立华LEC-3230用于变电站智能辅助监控系统

　　1. 背景概述
　　智能变电站要求，将变电站中辅助监控的信息智能化管理，包括门禁管理、视频监控、存储管理、环境监测、电子地图显示、智能联动报警以及在线监测等。根据电力通讯设备在数据采集系统的要求，在辅助系统中加入了电子地图显示，将图形处理的内容加入设备。由于电力通讯设备均为低功耗、无风扇的设备，这一等级的CPU级别其图形处理功能非常有限，所以需要有专门的视频解码芯片来处理图像的功能，同时也要满足电力通讯管理最基本的无风扇、低功耗的特性。
　　2. 系统描述
　　智能变电站综合辅助监控系统使用统一的以太网、统一的规约进行数据传输，节约安装成本；以对象为设计目标，处理视频、消防、安防、巡检、温度、照明、一次设备在线监测之间的联动工作，实现从传统的被动监控模式向主动监控模式转换；通过声、光、图、表、线等的形式达到对辅助系统的智能化的监控和管理，为智能电网运行提供技术支撑。
    

　　2.1. 系统架构
　　智能辅助监控系统采用一级主站系统、二级主站系统和站端系统三层结构，一二级主站两级模式进行管理。一二级主站以服务器为主，一级主站中同时需要人机界面，对总体数据进行监控；站端系统就是现场使用的监控系统，采用多主机分布式结构配置，对现场设备和现场环境进行监控。
现场每个子系统采集到的数据以网络的形式传送给站端综合应用服务器LEC-3230，每个站端再将此信息传至二级系统，再由调度端统一传送至一级监控平台。
变电站站端智能辅助综合监控系统，由综合应用服务器、环境监测及控制单元、门禁控制单元、智能音频处理单元、视频单元、网络单元、存储单元以及各类传感器等组成，实现对变电站各种子系统辅助信息的监测和视频监控。
系统架构图如下。
 

　　LEC-3230作为综合应用服务器，监控包括变电站的环境监测与控制、火灾告警、安全防范以及视频监控各个子系统。
　　2.2系统监控内容
站端系统监控包括变电站的环境监测与控制、火灾告警、安全防范以及视频监控系统。
在环境监测与控制系统中需要有独立的监控单元，需要采集的数据有灯光控制、水泵控制、风机控制、风速传感、温湿传感、水浸传感器以及智能空调数据等。
　　火灾告警系统需要接火灾报警器。
　　安全防范系统主要涉及安全的信息采集，包括电子围栏、红外对射以及门禁系统的监视和控制信息。
视频监控单元为新一部分的功能，此部分对音视频进行专门的处理，通过该单元连接语音系统以及网络模拟摄像机。
　　每个系统采集到的数据在以网络的形式传送给站端辅助监控系统。每个站端再将此功能传至二级系统，在由调度端统一传送至一级监控平台。
　　2.3系统功能
　　电子地图功能，在变电站分布图中显示摄像机等设备的分布和报警设备布防、撤防、报警的状态。
 SCADA子系统，从站端自动化系统获得SCADA数据，从站端自动化系统获得SCADA数据，主接线图可一键调出视频。
 视频子系统，具备常规视频监控系统所有功能。
 门禁子系统，具备变电站门禁管理的所有功能，并可将门禁信息上传至主站。
 环境监测子系统，对变电站温度、湿度、风速等环境信息进行监控。

　　3. LEC-3230介绍
　　立华科技LEC-3230系列，是基于Intel 酷睿3代处理器的无风扇嵌入式电力通讯管理平台，是立华公司自主研发的第三代通讯管理平台，也是迄今市场上最早通过EMC电力四级认证的酷睿3代电力通讯管理平台。

　　3.1. 模块化设计
　　LEC-3230产品采用模块化设计，灵活适应客户对不同规格的需求。主板板载4个千兆以太网口和2个隔离串口，通过不同的PCIe转换卡，可以扩展4路千兆网口，8路千兆网口，2路百兆光纤接口以及最多至18个隔离串口，通过板载的串口，可以扩展DIO模块和B码通讯功能。
几种常用组合方式的整机图，如下图所示。

　　LEC-3230采用Intel 82583V高性能千兆网口芯片，支持IEEE1588网络对时协议，串口采用2KV隔离设计，15KV防静电设计和4KV浪涌保护设计，所有串口均支持RS-232/422/485独立配置，并且支持BIOS和OS下软件配置串口模式，完全符合变电站自动化系统的应用要求。同时，支持COM1口配置为Console接口，现场调试时通过COM1接口也可以配置串口模式，解决当变电站自动化现场没有显示器而无法配置串口模式的难题。LEC-3230提供8路可编程IO，供客户自定义编程状态使用，提供双电源供电的选择，以及电源、HDD、网络和串口等系统和通讯的指示灯，方便用户编程调试和现场维护工作。
　　3.2. 电力四级电源
　　LEC-3230的电源模块采用电力行业专用的四级模块设计，输入支持交流85V~285V、直流88V~400V范围供电，支持双电源在不断电的情况下更换电源模块，真正做到冗余供电模式。支持电源输入和输出超限报警和断电报警。电源模块严格按照电力四级标准设计，静电、浪涌、快速瞬变、工频磁场、耐压以及传导骚扰等EMC指标均采用电力四级标准设计。
　　3.3. 宽温工作范围
　　LEC-3230设备提供超宽的温度工作范围和湿度范围，支持-40~70摄氏度温度工作范围和5~95%湿度工作范围，适应不同严酷的工作环境要求。在零下40度的严酷环境温度下，LEC-3230可以在冷冻16个小时以后开机启动，并且工作通讯正常，真正做到零下冷启动的宽温工作模式。
　　3.4. 高清视频解码
　　LEC-3230使用的CPU内置硬件高清视频解码芯片，搭配i7-3517UE，LEC-3230具有很高的视频处理和计算处理性能，能够同时解码和回放4路1080P高清视频信号，特别适合于智能变电站综合辅助系统对于视频解码和视频回放功能的要求。
　　4. 小结
　　LEC-3230目前已经大量应用于220KV和500KV智能变电站综合辅助监控系统的现场，现场运行稳定可靠，获得了最终客户的一致好评。
　　LEC-3230系列产品广泛适用于智能变电站综合辅助监控系统、网络分析仪管理机、智能远动机和智能网关机、PMU管理单元、保信系统管理机等智能变电站通讯管理装置。