李洪兵

摘 要：電力監(jiān)控技術(shù)發(fā)展之初，工作人員一直是冒著惡劣的天氣，攜帶笨重儀器直接到戶外高壓危險的現(xiàn)場進行實際設(shè)備的測量控制；隨著自動化水平的提高，人們開始可以在室內(nèi)進行測量，但對重要設(shè)備的控制仍然要進行現(xiàn)場人工操作；隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，進而遠程控制功能應(yīng)用使得對設(shè)備的管理更加方便、安全。最終伴隨著科技水平的發(fā)展和自動化水平的進一步提高，為了加強電力設(shè)備的安全性，人們并不滿足于對模擬圖形界面的設(shè)備感官滿足，要真實的看到設(shè)備的實際操作狀態(tài)，就象在實際設(shè)備現(xiàn)場看到的一樣。因此在現(xiàn)有四遙（遙控、遙測、遙信、遙調(diào)）的基礎(chǔ)上增加了一個系統(tǒng)，簡稱為“遙視”。通俗來講就是實施電力遠程圖像監(jiān)管，通過變電站的前端設(shè)備把圖片與視頻進行采集，然后編碼，接著再把編碼后的數(shù)據(jù)傳遞給監(jiān)控中心來解碼，恢復(fù)初始的圖像數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對變電站遠程圖像管理。

關(guān)鍵詞：變電站；監(jiān)控系統(tǒng)；電力調(diào)度

1 系統(tǒng)構(gòu)成部分

據(jù)調(diào)查了解，公司現(xiàn)階段轄管的有十個變電站，不同的等級都有，都裝備了具備2個遠動通道連接到電力調(diào)度。因此，目前有些變電站實現(xiàn)了調(diào)度自動化監(jiān)控系統(tǒng)，也就是說這些變電站有了“四遙”功能?；谶@種情況，我們可以充分考慮技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上，選擇與原有自動化監(jiān)控系統(tǒng)相兼容的“變電站遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)”來實現(xiàn)“五遙”的一體化，實現(xiàn)“五遙”功能。

變電站遙視系統(tǒng)主要由三個部分構(gòu)成——變電站端設(shè)備、通訊網(wǎng)絡(luò)、電力調(diào)度主站監(jiān)控中心系統(tǒng)?，F(xiàn)在分別加以介紹。

1.1 變電站端設(shè)備構(gòu)成

眾所周知，變電站的設(shè)備主要由三部分組成，分別是前端硬盤錄像機、固定或可控攝像機、報警輸入輸出設(shè)備。通過這些設(shè)備可以實現(xiàn)視頻的采集與編碼，傳遞與解碼等功能。

通常情況下，可以在主要控制中心安裝兩個室內(nèi)自動變焦攝像機，在變電站的室外場地上安裝兩個或者多個可控彩色攝像機，在設(shè)備中心選擇一個固定的合適的位置安裝攝像機，并且在上述場所配備紅外報警器、煙霧探測器、門磁開關(guān)等報警器，另外在變壓器出線等關(guān)鍵部位配置紅外線測溫儀進行超溫監(jiān)控。每個變電站配備一套硬盤錄像監(jiān)控主機系統(tǒng)，具有較強的穩(wěn)定性和可靠性，不需要人工維護，因此即使無人值班，也可以完成。

1.2 通訊方式

目前，變電站遠程圖像的監(jiān)控系統(tǒng)主要由太網(wǎng)構(gòu)成，一方面，能夠選用電話線和E1，但是這種方式的傳輸效率低，不適用于圖像的傳輸。另一方面，能夠進行組網(wǎng)和數(shù)據(jù)通訊，通過其他傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)接口來實現(xiàn)。

1.2.1 以太網(wǎng)傳輸方式：變電站的音頻、視頻、數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)铰酚善?、交換機或者HUB再上傳至監(jiān)控中心，要求變電站統(tǒng)一提供以太網(wǎng)的接口，方便將變電站的音頻、視頻、數(shù)據(jù)經(jīng)前置機通過以太網(wǎng)接口傳輸至監(jiān)控中心。

1.2.2 B1（2M）口傳輸方式：該種傳輸方式將變電站上傳的音頻、視頻、數(shù)據(jù)等資料收集到中心網(wǎng)絡(luò)的交換機上面，通過連接監(jiān)控中心服務(wù)器和局域網(wǎng)來瀏覽數(shù)據(jù)、處理資料。要求變電站統(tǒng)一提供2M接口，便于變電站的音頻、視頻、數(shù)據(jù)等的處理，通過硬盤錄像機和以太——2M網(wǎng)橋上傳至監(jiān)控中心。

1.3 電力調(diào)度主站監(jiān)控中心

系統(tǒng)是在先進的軟件平臺上予以具體化，符合變電站系統(tǒng)現(xiàn)階段標準的未來發(fā)展方向。在監(jiān)控服務(wù)器和監(jiān)控客戶終端是監(jiān)控中心的主要組成部分，具備對變電站現(xiàn)場圖像的接受與顯示、控制信號的協(xié)調(diào)、用戶登錄管理、圖像的實時監(jiān)控、錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復(fù)、優(yōu)先權(quán)的分配等功能。監(jiān)控服務(wù)器的功能較強，能夠在同一時間管理幾十個變電站的系統(tǒng)、幾十個乃至上百個在線使用客戶，因此即使在后期變電站需要進行擴充容量時，監(jiān)控中心也完全夠用，不需要進行二次投入。另一方面，方便進行統(tǒng)一的監(jiān)控、調(diào)度、應(yīng)急指揮，比如在調(diào)度中心，公司高管、安全部門、生產(chǎn)部門等都可以利用辦公室微機直接登陸到系統(tǒng)上進行監(jiān)控和應(yīng)急指揮。

2 “五遙”的一體化實現(xiàn)

變電站遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)建立必須根據(jù)電力系統(tǒng)的特點，從系統(tǒng)的角度、從各變電站使用的角度來進行，而不能就某個局部、單一需求來建構(gòu)系統(tǒng)。

我們可以利用當代最先進的計算機、網(wǎng)絡(luò)、控制技術(shù)，融技術(shù)先進性與實用性于一體。充分利用現(xiàn)有調(diào)度自動化系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和各變電站RTU采集系統(tǒng)，結(jié)合多年的應(yīng)用經(jīng)驗和目前電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，完善新一代的變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)，一方面可以實現(xiàn)“一體化”自動化系統(tǒng)，另一方面又可以進行獨立運行。同時，變電站的遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了圖像監(jiān)控和樞紐變電站、電力調(diào)度中心監(jiān)控的主站系統(tǒng)進行完美融合，在電力調(diào)度中心實現(xiàn)圖像服務(wù)器的圖像信息和SCADA服務(wù)器進行通訊，實現(xiàn)變電站報警信息的聯(lián)動，避免操作員兼顧多臺監(jiān)視器的問題。實現(xiàn)數(shù)據(jù)、話音、圖像監(jiān)控的一體化。它是圖像數(shù)據(jù)庫與監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合；報警聯(lián)動與監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合；圖形控制與監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合。

3 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)功能是圖像監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能，對于變電站的環(huán)境及設(shè)備的運行狀況進行監(jiān)控、記錄，以便監(jiān)測外部環(huán)境，防火防盜；并且對設(shè)備的發(fā)熱狀況進行24小時實時監(jiān)測，以便及時的發(fā)現(xiàn)問題、處理狀況，從根本上保護電力系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性；同時，系統(tǒng)會根據(jù)出現(xiàn)的狀況自動的提供事后分析，給出一系列相關(guān)的視頻和圖像資料供參考。

（1）實現(xiàn)“五遙”監(jiān)控：在現(xiàn)有的調(diào)度自動化系統(tǒng)中加入視頻監(jiān)控系統(tǒng)，達到“五遙”監(jiān)控，即遙控、遙測、遙信、遙調(diào)和遙視。實現(xiàn)在操作員界面上，電力調(diào)度員可以查看相應(yīng)設(shè)備的實時圖像信息，同時在下發(fā)遙控命令時，可觀察到刀閘等設(shè)備的實時情況。（2）多站點管理：系統(tǒng)能在一臺監(jiān)視器屏幕或電視墻上同時實時顯示來自不同變電站的多路圖像；多個監(jiān)控終端能同時監(jiān)控同一或不同的變電站圖像；具備多畫面自動輪巡功能；兼有會議電視或可視電話功能。（3）圖像監(jiān)視：在電力調(diào)度室的值班員可以實時地監(jiān)視各個變電站圖像，分布在變電站的各個攝像機不停地將現(xiàn)場的情況傳給值班員，網(wǎng)絡(luò)傳輸延時小，只要攝像機布置合理，完全可以實現(xiàn)變電站無人值班。（4）硬盤錄像：凡是可以看到圖像的計算機都可以進行本地錄像，將視頻數(shù)據(jù)保存在硬盤上，這樣就形成了變電站錄像、電力調(diào)度中心錄像等多級錄像體系，需要時還可以通過網(wǎng)絡(luò)遠程瀏覽錄像文件。（5）實現(xiàn)遠程控制：同時具備遠程控制攝像機、燈光、云臺、畫面分割器、矩陣等各種動力設(shè)備，有效實施遠程控制。（6）語音對講：把音視頻設(shè)備的站端裝入和監(jiān)控中心與系統(tǒng)之間，然后選取具體的對象實現(xiàn)語音對講，并且顯示出變電站終端的圖像，可以實現(xiàn)電視會議功能。（7）報警聯(lián)動：系統(tǒng)可以24小時全天監(jiān)測所有探測器的外部工作環(huán)境以及自身的工作狀況，一旦探測器監(jiān)測到異常情況，報警器會立刻啟動，同時開啟報警點的攝像系統(tǒng)，通過電子地圖的分析、攝像傳輸回來的報警點信息，系統(tǒng)進行自動的記錄與保存。（8）安全防范：氣體泄漏報警監(jiān)視、溫感、煙感、報警監(jiān)視、與空調(diào)、配電系統(tǒng)聯(lián)動控制、多功能早期預(yù)警系統(tǒng)、各種門禁系統(tǒng)（磁卡、IC卡、感應(yīng)卡、指紋門）監(jiān)視、管理等等。

總之，變電站遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)圖像監(jiān)控和電力調(diào)度中心監(jiān)控的主站系統(tǒng)進行完美融合，在調(diào)度中心實現(xiàn)圖像服務(wù)器的圖像信息和SCADA服務(wù)器進行通訊，實現(xiàn)變電站報警信息的聯(lián)動，避免操作員兼顧多臺監(jiān)視器的問題。實現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)庫與監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合、報警聯(lián)動與監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合、圖形控制與監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合的“數(shù)、話、圖三網(wǎng)臺一”。一旦該功能得以實現(xiàn)，將極大的方便對電力設(shè)施的管理。使管理科學(xué)化、實時化、信息化。對完善當前電力調(diào)度室的自動化，提高監(jiān)控運行水平，實現(xiàn)電網(wǎng)安全調(diào)度，都具有積極的現(xiàn)實意義。將帶來管理觀念、管理方式的巨大變革，更好的服務(wù)于公司的電力事業(yè)。