立華LEC-3230用于變電站智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)

　　1. 背景概述
　　智能變電站要求，將變電站中輔助監(jiān)控的信息智能化管理，包括門禁管理、視頻監(jiān)控、存儲管理、環(huán)境監(jiān)測、電子地圖顯示、智能聯(lián)動報警以及在線監(jiān)測等。根據(jù)電力通訊設(shè)備在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求，在輔助系統(tǒng)中加入了電子地圖顯示，將圖形處理的內(nèi)容加入設(shè)備。由于電力通訊設(shè)備均為低功耗、無風(fēng)扇的設(shè)備，這一等級的CPU級別其圖形處理功能非常有限，所以需要有專門的視頻解碼芯片來處理圖像的功能，同時也要滿足電力通訊管理最基本的無風(fēng)扇、低功耗的特性。
　　2. 系統(tǒng)描述
　　智能變電站綜合輔助監(jiān)控系統(tǒng)使用統(tǒng)一的以太網(wǎng)、統(tǒng)一的規(guī)約進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)約安裝成本；以對象為設(shè)計目標(biāo)，處理視頻、消防、安防、巡檢、溫度、照明、一次設(shè)備在線監(jiān)測之間的聯(lián)動工作，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的被動監(jiān)控模式向主動監(jiān)控模式轉(zhuǎn)換；通過聲、光、圖、表、線等的形式達(dá)到對輔助系統(tǒng)的智能化的監(jiān)控和管理，為智能電網(wǎng)運行提供技術(shù)支撐。
    

　　2.1. 系統(tǒng)架構(gòu)
　　智能輔助監(jiān)控系統(tǒng)采用一級主站系統(tǒng)、二級主站系統(tǒng)和站端系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)，一二級主站兩級模式進(jìn)行管理。一二級主站以服務(wù)器為主，一級主站中同時需要人機界面，對總體數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控；站端系統(tǒng)就是現(xiàn)場使用的監(jiān)控系統(tǒng)，采用多主機分布式結(jié)構(gòu)配置，對現(xiàn)場設(shè)備和現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。
現(xiàn)場每個子系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)以網(wǎng)絡(luò)的形式傳送給站端綜合應(yīng)用服務(wù)器LEC-3230，每個站端再將此信息傳至二級系統(tǒng)，再由調(diào)度端統(tǒng)一傳送至一級監(jiān)控平臺。
變電站站端智能輔助綜合監(jiān)控系統(tǒng)，由綜合應(yīng)用服務(wù)器、環(huán)境監(jiān)測及控制單元、門禁控制單元、智能音頻處理單元、視頻單元、網(wǎng)絡(luò)單元、存儲單元以及各類傳感器等組成，實現(xiàn)對變電站各種子系統(tǒng)輔助信息的監(jiān)測和視頻監(jiān)控。
系統(tǒng)架構(gòu)圖如下。
 

　　LEC-3230作為綜合應(yīng)用服務(wù)器，監(jiān)控包括變電站的環(huán)境監(jiān)測與控制、火災(zāi)告警、安全防范以及視頻監(jiān)控各個子系統(tǒng)。
　　2.2系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容
站端系統(tǒng)監(jiān)控包括變電站的環(huán)境監(jiān)測與控制、火災(zāi)告警、安全防范以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
在環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)中需要有獨立的監(jiān)控單元，需要采集的數(shù)據(jù)有燈光控制、水泵控制、風(fēng)機控制、風(fēng)速傳感、溫濕傳感、水浸傳感器以及智能空調(diào)數(shù)據(jù)等。
　　火災(zāi)告警系統(tǒng)需要接火災(zāi)報警器。
　　安全防范系統(tǒng)主要涉及安全的信息采集，包括電子圍欄、紅外對射以及門禁系統(tǒng)的監(jiān)視和控制信息。
視頻監(jiān)控單元為新一部分的功能，此部分對音視頻進(jìn)行專門的處理，通過該單元連接語音系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)模擬攝像機。
　　每個系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)在以網(wǎng)絡(luò)的形式傳送給站端輔助監(jiān)控系統(tǒng)。每個站端再將此功能傳至二級系統(tǒng)，在由調(diào)度端統(tǒng)一傳送至一級監(jiān)控平臺。
　　2.3系統(tǒng)功能
　　電子地圖功能，在變電站分布圖中顯示攝像機等設(shè)備的分布和報警設(shè)備布防、撤防、報警的狀態(tài)。
? SCADA子系統(tǒng)，從站端自動化系統(tǒng)獲得SCADA數(shù)據(jù)，從站端自動化系統(tǒng)獲得SCADA數(shù)據(jù)，主接線圖可一鍵調(diào)出視頻。
? 視頻子系統(tǒng)，具備常規(guī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所有功能。
? 門禁子系統(tǒng)，具備變電站門禁管理的所有功能，并可將門禁信息上傳至主站。
? 環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)，對變電站溫度、濕度、風(fēng)速等環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)控。

　　3. LEC-3230介紹
　　立華科技LEC-3230系列，是基于Intel 酷睿3代處理器的無風(fēng)扇嵌入式電力通訊管理平臺，是立華公司自主研發(fā)的第三代通訊管理平臺，也是迄今市場上最早通過EMC電力四級認(rèn)證的酷睿3代電力通訊管理平臺。

　　3.1. 模塊化設(shè)計
　　LEC-3230產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計，靈活適應(yīng)客戶對不同規(guī)格的需求。主板板載4個千兆以太網(wǎng)口和2個隔離串口，通過不同的PCIe轉(zhuǎn)換卡，可以擴展4路千兆網(wǎng)口，8路千兆網(wǎng)口，2路百兆光纖接口以及最多至18個隔離串口，通過板載的串口，可以擴展DIO模塊和B碼通訊功能。
幾種常用組合方式的整機圖，如下圖所示。

　　LEC-3230采用Intel 82583V高性能千兆網(wǎng)口芯片，支持IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時協(xié)議，串口采用2KV隔離設(shè)計，15KV防靜電設(shè)計和4KV浪涌保護(hù)設(shè)計，所有串口均支持RS-232/422/485獨立配置，并且支持BIOS和OS下軟件配置串口模式，完全符合變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用要求。同時，支持COM1口配置為Console接口，現(xiàn)場調(diào)試時通過COM1接口也可以配置串口模式，解決當(dāng)變電站自動化現(xiàn)場沒有顯示器而無法配置串口模式的難題。LEC-3230提供8路可編程IO，供客戶自定義編程狀態(tài)使用，提供雙電源供電的選擇，以及電源、HDD、網(wǎng)絡(luò)和串口等系統(tǒng)和通訊的指示燈，方便用戶編程調(diào)試和現(xiàn)場維護(hù)工作。
　　3.2. 電力四級電源
　　LEC-3230的電源模塊采用電力行業(yè)專用的四級模塊設(shè)計，輸入支持交流85V~285V、直流88V~400V范圍供電，支持雙電源在不斷電的情況下更換電源模塊，真正做到冗余供電模式。支持電源輸入和輸出超限報警和斷電報警。電源模塊嚴(yán)格按照電力四級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，靜電、浪涌、快速瞬變、工頻磁場、耐壓以及傳導(dǎo)騷擾等EMC指標(biāo)均采用電力四級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。
　　3.3. 寬溫工作范圍
　　LEC-3230設(shè)備提供超寬的溫度工作范圍和濕度范圍，支持-40~70攝氏度溫度工作范圍和5~95%濕度工作范圍，適應(yīng)不同嚴(yán)酷的工作環(huán)境要求。在零下40度的嚴(yán)酷環(huán)境溫度下，LEC-3230可以在冷凍16個小時以后開機啟動，并且工作通訊正常，真正做到零下冷啟動的寬溫工作模式。
　　3.4. 高清視頻解碼
　　LEC-3230使用的CPU內(nèi)置硬件高清視頻解碼芯片，搭配i7-3517UE，LEC-3230具有很高的視頻處理和計算處理性能，能夠同時解碼和回放4路1080P高清視頻信號，特別適合于智能變電站綜合輔助系統(tǒng)對于視頻解碼和視頻回放功能的要求。
　　4. 小結(jié)
　　LEC-3230目前已經(jīng)大量應(yīng)用于220KV和500KV智能變電站綜合輔助監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場，現(xiàn)場運行穩(wěn)定可靠，獲得了最終客戶的一致好評。
　　LEC-3230系列產(chǎn)品廣泛適用于智能變電站綜合輔助監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分析儀管理機、智能遠(yuǎn)動機和智能網(wǎng)關(guān)機、PMU管理單元、保信系統(tǒng)管理機等智能變電站通訊管理裝置。