視頻監(jiān)控系統(tǒng)在變電所的應(yīng)用

郭海軍

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字視頻通訊技術(shù)的發(fā)展，為變電所實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐。該系統(tǒng)使變電所環(huán)境（如防盜、防火、防爆、防漬、防水汽泄漏等）監(jiān)控內(nèi)容盡收眼底。加上原有的“四遙”系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，使變電所實現(xiàn)了真正意義上的無人值守，運行和維護更加安全和可靠。

一、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要用途

變電所視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要用途，即用于安全防范、環(huán)境狀況和對付自然災(zāi)害，用于無人值守的變電所以及對變電所存在大量的常規(guī)表計和室內(nèi)、外設(shè)備，在調(diào)度或集控站端對其進行直觀監(jiān)視，這些都有助于變電所的安全生產(chǎn)工作。

二、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

變電所的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實際上是一個以多媒體技術(shù)為核心，涵蓋了工業(yè)控制、通訊、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合系統(tǒng)。它主要完成對變電所環(huán)境的安全防范監(jiān)控，可以對必要生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)可視化管理。同時具備一個監(jiān)控中心至少同時管理十幾個甚至上百個變電所，并且不受距離的限制。根據(jù)變電所視頻監(jiān)控系統(tǒng)所要承擔的任務(wù)，我們將其分為兩大功能：

1、安全防范功能

保障變電所范圍內(nèi)的建筑、設(shè)備的安全，及時發(fā)現(xiàn)火警、盜警，并啟動報警裝置。

1.1在圍墻四周、大門等處安裝攝像頭、紅外線對射探頭，監(jiān)視盜賊非法闖入；

1.2在建筑物門窗安裝報警探頭，如紅外探測器等；

1.3重點部位攝像機的安裝，起到24小時不間斷視頻監(jiān)控，可報警；

1.4在高壓室和主控室等地點裝設(shè)一批煙感或溫感探頭。當探頭感測到煙霧、高溫時，就會向后臺發(fā)出告警信息，同時連動切換攝像機畫面，并記錄下當時現(xiàn)場的情況。

1.5燈光及智能化設(shè)備的控制，為使工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)在晚上仍能發(fā)揮作用，變電所的燈光應(yīng)具有定時開關(guān)或遠方控制的功能。

2、監(jiān)視功能

保障變電所設(shè)備的正常運行，對事故報警的自動錄像，突發(fā)事件與主站的聲像通信。

2.1通過攝像機、燈光聯(lián)動，監(jiān)視主變壓器、斷路器、電壓互感器、電流互感器、高壓室開關(guān)、運轉(zhuǎn)室的交、直流自用盤及控制盤盤面等重要設(shè)備，監(jiān)視場地和高壓配電設(shè)備的運行狀態(tài)，實現(xiàn)對一、二次設(shè)備及其運行情況的監(jiān)視，如主變壓器、開關(guān)是否有外部損傷，主變壓器油位及控制盤上的儀表、燈光信號是否正常等；

2.2對重要節(jié)點、接頭進行自動溫度監(jiān)測非常重要，防止電力設(shè)備過熱；

2.3通過圖像監(jiān)視結(jié)合遠程和本地人員操作經(jīng)驗的優(yōu)勢，避免誤操作；

2.4操作隔離開關(guān)位置的視頻監(jiān)視；

2.5配合其他系統(tǒng)（如變電所綜合自動化系統(tǒng)等）的工作。

三、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的通道需求

通訊傳輸部分是整個遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，是變電所實現(xiàn)無人值守至關(guān)重要一部分，負責各種信號和指令的上傳下達工作。在進行通信系統(tǒng)設(shè)計時，不僅要選擇通信質(zhì)量好的信道，而且要抗閃電、噪音、其他無線電發(fā)射及50 Hz工頻電磁場干擾能力；當變電所停電和故障時，能夠繼續(xù)保持通信的手段。

四、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝 （如圖）

安裝在變電所的圖像監(jiān)控設(shè)備主要有：彩色攝像機、煙感報警器、紅外防盜報警器、戶外照明燈及當?shù)乇O(jiān)控主機等。該工程安裝工作量大，安裝地點主要在變電所的運轉(zhuǎn)室、配出室以及室外開關(guān)場等重要監(jiān)控點上。因此，設(shè)備安裝時必須考慮帶電安全距離及必要的防雷接地、抗干擾等工作。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器一般建立在調(diào)度室，它主要完成對各變電所視頻視頻控的管理。在車間集控站建立了分控終端。

五、軟件系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理軟件采用分布式的系統(tǒng)構(gòu)架，C/S體系結(jié)構(gòu)，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)平臺，界面簡潔、操作方便，預覽、查詢、錄像、報警回放等功能全備。

調(diào)度室和變電所的監(jiān)控軟件分為視頻模塊、權(quán)限模塊、故障警告模塊和控制模塊四個部分。（如軟件框圖）

視頻模塊主要完成圖像信息捕捉，權(quán)限模塊是對系統(tǒng)的安全而確定的，故障警告模塊在現(xiàn)場發(fā)生故障、事故時發(fā)出警報提示值班人員及時處理，控制模塊是調(diào)度室和變電所發(fā)出的指令都經(jīng)過串口發(fā)出。

為保證系統(tǒng)的實用性，硬件中配置有紅外線成像系統(tǒng)。由于物體的紅外圖像與物體的表面溫度密切相關(guān)，因此應(yīng)用紅外熱像儀拍攝電力設(shè)備的運行狀態(tài)，利用紅外線圖像進行圖譜分析，是設(shè)備故障診斷、檢修處理的基礎(chǔ)，是整個設(shè)備運行系統(tǒng)溫度管理的最佳方法。例如斷路器觸頭接觸不良造成局部過熱，變壓器少油造成局部過熱等各種現(xiàn)象，均可通過紅外圖像進行識別，便于檢修人員及時、準確的排除故障，保證電力設(shè)備的正常運行。

為保證通道的暢通，從變電所到調(diào)度室全部實現(xiàn)光纜傳輸。這樣保證了信號正常、可靠傳輸，信號損失降到最低，而且通道不會因為天氣的變化受到干擾。

經(jīng)過一段時間的系統(tǒng)運行，遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠、信息準確。提高了變電所的防事故、防誤操作、防盜、防火能力，特別是在惡劣天氣的狀況下能夠使值班人員和相關(guān)領(lǐng)導能及時準確地了解變電所的現(xiàn)場情況，對操作情況進行全過程的監(jiān)視和核對，對重點區(qū)域進行全方位的防盜防火預警，為工作人員提供了一種很好的輔助工具，從而大大降低了變電所的日常巡視、檢修等費用，特別是在運行人員緊張的情況下，對幾個小負荷的變電所實現(xiàn)了無人值守，節(jié)省了人員、資金支出，降低了成本，產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。