviços de Gestão Central

O serviço de hospedagem como plataforma em nuvem é um componente central de todo o sistema, capaz de fornecer serviços unificados de certificação, autorização e gerenciamento. Como servidor de gerenciamento, gerenciamento centralizado de configuração de usuários, papéis, permissões, dispositivos de vigilância de vídeo no sistema; Como servidor de aplicativos, oferece uma variedade de serviços de monitoramento de segurança, oferecendo gerenciamento de registros e funcionalidades de auditoria completas.

2) Serviços de streaming

Suporta a transmissão e distribuição de dados de vídeo em tempo real; Suporta a reprodução de dados armazenados sob demanda (VOD); Apoiar o gerenciamento de QoS para o uso racional da largura de banda; Apoiar o gerenciamento de prioridades de usuários e eventos; Suporte para implantações em cascade e distribuídas; Suporta estatísticas relacionadas ao streaming de vídeo.

3) Serviços de armazenamento

Suporta o modo de gerenciamento centralizado de armazenamento em nuvem e também suporta o modo de armazenamento distribuído de armazenamento DVR; Suporta armazenamento de dados de áudio e vídeo de nível PB, recuperação rápida e recuperação pós-inteligente; Apoia estratégias de backup flexíveis.

4)Função de alarmeServiços

Função de alarmeO serviço é um dos módulos de negócios mais centrais da plataforma, gerenciando de forma unificada alarmes de vídeo, alarmes de dados de ambiente dinâmico, alarmes de hospedagem de alarmes, alarmes de controle de acesso, alarmes de incêndio e outros tipos de alarmes acionados.

Função de alarmeOs serviços podem receber alarmes relatados diretamente pelo dispositivo de processamento ou analisar e confirmar os dados de estado coletados do dispositivo de acordo com regras padrão.

Função de alarmeQuando o serviço recebe um novo alarme, a fila de mensagens é responsável pelo push de mensagens para todos os serviços e usuários assinados no sistema.

5)Serviços de Agência de Equipamento

O uso de mecanismos de plug-in para acessar vários tipos de dispositivos, receber, transmitir e controlar vários tipos de fluxos de sinalização de mídia, simplificar o desenvolvimento de aplicativos de acesso ao dispositivo, fornecer uma interface padrão unificada para a camada superior e configurar e controlar o dispositivo inferior.

Dependendo do cenário de aplicação, ele é dividido em dois tipos de serviço de proxy de dispositivo IO e serviço de proxy de streaming.

Características da plataforma

1) Alta confiabilidade

Todos os serviços críticos dentro da plataforma suportam implementações em modo master ou multi-master, protegendo de forma eficaz contra anomalias do sistema devido a falhas de hardware ou rede.

A alta confiabilidade dos serviços internos da plataforma envolve vários mecanismos, como monitoramento de estado, recuperação forçada e migração de serviços. Todos os serviços interagem com dados baseados em um barramento de mensagens SOA, cada serviço relata regularmente seu estado de funcionamento, e o serviço de gerenciamento central é responsável por monitorar o estado de funcionamento do serviço em conjunto, eliminar imediatamente os serviços anormais quando forem detectados e notificar outros serviços relevantes para estar prontos para lidar. Para serviços anormais executados no modo de máquina única, os serviços relacionados restauram automaticamente o acoplamento após a reinicialização ser concluída; Para serviços anormais em execução em múltiplas máquinas, os serviços relevantes escolhem o serviço de comutação ativa. O serviço de gerenciamento central reinicia proativamente o servidor após várias reinicializações do serviço anormal, se ainda não conseguir garantir que a funcionalidade geral do sistema funcione corretamente.

Todos os serviços na plataforma possuem mecanismos de detecção e recuperação de erros que podem ser ativados automaticamente em caso de indisponibilidade do serviço, falha de banco de dados ou rede e tentativas periódicas de restaurar o estado normal.

Ao mesmo tempo, a plataforma também projetou um serviço de guarda de software, que é responsável por monitorar o estado operacional do serviço de gerenciamento central e o tratamento de anomalias. Funcionalidade de serviço de cão de guarda de software única e confiável性高Assim, a plataforma pode atingir o nível de telecomunicações 7 * 24 horas de funcionamento confiável, fornecendo serviços confiáveis ​​aos usuários.

2) Boa expansividade

Com um design modular, os serviços da plataforma podem ser executados em um único servidor ou distribuídos em vários servidores.

Uma função de negócio no sistema pode ser configurada para ser realizada por uma única instância do serviço ou para ser compartilhada conjuntamente por várias instâncias. Por exemplo, um serviço de streaming é responsável pelo acesso a 1.000 dispositivos NVR, configurados em um servidor ou em dois servidores, com 500 instâncias de serviço de streaming por servidor.

3) Alto nível de abertura

Adotando especificações unificadas de acesso ao dispositivo e mecanismo de plug-in, para completar o blindagem diferencial e o acesso geral a vários tipos de interfaces de dispositivos, como vídeo, alarme, anel dinâmico, incêndio, controle de acesso, o novo dispositivo para a plataforma só precisa concluir o desenvolvimento do plug-in de acordo com as especificações da interface, após a configuração, você pode acessar a plataforma.

Abra todas as interfaces de negócios da plataforma em uma API RESTful, com SDKs ou controles para completar todas as funcionalidades implementadas pelo cliente.

4) Alto nível de padronização

A adoção de normas e protocolos internacionais padrão facilita a conexão com outros sistemas de negócios e facilita o desenvolvimento secundário. O equipamento de vídeo interno da plataforma ou o acoplamento do sistema suporta padrões internacionais ou nacionais como ONVIF / GB-28181 / Interface B da rede nacional, e o acoplamento de alarme, anel dinâmico, equipamento de incêndio ou sistema suporta padrões internacionais ou nacionais como IEC 61850 / IEC 104 / MODBUS RTU / TCP.

5) Cascade de Plataforma Multinível

Para atender a solução de rede de gerenciamento vertical de vários níveis de grandes sistemas, para facilitar a criação de gerenciamento de vários níveis, a tecnologia de domínio adotada pela plataforma permite que a cascade possa ser implementada de cima para baixo, ou pode ser conectada de baixo para cima em níveis, para atender ao modo de construção de redes separadas em cada região e redes centralizadas de nível superior.

IV. Funções principais

4.1 Ligação de alarme

O âmbito de aplicação da ligação de alarme inclui: alarme periférico, alarme de controle de acesso, alarme de detecção móvel, alarme de temperatura e umidade, alarme de vídeo, alarme de falha de equipamento e servidor, alarme de localização de pessoas, etc.

A plataforma suporta um pouco de ligação de vídeo de câmera múltipla de alarme, ligação de controle de vários dispositivos, suporte à retirada de tela do usuário, extinção manual de alarme, retirada automática automática de tela de acordo com o plano, configuração de atraso de cancelamento de alarme e outras funções.

O alarme desencadeia automaticamente uma série de ações de resposta:

1) Emitir um som de alarme;

2) janela de alerta pop-up para notificar o usuário em tempo real;

3) transmissão de voz em pessoa real;

4) Alternar automaticamente para a imagem de vídeo da câmera correspondente, com a mudança automática pré-definida para a pré-definida, enquanto monitora a informação de alarme de sobreposição OSD da tela;

5) capturar imagens de vídeo da câmera de captura de ligação, através de mensagens de texto, ftp、 Enviar servidores por e-mail;

6) Equipamento de controle de ligação, como iluminação de campo de início, sirena, ventilador, porta, etc.;

7) Iniciar a gravação de alarme para facilitar a reprodução da gravação de imagem correspondente de acordo com a informação de alarme;

8) Criação de registros de alarme.

4.1.1Projetos de ligação comuns

1) Alarme de segurança

Através de cerca eletrônica, infravermelho, detector de pequenos animais, etc., desencadear alarme de invasão, ligação para abrir imagens de vídeo para captura e gravação, reprodução em tempo real de voz de alerta, ligação de alarme de voz de sirena, envio de mensagens de texto de lembrete.

2) Alerta ambiental

Alarme de excesso de temperatura, plataforma através do controlador de ar condicionado de acesso, controle automático do ar condicionado correspondente para refrigeração ou aquecimento; O alarme de excesso de umidade liga o ventilador ou o desumidificador da área correspondente para desumidificar e enviar uma mensagem de lembrete.

3) Ligação de gases perigosos

Depois de detectar que a concentração de gases perigosos como SF6, H2S, O3 e CO é excedida, o ventilador de ligação é ventilado e envia uma mensagem de lembrete.

4) Ligação de vídeo de ação de barra de faca

Quando o serviço de back-office monitora o sinal de ação do interruptor da barra, ativa a iluminação correspondente, exibe automaticamente o vídeo associado, chame a posição pré-definida para a posição angular pré-definida e veja o estado de fechamento do interruptor da barra em tempo real.

4.2 Estatísticas de consulta

4.2.1Investigação de incidentes policiais

Captura de tela da interface de consulta de registro de eventos

As informações de alarme histórico podem ser consultadas de várias combinações, como hora, local e tipo de alarme. Mostra informações de alarme histórico, incluindo nome do alarme, nome da região, tipo, tipo de alarme, nível de alarme, hora de ocorrência, estado, descrição, estado de confirmação, confirmação de pessoa, hora de confirmação e muito mais.

4.2.2Consulta de registro de dados analógicos

Interface de consulta de registro de dados ambientais históricos

Os registros de dados analógicos históricos podem ser consultados de várias combinações de subtipos de recursos, horários e estados de alarme. Os resultados da consulta são apresentados em listas e gráficos, incluindo nomes de nós analógicos, nomes de regiões, tipos, valores, estado de alarme, tipos de eventos, subtipos de eventos, hora do evento, hora de atualização e muito mais.

4.2.3Consulta de registro de entrada e saída

Interface de consulta de registro para pessoas

Os registros de entrada e saída podem ser consultados de várias combinações de nós de porta, nomes de pessoas de entrada e saída, números de cartões, direções de entrada e saída, tipo de operação, hora, estado de alarme, etc. Os resultados da consulta são exibidos como uma lista, incluindo o nome da porta, o nome da área, o estado da porta, a direção, o tipo de operação, o operador, o número do cartão, o departamento de pessoal, a hora da ocorrência e muito mais.

4.2.4Consulta de registro de operações

Interface de consulta de registro de operações

O sistema registra informações sobre as operações do usuário e fornece recursos de consulta para rastrear as operações do usuário. Oferece consultas com vários critérios de pesquisa por tipo de operação, usuário, período de tempo e tipo de evento.

4.3 Administração de sistemas

A plataforma é capaz de gerenciar de forma unificada o estado de funcionamento de servidores e dispositivos no sistema de monitoramento e relatar anomalias em tempo real.

Para servidores centrais, monitore e analise o desempenho do sistema do servidor e dos serviços de execução em segundo plano, incluindo: carga da CPU, uso da memória, uso do disco e muito mais.

Para os dispositivos de front-end acessados no sistema, monitore o estado de funcionamento geral de cada subsistema, o estado de funcionamento de dispositivos individuais, etc.

Interface de monitoramento do estado do serviço do sistema

Interface de monitoramento do estado do dispositivo de monitoramento

Interface de monitoramento de estado de contato de vídeo

Interface de monitoramento do estado do nó de dados

Interface de monitoramento do estado do nó de controle

V. Ambiente operacional

5.1 Ambiente de hardware

5.1.1Servidor

1) Pequeno tamanho

CPU: Intel Xeon E3-1230 V2 3.3GHz e superior;

Memória: Memória 4G DDR3 e superior;

Placa de rede: Intel 1000M NIC*2;

2) tamanho médio

CPU: Intel Xeon E5620 2.4GHz e superior;

Memória: 4G DDR3 e superiorMemória；

Placa de rede: Intel 1000M NIC*2;

5.1.2Estação de trabalho do cliente

CPU: Dual Core Intel / AMD, 2,4 GHz e superior;

Memória: 4G DDR3 e superiorMemória；

Cartão de rede: Cartão de rede de 100 Mbps ou mais da Intel ou RealTek;

5.2 Ambiente de software

5.2.1Sistema operacional

Os serviços de gerenciamento em segundo plano recomendam o Windows Server 2008 (32/64) ou o Windows Server 2012;

Os clientes recomendam o uso do sistema operacional Windows 7 ou Windows 10;

Os clientes BS recomendam o uso do IE8-IE11.

5.2.2Base de dados

A plataforma usa o MySQL por padrão, embora também seja compatível com outros sistemas de banco de dados mainstream e, devido a fatores de compatibilidade, não é recomendada a substituição para outros sistemas de gerenciamento de banco de dados em circunstâncias não excepcionais.

Bancos de dados suportados: MySQL, SQL Server, Oracle.

Seis.Indicadores de desempenho

6.1 Capacidade do sistema

1) Equipamento frontal

- Número de câmeras gerenciáveis: ≥30.000 unidades.

Número de vídeos simultâneos encaminhados por um único servidor de streaming: ≥300 canais (2Mb/s de fluxo de código).

- ÚnicoServidor de função de alarme cadaNúmero de mensagens em segundos: ≥500.

2) Gestão de usuários

Número máximo de usuários gerenciáveis: ≥3.000.

Número de usuários online simultaneamente: ≥1500.

6.2 Tempo real

- Idealmente, a transmissão de dados de vídeo e áudio em tempo real é de < 1000ms.

- Idealmente na rede, o atraso de resposta de mudança de imagem de vídeo é de <1s.

- Idealmente, a rede tem um atraso de resposta de rotação de controle de nuvem de <1s.

- Idealmente na rede, o tempo de resposta de ligação direta necessário para exibição e gravação de vídeo é acionado e iniciado no centro de monitoramento após o acionamento do alarme <2s.

VII. Apresentação de casos

Monitoramento de GIS

Monitoramento de densidade de microágua SF6

Monitoramento da concentração de gás SF6

Monitoramento on-line de pararelâmpago

Histórico de alarmes

Dados históricos

Vídeo em tempo real

Reprodução de vídeo