嵌入式視頻電力綜合自動化系統應用的價值分析

摘要:本文通過對綜合自動化系統的集成分析，就是將分散的產品和系統通過組裝和組合形成一個有效的整體系統，使企業的降低成本，提高效益，闡述了自動化應用的價值。

關鍵詞:電力;綜合自動化;集成;降低成本

0引言

隨著信息化技術的迅速發展，系統集成度越來越高，而促成這一趨勢的根本原因就是市場的需求，而帶來這一需求的根本原因就是成本的壓力和效益的提高。

對于電力綜合自動化系統，傳統的功能就是達成共識的“四遙”功能，在滿足四遙功能的基礎上，很多系統開發商集成了一些功能，如電壓無功自動調節功能(VQC)、五防功能、模擬操作票功能等。嵌入式視頻電力綜合監控系統，是將先前獨立的視頻監控系統，集成到電力綜合監控系統中，將傳統的四遙功能變成五遙功能:遙測、遙信、遙控、遙調和遙視。

1 系統簡述

電力綜合化系統是應用于變電站、發電廠等用于電力、能源監測控制的綜合自動化系統，最初，也只具有“四遙”功能，在現場運行過程中，發現很多工程都配置有視頻監控系統，并且很多用戶也提出了將視頻監控功能集成到電力綜合自動化系統中的需，以便于對視頻信號進行實時監控和分析。

1.1 系統總體結構

集成后的系統總體上采用原系統的架構-C/S架構，采用分層分布式的網絡結構。集成后系統整體架構如下:

1.2 系統特點

1.2.1與監控系統無縫集成

傳統的視頻監控系統，一般只是作為獨立的應用而存在。視頻監視系統不能夠與綜合監控系統進行有機、靈活的集成。并且原有的視頻監視系統缺乏統一的標準接口，和監控系統或調度自動化系統間的交互幾乎是不可能的。

神東煤炭分公司在變電站采用的 PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動化系統，通過采用標準的媒體傳輸控制協議，使視頻監視客戶端與現有的監控系統無縫集成，把“遙視”與原有的“四遙”有機地結合為一個整體，提高了監控系統的整體自動化水平。

1.2.2跨平臺技術

PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動化系統可以在多種平臺下跨平臺運行，在整體架構上包括服務端和客戶端兩個部分，可以跨Windows系統和UNIX系列平臺運行。

1.2.3先進的編解碼技術

PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動化系統中的視頻監視系統采用了國際標準的、先進的MPEG4 和MJPEG圖像編解碼技術，對圖像進行壓縮和編碼。不但有效地降低了視頻監視對電力系統網絡帶寬對的占用，而且降低了視頻錄像對磁盤空間的占用。在網絡帶寬進一步受限的情況下，還可以通過調整幀率來進一步降低對網絡帶寬的需求。

1.2.4 先進的視頻傳輸協議

PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動化系統中的視頻監視系統的媒體數據傳輸采用國際標準的流式媒體傳輸協議，使視頻數據服務器和視頻監視客戶端之間多媒體圖像數據的傳輸更快速，更可靠。采用標準的媒體傳輸協議，也使得視頻監視系統與集控站系統的有機集成成為可能。

1.2.5 網絡帶寬自適應

一般的視頻信號要占用較寬的網絡帶寬，復雜的編碼算法又會導致占用CPU 資源過高。這是長期以來一直困擾著變電站網絡視頻監視的一項難題。PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動化系統通過采用先進編解碼技術，以及多種策略來調整視頻監視的解碼算法，使最終用戶能夠在低帶寬占用率、低CPU 占用率的情況下，獲取到清晰、流暢的視頻監視畫面。視頻監控系統采用標準的視頻監視媒體流式傳輸協議，使視頻監視客戶端的視頻請求可以根據網絡帶寬進行調整。

1.2.6 與安防系統集成功能

PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動化系統的視頻監視系統提供接口，可以與變電站的安防系統進行集成。對于來自安全防范設備，如溫度、濕度、煙感、紅外、入侵等報警器來的告警信號，根據外配設備可以以聲、光等形式通知值班人員。

2 系統應用

2.1 系統應用效果

通過在多個變電站實際運行，達到了以下應用效果:

2.1.1 集中監控

由于視頻監控功能無縫集成到SCADA監控系統中，具有事件驅動視頻捕捉功能，當進行遙控操作或發生異常或故障時，系統會及時啟動視頻信號，跟蹤遙控對象和事件相關對象，通過視頻監視遙控狀況和相關事件設備的運行情況，及時了解現場情況。也可對相關的視頻錄像，以便事后分析和記錄存檔。

2.1.2 集中管理

由于監控客戶端既是SCADA監控系統，又是視頻監控客戶端，運行人員可以集中運行和管理，定時通過視頻監控功能視頻巡視所監控的設備運行狀況。當某設備發生了視頻幀信息變化時，如大的震動，開關設備分合閘或外來物入侵等，都會在監控系統中及時彈出相關的視頻信號，便于及時了解現場異動情況，同時觀察當前電力系統的運行情況。與安防系統集成，運行人員也能及時了解運行現場的環境狀況，如環境溫濕度及有無外來人入侵等。

2.1.3 便于維護

由于系統集成了視頻監控、安防系統等，系統設備和服務均為同一供應商提供，也便于系統的維護及升級。

2.2 系統應用價值分析

2.2.1 節約工程成本

采用集成視頻的綜合監控系統后，由于將一些硬件設備合并，如視頻數據服務器與SCADA數據服務器合并，視頻監控客戶端與工作站合并，光端交換機減少，敷設的光纖電纜減少。同時，減少了現場服務費用，節約了采購成本。

2.2.2 提高生產效益

系統集成以后，運行人員普遍反映便于監控，能夠及時的追蹤現場設備運行狀況，心中有數，倒閘操作時間和故障處理時間比以前大大減少，提高了設備運行時間和減少設備停運時間，提高了生產效益。并且，也提高事故綜合分析能力和解決問題的能力，同時也提高了運行人員的生產率。

2.2.3 提高管理能力

集成的系統，無論是運行權限的管理，設備及系統的管理，人員的管理等都以前精簡和有效，提升了管理部門的綜合管理水平，同時也提高了管理績效。

2.2.4 降低維護費用

集成的系統，由于采用同一系統提供商的產品和系統，在實施、運行及維護過程中，都是與同一供應商協同，用戶很容易掌握，提高了系統維護水平，減少了系統的維護時間，同時，系統的備品備件也容易獲取，減少了系統整體維護費用。另外，統一供應商也易于系統的升級和性能提升。

3 結束語

所謂系統集成，價值就體現在“集成”二個字，從“四遙”到“五遙”是集成，從子站監控到集控系統，從分散的DCS到EMS，從綜合自動化監控系統到數字化變電站系統，無不體現集成過程。集成可以帶來成本的降低，效益的提高，是未來變電系統發展的必然趨勢。