無人值守變電站數(shù)字視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究

陳明升 羊昆兒

中圖分類號：F407.61 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2019）12-190-01

摘 要 在我國快速發(fā)展的過程中，我國的科學技術在不斷的發(fā)展，社會在不斷的進步，隨著計算機技術的發(fā)展，電網(wǎng)無人值守變電站開始使用遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本文主要分析了無人值守變電站管理中存在的問題，提出了變電站數(shù)字視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)以以太網(wǎng)通信為基礎，較為全面、直觀地掌握無人值守變電站的各種信息，準確識別現(xiàn)場情況，有利于實現(xiàn)遙測、遙視等功能。

關鍵詞 無人值守變電站 數(shù)字視頻 遠程監(jiān)控系統(tǒng)

井下變電所是礦井供電系統(tǒng)的重要組成部分，其能否穩(wěn)定運行直接關系到礦井供電質量。由于井下大功率載荷多，分布范圍較為廣泛，設備運行環(huán)境較為惡劣，存在多種影響變電所穩(wěn)定運行的因素。隨著礦井機械化程度的大幅提升，更大功率的設備以及先進控制技術在礦井中應用推廣，對礦井供電質量也提出了更高的要求。

一、無人值守變電站存在的主要問題

當前，無人值守變電站雖然能夠實現(xiàn)一定程度的遙測、遙控等，但仍存在著一些不足。第一，當變電站發(fā)生異常情況后，維護人員無法及時了解現(xiàn)場情況，延長了故障處理時間。第二，誤報信號事件時有發(fā)生，不利于正常工作的開展。第三，在遇到高溫、多雨的天氣時，維護人員需要對數(shù)量龐大的變電站開展巡視，工作量大，不能及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。第四，當變電站發(fā)生火災、盜竊等事故時，不能在第一時間獲得信息。因此就需要使用現(xiàn)代信息技術對無人值守變電站進行管理，確保電網(wǎng)的安全運行。

二、無人值守變電站數(shù)字視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究

（一）對接前端設備

對于視頻監(jiān)控及巡檢、安全防范及門禁、環(huán)境監(jiān)測、火災報警、動力照明控制5個子系統(tǒng)的所有前端設備，需滿足以下規(guī)約標準：（1）交互協(xié)議應采用DL/T860協(xié)議或其他國際、國家、行業(yè)統(tǒng)一標準；（2）視頻設備采用以太網(wǎng)接口，視頻傳輸采用ONVIF、PSIA、RTSP、GB28281等國際、國家、行業(yè)統(tǒng)一標準；（3）對其他具備通信接口的設備采用RS485等現(xiàn)場總線接口，通信規(guī)約采用IEC60850-5-104：2000規(guī)約；（4）系統(tǒng)平臺還需滿足對所有前端設備兼容主流廠家自定義協(xié)議，內(nèi)置SDK/API進行對接。軟件/系統(tǒng)/平臺/廠家通過各種接口對接技術，如API、WebSevice、WebSocket、SDK、Socket等通用技術對接各類廠家不同設備的接口。以海康網(wǎng)絡攝像機為例，在通過對應的SDK接口接入設備信息、視頻信息后，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，提供一個對外的、通用的、標準化的接口，既方便統(tǒng)一管理，又可降低成本，更簡單地對接各廠家的硬件設備。

（二）溫度監(jiān)測

變電所內(nèi)的供電設備較為集中，單個設備發(fā)熱量較大，導致變電所內(nèi)的環(huán)境溫度較高，對變電所內(nèi)溫度進行監(jiān)測，確保供電設備處理的溫度運行區(qū)間。同時也可以針對容易產(chǎn)生明火或者發(fā)熱量大的供電設備單獨布置溫度傳感器，對產(chǎn)生濃度進行監(jiān)測，預防并防止事故發(fā)生及擴大。溫度傳感器布置時根據(jù)變電所環(huán)境確定，并通過聯(lián)動裝置將傳感器與監(jiān)控系統(tǒng)連接。

（三）軟件結構

第一，編程環(huán)境。無人值守變電站數(shù)字視頻遠程監(jiān)控軟件使用了客戶機和服務機兩種模式，能夠對連接在局域網(wǎng)中的攝像機進行控制。攝像機的控制可通過串口數(shù)據(jù)實現(xiàn)，因此，其核心問題在于如何提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交換速度。可以通過WindowsSocket進行通信設計。TCP/IP的核心在于傳輸層協(xié)議、網(wǎng)絡協(xié)議層和物理接口層，他們能夠在操作系統(tǒng)中實現(xiàn)，但操作系統(tǒng)的內(nèi)核不能被用戶直觀感受，而用戶只能夠感知應用程序。因此，多使用Winsock實現(xiàn)TCP/IP下應用程序編程。第二，圖像壓縮和檢索。①圖像壓縮的標準。圖像多按照JPEG2000標準進行壓縮，按照這一標準壓縮的圖片質量高，而且還能夠按照圖片質量和分辨率進行傳輸，還具有存取處理、兼容性高的特點。對運動圖像壓縮多使用H.263編碼的方式，這一編碼方式有偵內(nèi)編碼和偵間編碼兩部分。這一標準的編碼可以雙向編碼，而且速度快，誤碼率低，在較低的寬帶速度下也能夠得到較好的圖像效果。②圖像檢索。無人值守變電站數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)所得到的視頻圖像較多，內(nèi)容檢索就是以此為基礎開展的。以內(nèi)容為基礎的檢索是指以媒體內(nèi)容的特征的檢索，它能夠從數(shù)據(jù)庫中檢索到符合特征的圖像或視頻。這一檢索模式融合了圖像分析和識別技術，檢索速度快，人機交互性能高。第三，云臺控制。云臺是一種能夠承載攝像機水平和垂直兩個方向的旋轉。云臺控制器設置在控制室內(nèi)，通過操作能夠控制云臺電動機上的電壓，進而使云臺載著攝像儀旋轉，進而實現(xiàn)全面監(jiān)控。云臺控制選好了攝像頭后就能夠實現(xiàn)變焦、聚焦、雨刷等任務。

三、結語

隨著更多先進技術及先進設備在礦井中應用普及，礦井生產(chǎn)對供電質量的要求也不斷增加，文中以某礦井下變電所無人值守監(jiān)控系統(tǒng)應用為工程實例，對無人值守監(jiān)控系統(tǒng)的組成以及具有的功能進行闡述，分析監(jiān)控系統(tǒng)具有安全防護功能，可以實現(xiàn)對井下變電所監(jiān)控，從而在一定程度上提升了變電所設備運行穩(wěn)定程度，減少變電所安全事故發(fā)生，對保障礦井生產(chǎn)安全具有一定的促進作用。

參考文獻：

[1]王彥博.無人值守變電站數(shù)字視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].科技經(jīng)濟導刊，2019，27（15）：38.

[2]王旭.無人值守變電站智能視頻監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].華北電力大學，2014.

[3]吳勉中.變電站綜合智能化監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)[D].電子科技大學，2011.