遠程視頻圖像監(jiān)控在變電站設計中的實現(xiàn)

1、遠程視頻圖像監(jiān)控在變電站設計中的實現(xiàn) 遠程視頻圖像監(jiān)控在變電站設計中的實現(xiàn) 摘 要：電力行業(yè)變電站遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)不同于普通工業(yè)企業(yè)、商場超市、住宅小區(qū)的本地監(jiān)控，它是一種網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控系統(tǒng)。由于當前國內(nèi)電力工程變電站位置分散、使用管理卻相對集中，在系統(tǒng)實施前結合自身特點進行合理規(guī)劃、科學制定管理平臺就顯得尤為重要。 關鍵詞：視頻圖像監(jiān)控；變電站；技術 中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)將各個被監(jiān)控活動現(xiàn)場和重點區(qū)域實時采集的視頻圖像信息及時傳送到監(jiān)控中心，便于監(jiān)控中心實現(xiàn)對工程各級的遠程監(jiān)控和對突發(fā)事件的調(diào)度指揮。當前我國電力行業(yè)存在變電站數(shù)量多、分布廣、位置散

2、的特點，不利于全部集中在一個中心進行監(jiān)督管理，生產(chǎn)效率也亟待提高。本文就此進行簡要分析，并提出相關建議，以實現(xiàn)各級變電站設備設施與用戶管理的靈活配置。 一、理論概述 1 遠程視頻圖像監(jiān)控簡介 所謂遠程視頻圖像監(jiān)控，指的就是利用 線路或互聯(lián)網(wǎng)將遠方活動場景傳輸?shù)奖O(jiān)督系統(tǒng)的電腦屏幕上，進而實現(xiàn)遠程監(jiān)控管理控制功能的活動。通過寬帶和數(shù)據(jù)線的連接，遠程視頻圖像監(jiān)控能夠到達世界各個角落。除了具備信息傳輸功能以外，遠程視頻圖像監(jiān)控還有存儲視頻圖像、控制鏡頭和瞬時報警功能。 2 實現(xiàn)方式 目前通用的遠程視頻圖像監(jiān)控實現(xiàn)方式主要有硬盤錄像機、網(wǎng)絡視頻效勞器和網(wǎng)絡攝像機三種。與網(wǎng)絡視頻效勞器不同，硬盤錄像機主要

3、用于錄像；網(wǎng)絡視頻效勞器將圖像視頻直接傳送至網(wǎng)絡后臺，然后由后臺效勞器完成錄像；比照前兩者，網(wǎng)絡攝像機的操作那么更為簡單，它通過與網(wǎng)絡的連接可直接觀看，同時兼具錄像功能。 二、變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)需求分析 鑒于視頻圖像監(jiān)控技術在對遠方活動現(xiàn)場和重點場景區(qū)域監(jiān)視控制上的卓越表現(xiàn)，越來越被各行各業(yè)所使用，得到了城市交通、電力水力、電信機房、物業(yè)治安管理等領域的普遍青睞。 與房產(chǎn)物業(yè)治安管理、一般工廠企業(yè)等本地實時監(jiān)控不同，變電站監(jiān)控系統(tǒng)又具有自己的特點：變電站之間位置分散，管理要求卻高度集中。因此，操作變電站遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)前的科學系統(tǒng)規(guī)劃就顯得格外重要。 近年來，我國電力系統(tǒng)大局部變電站都相繼

4、完成了本站或者本區(qū)域內(nèi)的視頻圖像監(jiān)控建設，為本地變電站的綜合監(jiān)管做出了一定奉獻。然而，這種小規(guī)模建設下的監(jiān)控系統(tǒng)由于多為分散管理、獨立運作，監(jiān)控范圍相當有限，信息整合困難重重，很難實現(xiàn)全區(qū)域的統(tǒng)一管理。 新形勢下的變電站遠程視頻圖像監(jiān)控在兼容性上提出更高要求，能夠盡可能多地支持不同前端設備，便于多個變電站監(jiān)控系統(tǒng)的接入輸出，從技術層面預防和減少后期對設備的改造、變更，以節(jié)約人力物力、工程本錢。 舊式變電站多采用PCM設備完成電力網(wǎng)的接入，單路帶寬最大值為2M。最近國內(nèi)局部地區(qū)新建變電站那么改用10/100M以太網(wǎng)接入。值得注意的是，當前形勢下對變電站遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡接入方式并沒有絕對標

5、準，在不同情況不同地區(qū)，網(wǎng)路的接入也會有所不同。因此，工程師在設計變電站遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)平臺時應高度重視網(wǎng)絡接入情況，盡可能提高系統(tǒng)自身對寬帶要求的調(diào)節(jié)適應性，保證2M帶寬和10/100M帶寬的靈活轉變與綜合運用。 隨著科學技術的不斷進步，電力行業(yè)相關設備的自動化程度也越來越高，目前國內(nèi)220kV及以上的變電站一般采用人力值班監(jiān)控，110kV及以下的變電站那么多采用無人值守。 從業(yè)人員在前端設備的選擇上應充分考慮到這兩種不同值守類型變電站的不同特點。220kV及以上的變電站采取有人值守，這類變電站由于有專門人員對現(xiàn)場設備進行看護管理，出現(xiàn)故障時也能及時處理，因此，這類系統(tǒng)更注重監(jiān)控設備的功

6、能性、便捷性；無人值守模式下所使用的設備應注重其自動化和智能化，如能夠保證在無人值守的情況下堅持長時間高強度的工作，能夠保證自動關閉和重啟，能夠瞬時報警等。 由于受到電力行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境因素的影響，變電站內(nèi)遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊的現(xiàn)象時有發(fā)生，尤其攝像設備的通信接口通常在一場雷陣雨之后就無法再正常使用。加之變電站是一個具有高強度電磁場的特殊場所，工程師在設計上稍不注意就會嚴重影響視頻圖像信息的顯示、傳輸。 三、電力變電站遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)解決方案淺析 1 系統(tǒng)設計的原那么 為適應國家電力對變電站遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)的需求，工程師應在對前端設備進行設計布置時充分借鑒吸取以往經(jīng)驗教訓，從實踐應用出

7、發(fā)，嚴格遵循相關技術標準和制度標準。筆者認為，具體原那么如下： 1.1 穩(wěn)定可靠 變電站工程師前期選擇所需硬件設備時應對其進行詳細評估，保證中后期設備運行的穩(wěn)定性、成熟性。 1.2 智能先進 設計的系統(tǒng)應盡可能優(yōu)化軟硬件結構組合，盡可能選擇高數(shù)字化、智能化的設備作為根底設施。 1.3 操作便捷 系統(tǒng)操作普遍采用互聯(lián)網(wǎng)超級鏈接，保證視頻圖像信息數(shù)據(jù)及時上傳下載。 1.4 高效維護 設計師設計越有層次，模塊越清楚，系統(tǒng)維護越高效，甚至可能實現(xiàn)自動維護和免維護。 2 方案實施 2.1 集中管理，分級控制 為實現(xiàn)變電站視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)的可持續(xù)開展，系統(tǒng)建設應積極采用集中管理、分級控制的組織結構。根據(jù)當

8、前我國大多數(shù)變電站管理的共性，系統(tǒng)大致可分為三個等級：變電站站端、管理中心和監(jiān)控中心，其中監(jiān)控中心還包含電力網(wǎng)絡客戶端。實際操作時，各個變電站經(jīng)由2M數(shù)字通道連接管理中心，然后通過管理中心對監(jiān)控系統(tǒng)進行集中管理；下屬各級監(jiān)控中心再連接管理中心；監(jiān)控中心的主機授權各級分機，根據(jù)業(yè)務需要完成全區(qū)域或指定重點區(qū)域的遠程監(jiān)控。 2.2 紅外報警，防災減災 市場經(jīng)濟條件下我國電力行業(yè)變電站出現(xiàn)一些新情況新問題，防盜、險情報警系統(tǒng)成為變電站遠程視頻圖像監(jiān)控不可或缺的一局部。目前我國變電站多使用紅外探測器報警，也有局部變電站使用燈光和音效報警。通過室內(nèi)站外多重攝像機的實時錄像和探測器之間相互配合，就可以將視

9、頻圖像信息傳送進監(jiān)控主機的電腦屏幕上，系統(tǒng)平臺根據(jù)所收到的信息立刻啟動地理定位和險情判斷，完成報警和記憶存儲。 2.3 避雷與抗干擾 由于受到電力行業(yè)環(huán)境的影響，變電站內(nèi)遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊的現(xiàn)象屢見不鮮。加之變電站本身同時是一個強大的電磁場，監(jiān)控系統(tǒng)的信號十分容易受到干擾，造成圖像出現(xiàn)雪花、波紋等變形現(xiàn)象的發(fā)生，影響遠程監(jiān)控。筆者經(jīng)調(diào)查研究總結，變電站遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)可以從以下兩方面出發(fā)，有效避雷和抗干擾。 一切金屬設備和可能導電的裸露局部都務必接地；安裝接地線時，先檢查地面是否有油漆等絕緣體；站內(nèi)室外接入根底設備的信號、控制、視頻回路都應嚴格標準安裝避雷器。 系統(tǒng)所使用的根底設

10、備必須經(jīng)過嚴格篩選，必須具有國家質(zhì)監(jiān)部門質(zhì)檢合格證書，經(jīng)抗磁力測驗合格達標；將傳統(tǒng)的視頻電纜轉變?yōu)橥庥衅帘螌拥奶刂齐娎|；完善攝像機等前端設備的良好接地；采用雙絞線方式進行報警系統(tǒng)的組網(wǎng)等。 2.4 供電與設備關注 為保證系統(tǒng)設備的順利運行，防止突發(fā)斷電對前端、中心設備的沖擊破壞，通常應采用AC220V/50Hz交流電源；為機柜安裝配電接線端子，每路電源都帶有標簽證書和說明以便檢修維護；對瞬間過電壓采取預防保護措施等。此外，還應明確重點設備功能，給予高度關注。 2.5 網(wǎng)絡要求，擴充兼容 供電公司應為每個變電站的視頻處理部門獨立分配一個IP地址，同時為每個變電站提供至少一條網(wǎng)路通道。作為遠程視頻

11、圖像監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡中心管理中心，通過互聯(lián)網(wǎng)，變電站和監(jiān)控中心都與之產(chǎn)生對連。由于傳輸一路高清晰的D1圖像傳輸需要1M左右的帶寬，100M帶寬能夠支持每個監(jiān)控中心同時連接30個左右的變電站圖像，建議一般情況下各監(jiān)控中心與管理中心的網(wǎng)絡帶寬采用100M，以滿足變電站遠程視頻圖像日常監(jiān)控的需求。 監(jiān)控系統(tǒng)還應具備良好的擴充能力和兼容能力，一旦有新的變電站需要納入系統(tǒng)，原系統(tǒng)以積木方式開展擴充，就能確保未來多個變電站的完美擴展和平穩(wěn)升級。 結語 由于遠程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)對變電站平安生產(chǎn)作業(yè)起著十分重要的作用，因此工程師應對整個系統(tǒng)的平安性進行充分考慮。一是設備平安，分級控制、集中管理模式下，管理中心成為整個監(jiān)控系統(tǒng)中最重要的一環(huán)。中心的效勞器、交換機等核心設備都應定期完成備份；設備與設備之間能夠自動切換。二是網(wǎng)絡平安，由于遠程視頻圖像監(jiān)