淺談無人值守變電站設(shè)備監(jiān)控與視頻監(jiān)控的融合

劉釗

（國網(wǎng)陜西榆林供電公司變電運(yùn)維中心集控班，陜西榆林 719000）

0 引言

目前變電所的各個(gè)重要設(shè)備都配備了一些電感元件，可以對設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并與“五防”相結(jié)合，可以防止誤操作。同時(shí)，隨著現(xiàn)代安保技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)內(nèi)部的安保工作得到了極大的改善，通過視頻技術(shù)，可以對整個(gè)變電站進(jìn)行全方位的監(jiān)控，并對各種設(shè)備進(jìn)行表面檢測，通過對視頻進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺和模式識別，可以從大量的視頻中提取出有用的信息。

1 無人值守變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能

1.1 系統(tǒng)管理的功能

無人值班變電站的綜合監(jiān)測系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)。在該體系的特定應(yīng)用下，由主控制中心與各個(gè)層次的子系統(tǒng)通過科學(xué)的聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的使用和管理。同時(shí)，主控制系統(tǒng)和各個(gè)子系統(tǒng)都有自己的權(quán)限，通過這些權(quán)限，可以將所有的資源和參數(shù)都集中到主控系統(tǒng)上，方便了系統(tǒng)的集中管理。

1.2 監(jiān)控防盜的功能

對變電站進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)視和防盜是無人值班變電站綜合監(jiān)測的基礎(chǔ)。因?yàn)楹芏嘧冸娬径际切∶娣e的，所以在管理上可以采用電子?xùn)艡凇⒓t外對射探測器、高清視頻監(jiān)控等設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對變電站的安全和視頻監(jiān)控。

對環(huán)境進(jìn)行全方位的監(jiān)測是無人值班變電站綜合監(jiān)測的基礎(chǔ)。在主控制中心，采用紅外遠(yuǎn)程控制指令，實(shí)現(xiàn)對變電站室內(nèi)溫度、濕度的全面控制，保證室內(nèi)的健康。同時(shí)，還可以調(diào)節(jié)室內(nèi)的空調(diào)、風(fēng)機(jī)，保證室內(nèi)的供電安全，避免火災(zāi)、線路損壞，從而達(dá)到保證線路暢通和安全的目的。

對無人值班變電站的綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其主要作用是對語音和視頻進(jìn)行監(jiān)測。通過這種有聲錄像技術(shù)的應(yīng)用，無人值班變電站能夠?qū)M(jìn)出人員、變電站線路運(yùn)行、變電站室內(nèi)設(shè)備壞損、變電站周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像、聲音記錄以及各種突發(fā)情況的報(bào)警，確保變電站的運(yùn)行能夠處于最佳狀態(tài)。

1.3 綜合自動化系統(tǒng)

變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息處理技術(shù)等技術(shù)，對變電站二次設(shè)備進(jìn)行綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)的綜合性自動化控制系統(tǒng)。

（1）遙測，它是對變電所的主要工作參數(shù)及變數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，并將其傳輸至監(jiān)測中心。遠(yuǎn)距離測量包含了變電站的主變油溫、各段母線電壓、10 kV側(cè)各線有功、無功功率等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

（2）遙信，它是對變電所的各類保護(hù)及開關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將它們傳輸?shù)奖O(jiān)測中心。遠(yuǎn)程通信包含斷路器、隔離開關(guān)位置、各類設(shè)備狀況等。

（3）遙控，它是由監(jiān)測中心發(fā)布指令，并能遙控開關(guān)變電所的電器。遙控量包含主變壓器有載分接開關(guān)、站內(nèi)所有斷路器等。

（4）遙調(diào)，是指對變電所的各個(gè)電氣參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)整。遠(yuǎn)程控制是指對現(xiàn)場裝置進(jìn)行安全防護(hù)的設(shè)定。

當(dāng)前，在變電站無人值班的綜合自動化系統(tǒng)中，多采用分層、分散的結(jié)構(gòu)，既有繼電保護(hù)，又有測控元件相互獨(dú)立又相互融合，結(jié)構(gòu)模塊化，支持計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊。因此，該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和高可靠性，便于設(shè)計(jì)、調(diào)試和擴(kuò)展，特別適合于舊變電所的改造。變電所的通訊系統(tǒng)包括了過程層、間隔層和站控層，這些層通過各自的通信規(guī)范變換實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)了變電站的RTU功能。

2 無人值守變電站運(yùn)行現(xiàn)狀分析

在變電站中，智能視頻監(jiān)測技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景，其中，對變電站環(huán)境監(jiān)測的重點(diǎn)是動物性監(jiān)測、自動報(bào)警跟蹤、異常識別報(bào)警、電力設(shè)備帶電維修等。該系統(tǒng)在自動識別、入侵檢測等方面運(yùn)用了多種手段，效果顯著，可滿足消防安全、防盜的要求，有利于提高變電站自動化、智能化水平。從客觀的角度來看，目前的無人值班變電站在某種程度上能夠滿足遙測和遙控等工作需求，但其在實(shí)際運(yùn)行和管理方面還存在著一些問題。例如，變電所發(fā)生的異常故障，員工不能及時(shí)趕到現(xiàn)場，了解具體的情況，從而造成故障檢修的延遲。此外，無人值班的變電所在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)誤報(bào)的現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。

3 電力設(shè)備主輔系統(tǒng)聯(lián)動信號

近年來，集中式輔助設(shè)備的使用越來越普遍，其中，主設(shè)備的信號聯(lián)動是對輔助設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)測的一個(gè)重要作用，它可以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。解決變電站設(shè)備分閘操作結(jié)果確認(rèn)存在的判據(jù)問題，采用現(xiàn)代影像技術(shù)，研制運(yùn)行信息自動協(xié)調(diào)界面，以確保主設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)與輔助設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動作用，主要指主設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出信號，輔助設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)自動彈出監(jiān)控對象相關(guān)視頻，為集控站工作人員延伸視覺至現(xiàn)場設(shè)備位置提供便利。此外，輔助裝置集中系統(tǒng)可以在開關(guān)、刀閘發(fā)生動作、發(fā)生意外時(shí)自動彈出影像裝置。

在主機(jī)和附屬設(shè)備的中央監(jiān)視系統(tǒng)中，采用TCP 的文字形式進(jìn)行報(bào)文，并根據(jù)CIM/E 的格式進(jìn)行文字說明。當(dāng)主機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)被遙控或有異常信號時(shí)，除了本身的系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作之外，主機(jī)監(jiān)控器還將事件目標(biāo)的信息傳送給副裝置的中央監(jiān)視系統(tǒng)。

視頻連接主要用于主設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)傳送其連接設(shè)備的資源，并將輔助設(shè)備集中監(jiān)視系統(tǒng)中的預(yù)置位信息進(jìn)行對比，實(shí)現(xiàn)對站點(diǎn)名、設(shè)備名的完整匹配。與事先設(shè)定好的監(jiān)控策略相結(jié)合，顯示對應(yīng)刀閘和開關(guān)的監(jiān)控，監(jiān)控刀閘和開關(guān)的動作，方便工作人員監(jiān)控刀閘的開合的情況，為下一步的操作提供了重要的參考。報(bào)警聯(lián)動界面主要用于發(fā)送事故信息、異常信息、變位信息、超限信息、通知信息和保護(hù)信息。輔助裝置集中監(jiān)視系統(tǒng)將預(yù)設(shè)的攝像頭與預(yù)設(shè)位置相結(jié)合，并與完成設(shè)定策略相結(jié)合，以多角度記錄事故發(fā)生前后的裝置狀況。

總之，通過主、輔系統(tǒng)的信號聯(lián)動，可以有效地解決電力系統(tǒng)間的“孤島”現(xiàn)象，提高變電站運(yùn)行的智能化程度，從而推動以視頻為基礎(chǔ)的輔助設(shè)備集中監(jiān)測系統(tǒng)得到廣泛的推廣。特別是主設(shè)備的異常信息交流，方便了設(shè)備故障的快速定位和分析，可以提前進(jìn)行預(yù)警，降低異常報(bào)警對設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來的影響，有效地提升工作的質(zhì)量和效率，在保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，還能起到減員增效的作用。

4 結(jié)語

總之，正確運(yùn)用智能視頻監(jiān)控技術(shù)，以提升監(jiān)控的自動化程度，當(dāng)監(jiān)測區(qū)域中出現(xiàn)可疑目標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)會立即發(fā)出預(yù)警，并通知工作人員采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，從而降低風(fēng)險(xiǎn)。在綜合考慮變電站地理環(huán)境、設(shè)施布局、氣象條件等復(fù)雜因素的影響下，利用各種傳感器、視頻等多媒體技術(shù)對變電站的綜合信息進(jìn)行綜合的采集，并通過監(jiān)控信息分析系統(tǒng)對所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，通過遠(yuǎn)控端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，利用一個(gè)好的平臺對以上過程進(jìn)行高效整合后形成的技術(shù)對變電站監(jiān)控將是一個(gè)革新，對我國未來的電網(wǎng)監(jiān)控運(yùn)行、維護(hù)以及檢修將具有里程碑的意義。