淺述變電站數字視頻監控技術

胡文娟

（云南電網公司玉溪供電局，云南 玉溪 653100）

圖像監控以其直觀、方便、信息內容豐富而被廣泛應用于許多場合。在電子技術與通信技術的發展過程中，圖像監控系統的技術水平直接反映了不同階段電子與通訊的技術狀況，而計算機及網絡技術的發展將圖像監控技術提到了一個新的高度。建立圖像監控系統，能夠對各變電站有關數據、參量、圖像進行監控和監視，以便能夠實時、直接地了解和掌握各變電站的情況，并及時對發生的情況作出反應。

1 監控內容

圖像監控：包括主控室、高壓室、開關場、大門、圍墻等監控點。安保環境監控：包括建筑物的紅外防盜、消防煙感、設備紅外溫度、環境濕度等。

2 監控系統的組成

數字視頻監控系統基本由監控前端、監控中心和通信網絡3部分組成。如圖1所示。

監控前端主要由監控設備、視頻服務器、報警主機等構成。在設備的周邊，有各種類型的攝像頭同時不間斷的監視。固定攝像頭、帶云臺普通攝像頭和球型高級攝像頭擔負著不同任務,監視設備的運行狀況。通過全方位的檢測和定位，達到理想的監測效果。同時，各種報警器在實行著它們的任務。紅外對射報警器在一定距離內檢測外來人員的入侵，根據不同的有效距離選擇不同的報警器;煙感報警器根據煙霧和溫度的綜合檢測，判斷火災報警，將數據傳給報警主機。報警時，燈光自動打開。在監控的過程中，視頻服務器起著絕對的作用，它是監控前端的核心設備，通過它完成視頻信號數字化壓縮、數據網絡傳輸、云臺控制和報警信號檢測的功能。

監控中心對變電站所有的監控前端圖像和設備進行集中監視、錄象和控制，一般設在調度中心的辦公大樓。監控服務器采用的是性能可靠的PC SERVER，也可用工業控制計算機。監控服務器裝有監控服務器軟件，對視頻服務器進行參數設置，對錄像文件進行管理。辦公人員可登陸見空服務器進行終端監控。

數字視頻監控系統可支持雙絞線、電話專線、ISDN、光纖等多種方式，在監控前端與監控中心的服務器之間建立數據通道。針對目前很多變電站都已經架設起光纖網絡，采用光纖的E1通道傳送圖像可以說是最佳選擇。因為E1通道傳送圖像的速度和質量已基本滿足監控的要求，也不會占用太多光纖資源，利用光纖的環網更可為圖像傳送提供冗余通道。

3 監控系統功能

3.1 實時監控功能。數字視頻監控系統通過通訊信道或網絡接口實現變電站的遠程圖象傳輸，送到辦公大樓的監控中心。工作人員可對監控前端進行遠程控制，在監控終端計算機上，直接瀏覽器軟件連接到監控服務器來監視。工作人員只需輸入監控服務器的IP地址，登入數字監控系統后，輸入用戶名與密碼，即可監視和控制。對一些重要設備(如主變壓器)，可選1-2臺不帶云臺的固定攝像機作專門監視;另外再選用1-2臺帶萬向全方位云臺及鏡頭可變焦的攝相機對場地的其他設備進行監視。主控室有較多的儀表和燈光信號，若有需要對控制屏屏面的燈光信號和儀表讀數進行監察，可選用帶云臺且鏡頭自動對焦的攝像機，這樣可以避免遠方人工調整時因為響應延時而造成的對焦困難。工作人員可選擇、觀察不同監視點的圖象，調節攝像機鏡頭改變監視范圍和觀察效果，選擇多畫面顯示傳輸，以便對變電站現場多個監控點進行監控，發現問題及時解決。當監控點發生報警時，系統會自動啟動各種連動設備，并將視頻切換到相應的攝象機，自動完成錄象，同時發出聲光報警。

3.2 錄象和回放功能。其中包括:①系統定時錄象。工作人員可以設定多個時間段對某個監控前端的圖象定時錄制，數據保存在監控中心監控服務器硬盤上。②報警自動錄象。不同監控前端的報警可同時錄象，同一監控前端有多個報警同時發生時，系統錄制優先級高的報警錄象。③手動錄象。工作人員可根據需要隨時選擇系統各個監控前端進行錄象控制。

3.3 系統管理功能。其中包括:①用戶安全保護。系統采用操作密碼機制。通過網絡對監控前端的訪問實行幾級保護。保證非工作人員進入不了系統，不能了解變電站的相關設施，起到一定的"保安"作用，減少可能出現的其他不良影響。②多客戶端監視。多個監控終端可以同時對某一個監控前端進行圖象監控，而網絡通訊的數據量與一個監控終端監控時相同。多個監控終端中僅有其中一個控制優先級高的進行控制。③巡更設置。系統可方便的根據工作人員的要求設置巡更點、巡更路線和巡更時間。④報警布防和撤防。通過系統的參數設置可進行報警的布防和撤防，也可設置報警點位置、報警設備類型、攝像頭號及聯動動作等參數。所有報警點必須布防，系統才能在報警信號發生時做出響應。可以根據需要在不同時段布防和撤防。

3.4 與以太網的連接。其中包括:通過強大、高效的以太網通訊網絡，各智能設備之間可以很方便地實現信息共享。網絡技術已經成為變電站自動化發展的關鍵技術，它能把分散的各種智能設備組成一體化的網絡系統，進而構成功能完備、高可靠、高效率的自動化系統。

3.5 其他功能。主要是:①電子地圖。系統引導采用電子地圖，監控前端采用平面示意圖，同時在電子地圖和平面圖上顯示監控前端和監控點的監控信息，當發出報警時，電子地圖和平面圖上顯示監控信息會發出警報，便于用戶操作和監控。②在線幫助。系統提供完整的在線幫助，便于用戶操作。③系統自診斷。系統對自身進行診斷、故障定位，并主動發出告警。數字視頻監控系統采用的軟、硬件設備進行系統集成，進行變電站視頻信號的采集、壓縮和傳輸;同時采用工業控制數據采集設備采集變電站現場的各種報警信號和環境參數，在極大程度上提高了系統的環境適應性和可靠性，減少了維護工作，便于實現變電站的無人值守，真正實現了變電站的遙測、遙控、遙調及遙信，增強了變電站室內和室外的圖像監視功能。對于變電站的火災、爆炸、泄露、失竊和破壞，同樣具有很好的防范作用。

結束語

隨著無人值守變電站管理模式的推廣，變電站巡檢制度的建立，在巡檢中心、集控中心（集控站）等相關部門通過現有的電力通信網對所屬變電站實現遠程實時圖像監控、遠程故障和意外情況告警接收處理，可提高變電站運行和維護的安全性和可靠性，并可逐步實現電網的可視化監控和調度，使電網變電運行更為安全、可靠。

[1]王遠璋.變電站綜合自動化現場技術與運行維護[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2]沙占友.智能傳感器系統設計和應用[M].北京:電子工業出版社，2004.

[3]黃燕新.變電站遠程視頻監控系統.華北電力技術2000(7).