Integrierte Überwachungsplattform für das Zusatzsteuerungssystem der Substation

Die umfassende Überwachungsplattform für Substation-Unterstützungssysteme als eines der Systeme in einem intelligenten Substation-Projekt besteht in der Regel aus Videoüberwachungssubsystemen, Zugangskontrollsubsystemen, Umweltüberwachungssubsystemen, Sicherheitsschutzsubsystemen, intelligenten Steuerungssubsystemen usw. Das intelligente Substation-Hilfssystem basiert auf der „intelligenten Steuerung“ und führt rund um die Uhr die Zustandsüberwachung und intelligente Steuerung der wichtigsten elektrischen Geräte, der wichtigen Installationsstellen und der Umgebung der gesamten Anlage durch.

Einer,Allgemeine Präsentation

1.1 Übersicht

Die umfassende Überwachungsplattform des Substation-Hilfssteuerungssystems (intelligentes Substation-Hilfssteuerungssystem) ist eine "integrierte", "digitale", "intelligente" integrierte Sicherheitsmanagementplattform, die Online-Überwachung, Videoüberwachung, visuelle Kommunikation, dynamische Umgebung, Sicherheitsschutz, Zugangskontrolle, Gerätesteuerung, Feueralarm und andere Subsysteme integriert und die einheitliche Verwaltung mehrerer Subsysteme unter einer Plattform und die Verbindung untereinander erreicht, um wirklich "integriertes, intelligentes" Management zu erreichen, um die Betriebseffizienz des gesamten Systems erheblich zu verbessern.

Die umfassende Überwachungsplattform des Substation Assisted Control Systems ist eine auf der SOA-Systemarchitektur basierende integrierte Multi-System-Vernetzungsplattform, die fortgeschrittene Software-Hardware-Entwicklungstechnologie verwendet, um die Probleme der zentralen Systemverwaltung, der mehrstufigen Vernetzung, des Informationsaustausches, der Vernetzung und der Multi-Business-Konvergenz zu lösen.

Die umfassende Überwachungsplattform für Substation-Unterstützungssysteme richtet sich hauptsächlich an die Energieindustrie. Durch technische Mittel wie Ressourcenabstraktion und einheitlicher Zugriff wird eine integrierte Darstellung mehrerer Geschäftssysteme erreicht, was die Schwierigkeit des täglichen Betriebs und der Arbeitslast erheblich reduziert, die Effizienz des Systembetriebsmanagements verbessert und intuitive und effektive technische Unterstützung für die sichere Produktion bietet.

1.2 Substation-Unterstützungssystem-Plattform-SoftwareTechnische Standards

Die Entwurfsfunktionen und Leistungsindikatoren dieser Software erfüllen die Anforderungen entsprechender Branchenstandards und Spezifikationen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

GB/T28181-2011 - Sicherheit vor Videoüberwachung Netzwerksysteme Informationsübertragung, Austausch und Steuerung technische Anforderungen

◆Unternehmensstandard des nationalen Netzunternehmens (Q/GDW 517.1-2010) "Netz-Videoüberwachungssystem und -Schnittstelle"

◆DL/T860-2016 Kommunikationsnetze und -systeme für elektrische Automatisierung

◆DL/T634.5104-2009 Fernbedienungsgeräte und -systeme

◆RFC 2068 - Hypertext-Übertragungsprotokoll (HTTP)

◆IETF RFC 2326 - Echtzeit-Streaming-Übertragungsprotokoll (RTSP)

◆IETF RFC 3261 Konferenzinitialisierungsprotokoll (SIP)

◆RFC 3550 - Echtzeit-Übertragungsprotokoll (RTP)

◆IETF RFC 3551 - Echtzeit-Übertragungskontrollprotokoll (RTCP)

◆ITU H.264 - Video-Audio-Codecs

◆ITU-T G.711 Audiocodec-Norm

◆ITU-T G.722 Audiocodec-Norm

◆ITU-T G.726 Audiocodec-Norm

Zwei,Gesamtdesign

2.1 Plattformsoftware für Substation Assisted Control SystemsGeschäftszusammensetzung

Zusammensetzung der Geschäftsfunktionen

Integrierte Überwachungsplattform für das Zusatzsteuerungssystem der SubstationFolgen Sie der SOA-Philosophie und verwenden Sie ein modulares, plug-in-basiertes Design, eine Kombination von Geschäftsfunktionen auf Anfrage und redundante Bereitstellungskapazitäten, um eine hohe Verfügbarkeit des Systemgeschäfts zu gewährleisten. Die technische Struktur ist hauptsächlich in folgende Ebenen unterteilt:

1) Grundzugangsebene

Verpackung von Betriebssystemen, Datenbanken, sicherer Verschlüsselung, Gerätezugriff und Multimedia-Protokollen, Abweichung, Kompatibilität mit einer Vielzahl von heterogenen Hardware von mehreren Herstellern, mehreren Arten und mehreren Protokollen, Plattformunabhängigkeit von übergeordneten Anwendungen, verbesserte Betriebseffizienz und Systemkompatibilität.

2) Plattform-Service-Ebene

Neben der Bereitstellung von Autorisierungszertifizierung, Gerätemanagement, Alarmmanagement, Datenerfassung, Gerätesteuerung, Streaming-Weiterleitungsdienste, Speicherdienste, Verbindungsdienste usw. bietet die Plattform Service-Ebene auch Systemzugriffsdienste von Drittanbietern und Plattformverbindungsverwaltungsdienste zur Unterstützung der Plattformverbindung.

3) Geschäftsebene

Durch die Regression und Verpackung von häufig verwendeten Geschäftsbereichen wird eine geschäftliche Schnittstelle in der Form von RESTful APIs wie Video, Alarme, Gerätesteuerung, Datenerfassung, Abfragestatistik und Systemverwaltung bereitgestellt, um die Darstellungsschicht und Systemaufrufe von Drittanbietern zu erleichtern.

4) Darstellungsschicht

Aufruf verschiedener von der Business-Ebene bereitgestellter Service-Schnittstellen über die API-Schnittstelle, um den Endbenutzern spezifische Funktionen vorzustellen.

2.2 Plattform Zusammensetzung

1) Zentralmanagementdienstleistungen

Als Cloud-Plattform ist der Hosting-Service eine Kernkomponente des gesamten Systems und bietet einheitliche Zertifizierungs-, Autorisierungs- und Managementdienstleistungen. Als Verwaltungsserver für die zentrale Konfigurationsverwaltung von Benutzern, Rollen, Berechtigungen, Videoüberwachungsgeräten im System; Als Anwendungsserver bietet es eine Vielzahl von Sicherheitsüberwachungsdienstleistungen und umfassende Protokollverwaltungs- und Auditfunktionen.

2) Streaming-Dienste

Unterstützung der Weiterleitung und Verteilung von Echtzeit-Videodaten; Unterstützt die Wiedergabe von gespeicherten Daten auf Anfrage (VOD); Unterstützung des QoS-Managements für eine angemessene Nutzung der Bandbreite; Unterstützung der Prioritätsverwaltung von Benutzern und Ereignissen; Unterstützung von Kaskaden und verteilten Bereitstellungen; Unterstützt Videostreaming-bezogene Statistiken.

3) Speicherdienstleistungen

Unterstützt den zentralen Cloud-Speicherverwaltungsmodus und unterstützt auch den verteilten Speichermodus für DVR-Speicher; Unterstützt PB-Ebene massive Audio-Video-Datenspeicherung, schnelle Abrufe und intelligente Nachabrufe; Unterstützt flexible Backup-Strategien.

4)AlarmfunktionDienst

AlarmfunktionDer Service ist eines der zentralsten Geschäftsmodules der Plattform und verwaltet Videoalarme, dynamische Umgebungsdatenalarme, Alarmhostalarme, Zugangsalarme, Brandalarme und andere ausgelöste Alarme.

AlarmfunktionDer Dienst kann Alarmereignisse direkt empfangen und verarbeiten, die vom Gerät gemeldet werden, oder die Statusdaten, die von der Geräteseite erfasst werden, gemäß den vorgegebenen Regeln analysieren und bestätigen.

AlarmfunktionNachdem der Dienst einen neuen Alarm erhält, ist er auf der Grundlage der Nachrichtenwarteschlange für alle abonnierten Dienste und Benutzer im System verantwortlich.

5)Equipment Agent Service

Mit Plug-in-Mechanismus, Zugriff auf verschiedene Arten von Geräten, Empfang, Übertragung, Steuerung verschiedener Arten von Medien-Signalstrom, Vereinfachung der Anwendungsentwicklung für den Zugriff auf Geräte, Bereitstellung einer einheitlichen Schnittstelle für die obere Ebene und Konfiguration und Steuerung der unteren Geräte.

Je nach Anwendungsszenario werden sie in IO-Geräte-Proxy-Dienste und Streaming-Proxy-Dienste unterteilt.

Eigenschaften der Plattform

1) Hohe Zuverlässigkeit

Schlüsseldienste innerhalb der Plattform unterstützen die Bereitstellung im Master- oder Multi-Master-Modus, um Systemabfälle aufgrund von Hardware- oder Netzwerkfehlern effektiv zu verhindern.

Die hohe Zuverlässigkeit der plattforminternen Dienste umfasst eine Vielzahl von Mechanismen wie Statusüberwachung, Zwangswiederherstellung und Dienstmigration. Alle Dienste interagieren mit den Daten auf der Grundlage des SOA-Nachrichtenbusses. Jeder Dienst berichtet regelmäßig über seinen jeweiligen Betriebsstatus. Der zentrale Verwaltungsdienst überwacht den Betriebsstatus des Dienstes zusammenfassend, beseitigt den Dienst sofort, sobald eine Anomalie festgestellt wird, und informiert andere relevante Dienste, dass sie bereit sind. Für außergewöhnliche Dienste, die im Einzelmodus laufen, wird die Verbindung nach dem Neustart automatisch wiederhergestellt. Bei außergewöhnlichen Diensten, die auf mehreren Maschinen ausgeführt werden, wählen die betreffenden Dienste den aktiven Umschaltdienst aus. Der zentrale Verwaltungsdienst startet den Server nach mehreren Neustarts des außergewöhnlichen Dienstes aktiv neu, wenn die gesamte Funktionsfähigkeit des Systems nicht garantiert werden kann.

Alle Dienste auf der Plattform verfügen über einen Fehlererkennungs- und Wiederherstellungsmechanismus, der automatisch aktiviert wird, wenn der Dienst nicht verfügbar ist, Datenbank- oder Netzwerkfehler auftreten und regelmäßig versucht, den normalen Zustand wiederherzustellen.

Gleichzeitig hat die Plattform auch speziell einen Software-Watchdog-Service entwickelt, der den Betriebszustand und die Abweichungsbehandlung des Zentralmanagementdienstes überwacht. Software-Wachhund-Service-Funktion ist einzigartig und zuverlässig性高Damit wird sichergestellt, dass die Plattform einen zuverlässigen Betrieb von 7 * 24 Stunden auf Telekommunikationsstufe erreichen kann und den Benutzern zuverlässige Dienstleistungen bietet.

2) Gut erweiterbar

Durch das modulare Design können die einzelnen Dienste in der Plattform auf einem Server oder auf mehreren Servern ausgeführt werden.

Eine Geschäftsfunktion im System kann so konfiguriert werden, dass sie von einer einzelnen Instanz des Dienstes oder gemeinsam von mehreren Instanzen ausgeführt werden kann. Zum Beispiel kann ein Streaming-Dienst, der für den Zugriff auf 1.000 NVR-Geräte verantwortlich ist, auf einem Server oder auf zwei Servern konfiguriert werden, wobei jede Instanz des Streaming-Dienstes für den Zugriff auf 500 NVR-Geräte verantwortlich ist.

3) Hohe Offenheit

Mit einheitlichen Gerätezugriffsspezifikationen und Plug-in-Mechanismus, um die unterschiedliche Abschirmung und den ganzheitlichen Zugriff auf verschiedene Arten von Geräteschnittstellen wie Video, Alarm, Dynamik, Feuer, Zugangskontrolle und andere zu vervollständigen, müssen neue Geräte der Plattform beitreten, um die Plug-in-Entwicklung nach den Spezifikationen der Schnittstelle abzuschließen, und können nach der Konfiguration auf die Plattform zugreifen.

Öffnen Sie alle geschäftlichen Schnittstellen der Plattform mit einer RESTful-API, um alle Funktionen zu erreichen, die bereits vom Client implementiert wurden, in Kombination mit einem SDK oder einem Controller.

4) Hohe Standardisierung

Die Einführung von internationalen Normen und Protokollen ermöglicht eine einfache Anbindung an andere Geschäftssysteme und erleichtert die Sekundärentwicklung. Interne Videogeräte oder Systemdocking der Plattform unterstützen internationale oder nationale Standards wie ONVIF / GB-28181 / National Network B-Schnittstelle, Alarm-, Dynamik-, Feuergeräte oder Systemdocking unterstützen internationale oder nationale Standards wie IEC 61850 / IEC 104 / MODBUS RTU / TCP.

5) Mehrstufige Plattformkaskade

Um die Netzwerklösung für das vertikale Management von mehreren Ebenen des großen Systems zu erfüllen, erleichtert die Einrichtung von mehreren Ebenen des Managements, die Domänentechnologie, die von der Plattform verwendet wird, so dass die Kaskade von oben nach unten implementiert werden kann, oder von unten nach oben stufenweise vernetzt werden kann, um die Art und Weise des Aufbaus der einzelnen Netzwerke zu erfüllen.

4. Hauptfunktionen

4.1 Alarmverbindung

Der Anwendungsbereich der Alarmverbindung umfasst: Peripheriallarm, Zugangsalarm, Bewegungserkennungsalarm, Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsalarm, Videoalarm, Geräte- und Server-Fehleralarm, Personalpositionsalarm usw.

Die Plattform unterstützt eine kleine Alarm-Multi-Kamera-Video-Verknüpfung, Multi-Geräte-Steuerung-Verknüpfung, Unterstützung für die Abwehr des Benutzers, die manuelle Löschung des Alarms, die geplante automatische Abwehr des Alarms, die Einstellung der Alarmverzögerung und anderer Funktionen.

Ein Alarm löst automatisch eine Reihe von Reaktionen aus:

1) Alarmgeräusche;

2) Pop-up-Alarmfenster, um den Benutzer in Echtzeit zu benachrichtigen;

3) Echte Sprachübertragung;

4) automatisch auf das entsprechende Videobild der Kamera wechseln, die automatische Umstellung auf die vorgegebene Position hat, während die Bildschirm-OSD-Überlagerung-Alarminformationen überwacht werden;

5) Capture Link Capture Kamera Video Bilder, per SMS, ftp、 E-Mail-Server hochladen;

6) Verbindungssteuerungsgeräte, wie zum Beispiel das Starten von Feldbeleuchtung, Sirenen, Ventilatoren, Türen usw.;

7) Starten Sie die Alarmaufzeichnung, um die entsprechende Bildaufzeichnung nach den Alarminformationen später abzurufen;

8) Erstellen von Alarm-Ereignis-Aufzeichnungen.

4.1.1Häufige Verbindungen

1) Sicherheits-Alarm

Durch elektronischen Zaun, Infrarot-Gegenströmung, Kleintierdetektor usw. wird ein Eindringalarm ausgelöst, Videobilder für Aufnahmen und Videoaufnahmen geöffnet, Alarmstimmen in Echtzeit wiedergegeben, Sirenen ausgesprochen und SMS-Erinnerungen gesendet.

2) Umweltwarnung

Temperaturüberschreitungsalarm, Plattform über den Zugang zur Klimaanlage, die automatische Steuerung der entsprechenden Klimaanlage zur Kühlung oder Heizung; Der Feuchtigkeitsüberschränkungsalarm verbindet den Ventilator oder den Entfeuchter in dem entsprechenden Bereich zur Entfeuchtung und sendet eine Erinnerung.

3) Gefährliche Gasverbindung

Nachdem die Konzentration von gefährlichen Gasen wie SF6, H2S, O3 und CO überschritten wurde, wird der Verbindungslüfter belüftet und eine SMS-Erinnerung gesendet.

4) Messer-Schlüssel-Bewegung Video-Verknüpfung

Wenn der Background-Service das Schaltsignal überwacht, schaltet er die entsprechende Beleuchtung aktiv ein, zeigt das zugehörige Video automatisch auf, ruft die Voreinstellung auf die vorgegebene Winkelposition und beobachtet den geschlossenen Zustand des Schaltwerks in Echtzeit.

4.2 Abfragestatistiken

4.2.1Alarm-Vorfall-Abfrage

Screenshot der Schnittstelle zur Abfrage des Ereignisprotokolls

Historische Alarminformationen können in einer Vielzahl von Kombinationen wie Zeit, Ort und Alarmtyp abgefragt werden. Anzeige historischer Alarminformationen, einschließlich des Alarmnamens, des Regionalnamens, des Typs, des Alarmtyps, der Alarmstufe, des Auftretens, des Status, der Beschreibung, des Bestätigungsstatuses, der Bestätigungsperson, der Bestätigungszeit usw.

4.2.2Analoge Datenaufzeichnungsabfrage

Abfrageschnittstelle für historische Umgebungsdatenprotokolle

Historische analoge Datenaufzeichnungen können in einer Vielzahl von Kombinationen wie Ressourcenuntertyp, Zeit und Alarmstatus abgefragt werden. Die Abfrageergebnisse werden als Listen und Diagramme angezeigt, einschließlich des Namens des analogen Knotens, des Regionennamens, des Typs, der Werte, des Alarmstatuses, des Ereignisstyps, des Ereignissubtyps, des Ereigniszeitpunkts und der Aktualisierungszeit.

4.2.3Eingangs- und Ausgangsabfragen

Schnittstelle zur Abfrage von Personen

Die Eingangs- und Ausgangsaufzeichnungen können auf verschiedene Kombinationen von Türknoten, Eingangs- und Ausgangsnamen, Kartennummern, Eingangs- und Ausgangsrichtungen, Betriebsarten, Zeiten und Alarmzuständen abgefragt werden. Die Abfrageergebnisse werden als Listen angezeigt, einschließlich Türnamen, Regionennamen, Türstatus, Richtung, Operationstyp, Bediener, Kartennummer, Personalabteilung, Auftrittszeit usw.

4.2.4Abfrage des Betriebsprotokolls

Abfrageschnittstelle für Betriebsprotokoll

Das System zeichnet die Betriebsinformationen des Benutzers auf und bietet Abfragefunktionen, die die Handlungen des Benutzers nachverfolgen können. Bereitstellung von Abfragen nach mehreren Suchbegriffen nach Aktionstyp, Benutzer, Zeitraum und Ereignustyp.

4.3 Systemverwaltung

Die Plattform verwaltet den Betriebsstatus von Servern und Geräten im Überwachungssystem einheitlich und meldet außergewöhnliche Situationen in Echtzeit.

Für den zentralen Server überwachen und analysieren Sie die Leistung der Server- und Background-Dienste, einschließlich der CPU-Last, der Speichernutzung und der Festplattenvernutzung.

Für Frontend-Geräte, die im System zugegriffen sind, wird der gesamte Betriebszustand des einzelnen Subsystems, der Betriebszustand einzelner Geräte usw. überwacht.

Schnittstelle zur Systemservicestatusüberwachung

Überwachungsgerätezustandsüberwachungsschnittstelle

Schnittstelle zur Zustandsüberwachung von Videokontakten

Datenknotenzustandsüberwachungsschnittstelle

Schnittstelle zur Zustandsüberwachung von Steuerknoten

V. Betriebsumfeld

5.1 Hardware-Umgebung

5.1.1Server

1) Kleine Größe

CPU: Intel Xeon E3-1230 V2 3,3 GHz und höher;

Speicher: 4G DDR3 und höher

Netzwerkkarte: Intel 1000M NIC*2

2) mittlere Größe

CPU: Intel Xeon E5620 2,4 GHz und höher;

Speicher: 4G DDR3 und höherSpeicher；

Netzwerkkarte: Intel 1000M NIC*2

5.1.2Client-Arbeitsstationen

CPU: Intel / AMD Dual-Core, 2,4 GHz und höher;

Speicher: 4G DDR3 und höherSpeicher；

Netzwerkkarte: Netzwerkkarte von Intel oder RealTek über 100 Mbps;

5.2 Softwareumgebung

5.2.1Betriebssystem

Der Hintergrundverwaltungsdienst empfiehlt das Betriebssystem Windows Server 2008 (32/64) oder Windows Server 2012.

Der Client empfiehlt das Betriebssystem Windows 7 oder Windows 10;

BS-Clients empfehlen die Verwendung von IE8-IE11.

5.2.2Datenbank

Die Plattform verwendet MySQL standardmäßig, obwohl es auch mit anderen Mainstream-Datenbanksystemen kompatibel ist, wird der Wechsel auf ein anderes Datenbankmanagementsystem aufgrund von Kompatibilitätsfaktoren nicht in außergewöhnlichen Fällen empfohlen.

Unterstützte Datenbanken: MySQL, SQL Server, Oracle.

Sechs,Leistungsindikatoren

6.1 Systemkapazität

1) Vordergeräte

Anzahl der verwalteten Kameras: ≥30.000

Anzahl der Videos, die gleichzeitig von einem Streaming-Server weitergeleitet werden: ≥300 Wege (2Mb/s Codestream).

- EinzelAlarmfunktion für jeden ServerAnzahl der Nachrichten per Sekunde: ≥500

2) Benutzerverwaltung

Maximale Anzahl verwaltender Benutzer: ≥3000

Anzahl der Online-Nutzer: ≥1500

6.2 Echtzeit

- Im idealen Netzwerk, Echtzeit-Video, Audio-Datenübertragung Verzögerung < 1000ms.

- Idealerweise im Netzwerk, Video-Bild-Schaltreaktion Verzögerung <1s.

- Im idealen Netzwerk hat die Cloud-Steuerung eine Verzögerung <1s.

Im idealen Netzwerk wird die Reaktionszeit der direkten Verbindung, die für die Anzeige und Aufzeichnung von Videos in einem Überwachungszentrum erforderlich ist, ausgelöst und gestartet, wenn der Alarm ausgelöst wird <2s.

7. Fallvorstellung

GIS-Überwachung

SF6 Mikrowasserdichte Überwachung

SF6-Konzentrationsüberwachung

Blitzschutz Online-Überwachung

Historischer Alarm

Historische Daten

Echtzeit-Video

Videowiedergabe