遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控在變電站設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)

1、遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控在變電站設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn) 遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控在變電站設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn) 摘 要：電力行業(yè)變電站遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)不同于普通工業(yè)企業(yè)、商場(chǎng)超市、住宅小區(qū)的本地監(jiān)控，它是一種網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)。由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力工程變電站位置分散、使用管理卻相對(duì)集中，在系統(tǒng)實(shí)施前結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行合理規(guī)劃、科學(xué)制定管理平臺(tái)就顯得尤為重要。 關(guān)鍵詞：視頻圖像監(jiān)控；變電站；技術(shù) 中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)將各個(gè)被監(jiān)控活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)和重點(diǎn)區(qū)域?qū)崟r(shí)采集的視頻圖像信息及時(shí)傳送到監(jiān)控中心，便于監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)對(duì)工程各級(jí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和對(duì)突發(fā)事件的調(diào)度指揮。當(dāng)前我國(guó)電力行業(yè)存在變電站數(shù)量多、分布廣、位置散

2、的特點(diǎn)，不利于全部集中在一個(gè)中心進(jìn)行監(jiān)督管理，生產(chǎn)效率也亟待提高。本文就此進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并提出相關(guān)建議，以實(shí)現(xiàn)各級(jí)變電站設(shè)備設(shè)施與用戶(hù)管理的靈活配置。 一、理論概述 1 遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控簡(jiǎn)介 所謂遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控，指的就是利用 線路或互聯(lián)網(wǎng)將遠(yuǎn)方活動(dòng)場(chǎng)景傳輸?shù)奖O(jiān)督系統(tǒng)的電腦屏幕上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理控制功能的活動(dòng)。通過(guò)寬帶和數(shù)據(jù)線的連接，遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控能夠到達(dá)世界各個(gè)角落。除了具備信息傳輸功能以外，遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控還有存儲(chǔ)視頻圖像、控制鏡頭和瞬時(shí)報(bào)警功能。 2 實(shí)現(xiàn)方式 目前通用的遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控實(shí)現(xiàn)方式主要有硬盤(pán)錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻效勞器和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)三種。與網(wǎng)絡(luò)視頻效勞器不同，硬盤(pán)錄像機(jī)主要

3、用于錄像；網(wǎng)絡(luò)視頻效勞器將圖像視頻直接傳送至網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)，然后由后臺(tái)效勞器完成錄像；比照前兩者，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的操作那么更為簡(jiǎn)單，它通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)的連接可直接觀看，同時(shí)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(shù)在對(duì)遠(yuǎn)方活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)和重點(diǎn)場(chǎng)景區(qū)域監(jiān)視控制上的卓越表現(xiàn)，越來(lái)越被各行各業(yè)所使用，得到了城市交通、電力水力、電信機(jī)房、物業(yè)治安管理等領(lǐng)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(shí)時(shí)監(jiān)控不同，變電站監(jiān)控系統(tǒng)又具有自己的特點(diǎn)：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(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)前的科學(xué)系統(tǒng)規(guī)劃就顯得格外重要。 近年來(lái)，我國(guó)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(shè)，為本地變電站的綜合監(jiān)管做出了一定奉獻(xiàn)。然而，這種小規(guī)模建設(shè)下的監(jiān)控系統(tǒng)由于多為分散管理、獨(dú)立運(yùn)作，監(jiān)控范圍相當(dāng)有限，信息整合困難重重，很難實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的統(tǒng)一管理。 新形勢(shì)下的變電站遠(yuǎn)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(shè)備，便于多個(gè)變電站監(jiān)控系統(tǒng)的接入輸出，從技術(shù)層面預(yù)防和減少后期對(duì)設(shè)備的改造、變更，以節(jié)約人力物力、工程本錢(qián)。 舊式變電站多采用PCM設(shè)備完成電力網(wǎng)的接入，單路帶寬最大值為2M。最近國(guó)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(dāng)前形勢(shì)下對(duì)變電站遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入方式并沒(méi)有絕對(duì)標(biāo)

5、準(zhǔn)，在不同情況不同地區(qū)，網(wǎng)路的接入也會(huì)有所不同。因此，工程師在設(shè)計(jì)變電站遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)時(shí)應(yīng)高度重視網(wǎng)絡(luò)接入情況，盡可能提高系統(tǒng)自身對(duì)寬帶要求的調(diào)節(jié)適應(yīng)性，保證2M帶寬和10/100M帶寬的靈活轉(zhuǎn)變與綜合運(yùn)用。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力行業(yè)相關(guān)設(shè)備的自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，目前國(guó)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(wú)人值守。 從業(yè)人員在前端設(shè)備的選擇上應(yīng)充分考慮到這兩種不同值守類(lèi)型變電站的不同特點(diǎn)。220kV及以上的變電站采取有人值守，這類(lèi)變電站由于有專(zhuān)門(mén)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行看護(hù)管理，出現(xiàn)故障時(shí)也能及時(shí)處理，因此，這類(lèi)系統(tǒng)更注重監(jiān)控設(shè)備的功

6、能性、便捷性；無(wú)人值守模式下所使用的設(shè)備應(yīng)注重其自動(dòng)化和智能化，如能夠保證在無(wú)人值守的情況下堅(jiān)持長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的工作，能夠保證自動(dòng)關(guān)閉和重啟，能夠瞬時(shí)報(bào)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(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，尤其攝像設(shè)備的通信接口通常在一場(chǎng)雷陣雨之后就無(wú)法再正常使用。加之變電站是一個(gè)具有高強(qiáng)度電磁場(chǎng)的特殊場(chǎng)所，工程師在設(shè)計(jì)上稍不注意就會(huì)嚴(yán)重影響視頻圖像信息的顯示、傳輸。 三、電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)解決方案淺析 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原那么 為適應(yīng)國(guó)家電力對(duì)變電站遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)的需求，工程師應(yīng)在對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)布置時(shí)充分借鑒吸取以往經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，從實(shí)踐應(yīng)用出

7、發(fā)，嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和制度標(biāo)準(zhǔn)。筆者認(rèn)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(shè)備時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估，保證中后期設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、成熟性。 1.2 智能先進(jìn) 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)盡可能優(yōu)化軟硬件結(jié)構(gòu)組合，盡可能選擇高數(shù)字化、智能化的設(shè)備作為根底設(shè)施。 1.3 操作便捷 系統(tǒng)操作普遍采用互聯(lián)網(wǎng)超級(jí)鏈接，保證視頻圖像信息數(shù)據(jù)及時(shí)上傳下載。 1.4 高效維護(hù) 設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)越有層次，模塊越清楚，系統(tǒng)維護(hù)越高效，甚至可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)維護(hù)和免維護(hù)。 2 方案實(shí)施 2.1 集中管理，分級(jí)控制 為實(shí)現(xiàn)變電站視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)的可持續(xù)開(kāi)展，系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)積極采用集中管理、分級(jí)控制的組織結(jié)構(gòu)。根據(jù)當(dāng)

8、前我國(guó)大多數(shù)變電站管理的共性，系統(tǒng)大致可分為三個(gè)等級(jí)：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(luò)客戶(hù)端。實(shí)際操作時(shí)，各個(gè)變電站經(jīng)由2M數(shù)字通道連接管理中心，然后通過(guò)管理中心對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行集中管理；下屬各級(jí)監(jiān)控中心再連接管理中心；監(jiān)控中心的主機(jī)授權(quán)各級(jí)分機(jī)，根據(jù)業(yè)務(wù)需要完成全區(qū)域或指定重點(diǎn)區(qū)域的遠(yuǎn)程監(jiān)控。 2.2 紅外報(bào)警，防災(zāi)減災(zāi) 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下我國(guó)電力行業(yè)變電站出現(xiàn)一些新情況新問(wèn)題，防盜、險(xiǎn)情報(bào)警系統(tǒng)成為變電站遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控不可或缺的一局部。目前我國(guó)變電站多使用紅外探測(cè)器報(bào)警，也有局部變電站使用燈光和音效報(bào)警。通過(guò)室內(nèi)站外多重?cái)z像機(jī)的實(shí)時(shí)錄像和探測(cè)器之間相互配合，就可以將視

9、頻圖像信息傳送進(jìn)監(jiān)控主機(jī)的電腦屏幕上，系統(tǒng)平臺(tái)根據(jù)所收到的信息立刻啟動(dòng)地理定位和險(xiǎn)情判斷，完成報(bào)警和記憶存儲(chǔ)。 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(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。加之變電站本身同時(shí)是一個(gè)強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)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(yuǎn)程監(jiān)控。筆者經(jīng)調(diào)查研究總結(jié)，變電站遠(yuǎn)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(shè)備和可能導(dǎo)電的裸露局部都務(wù)必接地；安裝接地線時(shí)，先檢查地面是否有油漆等絕緣體；站內(nèi)室外接入根底設(shè)備的信號(hào)、控制、視頻回路都應(yīng)嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)安裝避雷器。 系統(tǒng)所使用的根底設(shè)

10、備必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選，必須具有國(guó)家質(zhì)監(jiān)部門(mén)質(zhì)檢合格證書(shū)，經(jīng)抗磁力測(cè)驗(yàn)合格達(dá)標(biāo)；將傳統(tǒng)的視頻電纜轉(zhuǎn)變?yōu)橥庥衅帘螌拥奶刂齐娎|；完善攝像機(jī)等前端設(shè)備的良好接地；采用雙絞線方式進(jìn)行報(bào)警系統(tǒng)的組網(wǎng)等。 2.4 供電與設(shè)備關(guān)注 為保證系統(tǒng)設(shè)備的順利運(yùn)行，防止突發(fā)斷電對(duì)前端、中心設(shè)備的沖擊破壞，通常應(yīng)采用AC220V/50Hz交流電源；為機(jī)柜安裝配電接線端子，每路電源都帶有標(biāo)簽證書(shū)和說(shuō)明以便檢修維護(hù)；對(duì)瞬間過(guò)電壓采取預(yù)防保護(hù)措施等。此外，還應(yīng)明確重點(diǎn)設(shè)備功能，給予高度關(guān)注。 2.5 網(wǎng)絡(luò)要求，擴(kuò)充兼容 供電公司應(yīng)為每個(gè)變電站的視頻處理部門(mén)獨(dú)立分配一個(gè)IP地址，同時(shí)為每個(gè)變電站提供至少一條網(wǎng)路通道。作為遠(yuǎn)程視頻

11、圖像監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中心管理中心，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，變電站和監(jiān)控中心都與之產(chǎn)生對(duì)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(gè)監(jiān)控中心同時(shí)連接30個(gè)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(luò)帶寬采用100M，以滿(mǎn)足變電站遠(yuǎn)程視頻圖像日常監(jiān)控的需求。 監(jiān)控系統(tǒng)還應(yīng)具備良好的擴(kuò)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(kāi)展擴(kuò)充，就能確保未來(lái)多個(gè)變電站的完美擴(kuò)展和平穩(wěn)升級(jí)。 結(jié)語(yǔ) 由于遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)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(yīng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的平安性進(jìn)行充分考慮。一是設(shè)備平安，分級(jí)控制、集中管理模式下，管理中心成為整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中最重要的一環(huán)。中心的效勞器、交換機(jī)等核心設(shè)備都應(yīng)定期完成備份；設(shè)備與設(shè)備之間能夠自動(dòng)切換。二是網(wǎng)絡(luò)平安，由于遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)