淺談遙視技術(shù)在數(shù)字監(jiān)控中的應(yīng)用

淺談遙視技術(shù)在數(shù)字監(jiān)控中的應(yīng)用

0“四遙”系統(tǒng)也可以通過少人數(shù)值實現(xiàn)保護(hù)變電站的運行環(huán)境由于絕緣電話基本上執(zhí)行了“四距離”功能，現(xiàn)場運營數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀態(tài)的實時導(dǎo)入方案中心，而發(fā)送中心可以現(xiàn)場設(shè)備的控制和調(diào)整。雖然“四遙”系統(tǒng)能提高變電站的自動化水平,但還是難以實現(xiàn)變電站真正的無人值守。因此,多數(shù)變電站采取了少人值守方式,因為“四遙”還不能監(jiān)控變電站的運行環(huán)境,如:煙霧、火焰、音響和非法進(jìn)入等。而變電站是一個要求高度安全的場所,因此缺少遙視的系統(tǒng)不能徹底的實現(xiàn)無人值守。1遙視系統(tǒng)功能隨著計算機(jī)、多媒體及通信技術(shù)的發(fā)展,變電站遠(yuǎn)方監(jiān)視系統(tǒng)已經(jīng)不存在技術(shù)上的難題。圖像、聲音信號的數(shù)字化壓縮解壓縮技術(shù)使聲音圖像信號的存貯加工傳輸成為可能。這一技術(shù)已經(jīng)開始引入到變電站自動化領(lǐng)域,這就是遙視功能。變電站的遙視系統(tǒng)就是將變電站的視頻音頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)由變電站的前端設(shè)備采集編碼并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,從而管理人員可以在監(jiān)控中心通過遙視系統(tǒng)了解變電站的運行狀態(tài),運行環(huán)境狀態(tài)等,從而實現(xiàn)真正的無人值守。其意義有:①通過在變電站安裝圖像監(jiān)控儀、紅外探測儀、煙感、溫感等各種報警傳感器,使得在第一時間內(nèi)監(jiān)視現(xiàn)場情況并作應(yīng)急處理;②進(jìn)行事故追憶,對發(fā)生事故當(dāng)時的錄像進(jìn)行調(diào)看,掌握發(fā)生事故的資料,便于事故的分析取證;③實現(xiàn)遠(yuǎn)程可視調(diào)度;④加強(qiáng)管理,提高企業(yè)效率。2遠(yuǎn)程觀測系統(tǒng)的功能需求2.1變電站安全防范的必要性電力系統(tǒng)對變電站遙視系統(tǒng)的需求:①變電站及設(shè)備的安全。即從安全防范的角度,保障變電站空間范圍內(nèi)的建筑和設(shè)備的安全、防盜、防火等;②保障變電站設(shè)備正常運行和事故信號正常傳輸,保證事故的報警錄像和突發(fā)事件實時上送主站。2.2系統(tǒng)構(gòu)成及監(jiān)視對象遙視系統(tǒng)應(yīng)具備如下的主要功能:①實時圖像監(jiān)視功能:含顯示、監(jiān)控、存貯功能及視頻參數(shù)調(diào)整功能等;②遠(yuǎn)程控制功能:控制攝像機(jī)視角、方位,對云臺的控制以及控制視頻矩陣切換器;③告警功能:錄取現(xiàn)場設(shè)備和環(huán)境監(jiān)視告警信息,并實時上報;④圖像管理功能:主站可顯示、存貯、檢索、回放各個變電站任意攝像機(jī)的實時圖像,并支持錄像;能夠?qū)⑷我庖环胤艌D像存放成JPEG或BMP格式的圖像,供數(shù)據(jù)交換使用;⑤語音功能:錄取現(xiàn)場語音、聲響,并實時上報;⑥電子地圖:配備多級電子地圖,第1級為整個系統(tǒng)圖;第2級為變電站內(nèi)具體設(shè)備分布圖,包括所有攝像機(jī)的分布;⑦系統(tǒng)管理和網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能:可以設(shè)置各變電站設(shè)備的參數(shù),主站有人性化操作界面及顯示全部操作功能,自動生成系統(tǒng)運行日志,自動進(jìn)行系統(tǒng)對時等。遙視系統(tǒng)除應(yīng)具備基本功能外,還應(yīng)具備:①遙控或自動控制監(jiān)視現(xiàn)場的燈光;②能同時記錄所有攝像點圖像,可遠(yuǎn)程查詢歷史圖像;③實行權(quán)限管理和網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)并自動生成各種日志報表等;④系統(tǒng)對時功能;⑤擴(kuò)展功能;⑥多種接口功能,以便實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接。監(jiān)視對象包括變電站內(nèi)部設(shè)備的監(jiān)視對象和變電站環(huán)境的監(jiān)視對象。變電站內(nèi)部設(shè)備的監(jiān)視對象包含一次設(shè)備和二次設(shè)備,主要為變壓器、電壓互感器、電流互感器、斷路器、高壓開關(guān)、主控室電源機(jī)柜和控制柜等。變電站環(huán)境的監(jiān)視對象主要為高壓室、主控室及建筑物門窗、圍墻等。需選擇合適的地點安裝煙霧或溫度探頭,并在圍墻周圍安裝對射式紅外探頭。當(dāng)檢測到異常情況時,上報告警信息,同時切換攝像機(jī)畫面并記錄現(xiàn)場情況。3監(jiān)控設(shè)備工作原理遙視系統(tǒng)由變電站攝像監(jiān)控設(shè)備、通信設(shè)備和遙視主站設(shè)備構(gòu)成。攝像監(jiān)控設(shè)備位于變電站現(xiàn)場,采集視頻和報警信號及控制攝像機(jī)。遙視主站位于調(diào)度監(jiān)控中心等運行管理部門,對視頻信號解壓、播放及遙控攝像點的燈光等,并顯示存貯圖像、管理系統(tǒng)設(shè)備以及與其他系統(tǒng)的接口。3.1智能處理單元上送主站變電站監(jiān)控設(shè)備組成如圖1所示?，F(xiàn)場環(huán)境傳感器如溫度探頭、煙霧探頭、紅外對射傳感器等檢測運行環(huán)境信息,并經(jīng)智能處理單元上送監(jiān)控主站。需要視頻監(jiān)控點的視頻信息通過各個攝像頭(圖中僅顯示3個,可根據(jù)需要增減)經(jīng)矩陣切換器、編碼器傳送到智能處理單元而上送主站,由智能處理單元接收主站發(fā)送的矩陣切換器的控制信號,控制需要顯示或記錄的設(shè)想信號。智能處理單元接受主站的命令,控制各個攝像機(jī)的云臺(云臺的數(shù)量與攝像機(jī)相符,圖中簡化)動作及合適的燈光,以得到理想的圖像。由于圖像處理技術(shù)的發(fā)展,編碼器矩陣切換器等可根據(jù)需要由圖像捕捉卡直接代替。3.2保證通信系統(tǒng)的可擴(kuò)充性通信層可用光纖和微波、電話網(wǎng)和GPRS通道等。但是,不同的通道所傳送的圖像質(zhì)量會有很大的差別。目前,變電站與電力調(diào)度中心多數(shù)已經(jīng)建立了光纖和微波網(wǎng)絡(luò),容量均有富裕,可以直接利用,圖像的質(zhì)量能夠達(dá)到用戶的滿意。電話網(wǎng)絡(luò)不建議采用。電力系統(tǒng)多數(shù)已經(jīng)與中國移動合作,在調(diào)度中心建立了移動專網(wǎng),因此,可以通過手機(jī)通信模塊建立GPRS網(wǎng)絡(luò),但是存在運行費用,圖像質(zhì)量也能達(dá)到用戶的要求。3.3視頻監(jiān)控系統(tǒng)對于變電站的監(jiān)控主站端的設(shè)備主要包括編解碼器、視頻矩陣切換器、音頻矩陣切換器、麥克風(fēng)、音響及視頻監(jiān)控服務(wù)器、監(jiān)控器、監(jiān)控軟件和大容量硬盤錄像機(jī)等。作用是將通信線路采集的數(shù)字信號通過編解碼器轉(zhuǎn)化后的模擬信號經(jīng)視頻矩陣進(jìn)入視頻監(jiān)控服務(wù)器,用于監(jiān)視變電站各個現(xiàn)場,并收集現(xiàn)場的報警信息。報文報表的管理功能:主站系統(tǒng)可以將遙視系統(tǒng)的視頻和報警等各種數(shù)據(jù)形成報文報表,既可以對各個變電站運行狀態(tài)、運行環(huán)境、安全因素等進(jìn)行橫向比較,還可以對同一變電站的歷史信息進(jìn)行縱向比較,為管理決策者進(jìn)行變電站設(shè)備選型及變電站布局建設(shè)提供必要的依據(jù)。快速預(yù)防早期故障發(fā)現(xiàn)功能:安裝系統(tǒng)后,電力系統(tǒng)運行維護(hù)人員可以不必事事到現(xiàn)場,減少了運行費用,還可以進(jìn)行系統(tǒng)和運行環(huán)境的早期預(yù)防,早期知道各種事故,快速處理故障和提前維護(hù)變電站的運行設(shè)備。4遙視系統(tǒng)的應(yīng)用將成為快速增長期隨著電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,各用電單位對供電的可靠性,供電質(zhì)量要求越來越高,勢必對電力行業(yè)造成新的壓力。同時,由于電力行業(yè)對降低運行成本的要求力度越來越大,勢必造成無人值守變電站發(fā)展的新高潮,原來變電站“四遙”系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足發(fā)展的需要。遙視系統(tǒng)能夠?qū)ψ冸娬驹O(shè)備運行狀態(tài)、運行環(huán)境和安全因素等進(jìn)行早期預(yù)警以便進(jìn)行早期發(fā)現(xiàn)