無人值班變電所的遠方圖像監(jiān)控技術的探討

1、無人值班變電所的遠方圖像監(jiān)控技術的討論摘要：提出了適用于無人值班變電所的圖像監(jiān)控系統(tǒng)應到達的根本技術要求，對縣局電力系統(tǒng)宜采用的圖像信號處理方式和采用的網(wǎng)絡帶寬作了分析，對圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建立提出了應注意的問題。關鍵詞：變電所圖像監(jiān)控技術討論1概述隨著電力系統(tǒng)無人值班變電所的不斷增多，為理解決無人值班后變電所存在的一系列問題，如變電所的平安保衛(wèi)、設備的巡視、環(huán)境的監(jiān)視等，近年來無人值班變電所的遠方圖像監(jiān)控技術在電力系統(tǒng)內越來越被重視。如何來建立一個既具有一定先進性又具有運行穩(wěn)定、實用、經(jīng)濟的無人值班變電所圖像監(jiān)控系統(tǒng)，將是大家關心的問題。一種與傳統(tǒng)圖像監(jiān)控系統(tǒng)不同的，以計算機技術、網(wǎng)絡傳輸技術及

2、圖像視頻壓縮為核心的新型數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在崛起，并已在電力系統(tǒng)開場推廣應用。2遠方圖像監(jiān)控應到達的根本技術要求2.1圖像質量圖像質量應到達明晰、無干擾、圖像不失真，色彩度好，在觀看活動圖像時不能出現(xiàn)“卡通現(xiàn)象，或觀看活動圖像及靜止圖像時不出現(xiàn)“馬賽克現(xiàn)象。當然圖像的明晰度與帶寬、投資費用成正比，盲目追求圖像的高明晰度將帶來投資費用的成倍增加，筆者認為電力系統(tǒng)的圖像大局部為靜止圖像，偶爾也有活動圖像，假設網(wǎng)絡終端圖像畫面能到達VD的程度明晰度640480、PAL25幀s，色彩度方面能到達2432位真彩色也已夠了。2.2遠程點數(shù)量與圖像信號傳輸所謂圖像前端監(jiān)控主機也就是遠程點，可以把要監(jiān)控的每一

3、個變電所理解為一個遠程點，根據(jù)縣一級電力系統(tǒng)的遠景規(guī)劃，一般選在3040個變電所，因此圖像前端監(jiān)控主機數(shù)量也應選在3040個為妥，以保證與遠景規(guī)劃的同步局域網(wǎng)均位于各電力調度大樓內，為了滿足指導與消費有關科室、班組對無人變電所監(jiān)控需要，要求遠程點的圖像信號能在局域網(wǎng)上傳輸，并能在任一個網(wǎng)絡P終端上顯示、調用，觀察圖像時不影響IS信息流的傳輸，任一個網(wǎng)絡P終端經(jīng)切換又能運行IS數(shù)據(jù)。因為系統(tǒng)采用了分布方式，可以將系統(tǒng)理解為有一個虛擬的監(jiān)控中心，或無監(jiān)控中心的系統(tǒng)。2.3根本功能1具有“一點對多點的功能。也就是說在不用畫面分割器的情況下，系統(tǒng)本身能同時看到四個以上不同遠程點的活動圖像，其圖像質量能

4、到達25幀s。2具有“多點看一點功能。在變電所出事故情況下，可以由網(wǎng)絡中多個P終端同時調看同一地點的活動圖像。3具有后臺錄像功能。不僅在現(xiàn)場可以進展硬盤錄像，最主要的是在局大樓可以實時硬盤錄像錄像方式為內置硬盤和外接錄像機兩種方式，以防人為破壞現(xiàn)場，造成無檔案記錄。4系統(tǒng)能與變電所已有的煙霧及防盜報警裝置相銜接。5能和局域網(wǎng)并網(wǎng)。即在雙絞線上同時傳控制和圖像信號，在局域網(wǎng)上的任一P終端，不加視頻線，可控制鏡頭及觀察圖像的功能。6圖像預置功能。系統(tǒng)具有圖像預置點功能對球機言。并能實行圖像預置點巡航及攝像機巡航。7連動報警功能。當外人進入變電所時，自動啟動報警系統(tǒng)，告警燈光亮，啟動攝像機并錄像，并

5、自動彈出告警畫面。2.4其他技術要求1應具有功能豐富的電子地圖功能。在電子地圖上直接可調看攝像鏡頭，圖像不失真，無干擾，色彩豐富。2系統(tǒng)應擴容容易且本錢低。今后擴容時，只需增加外圍站的投資，而不必在中心站投資主設備。3系統(tǒng)兼容性。系統(tǒng)在以太網(wǎng)上或其它TPIP協(xié)議的網(wǎng)絡，無論采用硬解壓或軟解壓，無論采用何種編碼方式，都必須兼容各種平臺如INDS95、98、NT等。4系統(tǒng)具有圖像上大屏幕顯示的功能。系統(tǒng)應提供數(shù)字或模擬信號接口，以便實現(xiàn)監(jiān)控圖像上大屏幕顯示。轉貼于論文聯(lián)盟.ll.3圖像信號的處理和網(wǎng)絡帶寬分析3.1視頻壓縮形式視頻信息在不壓縮的條件下，其傳送速率可在140bits左右，至于高明晰度

6、電視HDTV更可高達1000bits。為了節(jié)約帶寬，讓更多的多媒體信息在網(wǎng)絡中傳送，必須對視頻信息進展高效的壓縮。經(jīng)過了近20年的努力，視頻壓縮技術逐漸成熟，出現(xiàn)了H261、H263、PEG1、PEG2等一系列的視頻壓縮的國際標準。目前無人值班變電所遠方圖像監(jiān)控的圖像信號處理可分為硬件壓縮硬件解壓，硬件壓縮軟件解壓兩大類。硬件壓縮硬件解壓圖像較明晰，圖像監(jiān)控終端控制切換響應時間短，但投資較大，特別在今后擴容時還要在中心站投資設備。而硬件壓縮軟件解壓圖像明晰方面明顯不如硬解壓，控制切換響應時間也比硬解壓明顯長，但硬件壓縮軟件解壓投資較省，今后擴容只需增加外圍站的投資，而不必在中心站投資主設備。隨

7、著計算機技術的飛速開展，預計硬件壓縮軟件解壓是今后圖像監(jiān)控的開展方向和潮流。3.2網(wǎng)絡帶寬分析一般供電局的網(wǎng)絡條件為中心大樓100以太局域網(wǎng)，通過E1G703，2帶寬與各個遠方變電所連接，整個網(wǎng)絡適宜于采用統(tǒng)一的TPIP方式，這樣既方便了圖像的調用，也大大方便了數(shù)據(jù)文件的遠程傳輸。通常在100的網(wǎng)絡內文件數(shù)據(jù)傳輸占用較少帶寬，當然壓縮后的視頻數(shù)據(jù)流占用的帶寬越寬，那么圖像質量越好。假設100的帶寬中分出60用來傳輸圖像信號，假如選用的軟件產品具有96kbits2bits可調帶寬，實際選擇768kbits15bits的帶寬范圍。當用768kbits方式，對遠程點來說，圖像可到達20幀s的速度，圖

8、像質量到達VHS質量。60768K80點，運用768kbps帶寬可以到達80個遠程點。當用1.5bits方式，對遠程點來說，圖像可以到達25幀s的速度，圖像質量到達VHS質量，此種方式是標準的PEG格式，具有類似本機播放VD的質量，但是由于在網(wǎng)絡上進展傳輸，故有可能發(fā)生丟幀的現(xiàn)象。601.540點，運用1.5bits帶寬可以到達40個遠程點。因此采用不高于1.5bits帶寬，一般能滿足縣局電力系統(tǒng)遠景規(guī)劃2040個變電所的遠方圖像監(jiān)控容量。采用二種不同傳輸速率方案的性能比擬見表1。4建立遠方圖像監(jiān)控系統(tǒng)應注意的問題4.1確保局域網(wǎng)絡的暢通遠間隔 傳輸視頻的可行方法是將模擬視頻信號數(shù)字化并壓縮編

9、碼，在可利用的數(shù)字通訊線路上傳輸，信號占用網(wǎng)絡帶寬越寬，那么信號傳輸越通暢，而且圖像質量越是高，但與此同時卻占用了大量的網(wǎng)絡帶寬，所以在確定有多少遠程點的情況下，再進展視頻播送帶寬的選擇，從而到達優(yōu)化的作用。為了確保系統(tǒng)運行的正常，一定要有一個暢通的具有足夠的網(wǎng)絡帶寬的局域網(wǎng)絡環(huán)境來保證。4.2采用PEG1播送方式是解決“多點看一點的較好方法“多點看一點對電力系統(tǒng)來說相當重要，一旦某變電所發(fā)惹事故，在網(wǎng)上的所有網(wǎng)絡P終端有可能全都要觀看該變電所發(fā)惹事故的畫面，這時就發(fā)生了所謂的“多點看一點情況，這時的畫面應明晰、穩(wěn)定無干擾。4.3應采用不連續(xù)電源供電有些廠商視頻監(jiān)控前端主機采用INDSNT操作系統(tǒng)，一旦變電所所用電失電，系統(tǒng)不能自恢復，需要人工再啟動，為了確保系統(tǒng)的正常運行，要裝設不連續(xù)電源。4.5做好防雷工作為了防止感應雷的襲擊，必須做好戶外球型攝像機金屬局部的防雷接地，特別是裝在控制室樓房高處的球機更要做好防雷接地，接地電阻應10。監(jiān)控系統(tǒng)的電源線路，計算機數(shù)據(jù)信號接口均要裝設電涌防護器。5完畢語當前無人值班變電所的遠方圖像監(jiān)控有較多的形式，筆者通過無人值班變電所的遠方圖像監(jiān)控工程的一些理論，比擬傾向于采用全數(shù)化設計，視頻信號采用PEG1壓縮編碼標準，占用帶寬適中1.5bit