|
1概述
图像监控系统在工、邮电、银行等部门运用较多，在电力系统的运用尚处于早期和推行阶段。该系统将现场摄像机摄得的图像经由过程一定的通讯通道传到监视中心，即可以清晰地看到现场的现实情况。图像监控在电力系统中有以下功能和特点：
（1）适用于无人值班变电所，监视变电所的装备运行和操作状态、发烧情况，解决防火、防盗问题，并逐渐与操作人员现场操作的远方监视相连系，需要时各监控中心的图像信息数据要上局计较机网络，供网络用户观察。
（2）由于变电所之间距离较远，凡是几十千米，甚至上百千米，通讯是用光纤、微波或电话线等方式进行毗连，图像旌旗灯号传到监控中心必需经过压缩息争压缩，是以图像较之现场的模拟旌旗灯号稍有损失，必需选择好的压缩息争压缩的方式以尽削减图像的损失。
（3）变电所装备的图像监视以静态物体为主，
动态物体为辅（如操作、防盗等）；监视日常平凡需登高或带电位置的装备情况，如渗油、发烧、冒*等状态；电力年夜楼的各治理、监视用户经由过程MIS网的终端进行监控。
（4）要有撤防和设防功能。当变电所有人工作时，要撤防，以免误报警。当变电所位于无人状态时，要设防。
（5）控制功能的主要对象是云台和镜头，包括云台的左右旋转、上下俯仰、镜头聚焦、光圈调整和变焦变倍功能。对于多个云台和镜头的控制，一般采用诸如89C51，8031等单片机加以选择和控制。
2电力系统图像监控的组成
无人值班变电所的图像监控主要由摄像机、云台、编码器、解码器、画面朋分器、视频监视器等部门组成。另外，还需与照明系统和防火、防盗系统相连系，成为一个完整的监控系统。
2.1摄像机（包括云台）
摄像机可分为：黑白、彩色、广角、调焦、一体化等多种，适用于分歧情况，技术参数也各不不异，黑白摄像机适用于光线不充沛地域及夜间没法安装照明装备的地域，可选的分辨率凡是高于彩色摄像机。彩色摄像机可以观察装备的红绿灯等情况。一般在变电所采用彩色摄像机，经费严重或摄像机数目较多时，在电容器室、电缆层等地可采用黑白摄像机；门厅可采用广角镜头的摄像机；控制室、开关室宜采用连带镜头、自动光圈的摄像机，瞄准方针后能迅速自动调整，不会因支架的发抖某人工身分造成调整坚苦；球型一体化摄像机是将摄像机、光学镜头、位云台、解码驱动器和附属的底座和防护罩，集成在一个单元中，可以嵌进天花板、吸顶安装或支架安装，适用于室外和主控室墙壁距监控屏较远的地域。室外摄像机还可内置自动温感排风和自动防霜装配，可进行64点位预置，对2～3台主变油位、中性点闸刀、电容器和围墙外场景进行监视，整体上下降成本。
此外由于压缩方式对图像的限制，假设图像传递后清晰度高只能做到640×480，则摄像机的只要选择480线水平清晰度即可，没必要选择太高清晰度，以免增加造价。
2.2视频监视器
监视器可分多种：工监视器、电脑屏幕、电视机、数十台监视器组成的电视墙等，可以凭据现实需求进行选择。一般采用计较机作为监视器的，易于操作和控制，由于要显示多画面图像，宜采用17英寸以上的屏幕。采用电视机作为监视器，价格廉价，但图像线数较低，对图像要求较低的场所比力适用；工监视器清晰度较好，但控制和调理参数的灵活度不如计较机，条件答理的情况下可以采用计较机和工监视器并用的方式。
2.3画面朋分器
使用画面朋分器能同时显现前端多个摄像机输出的画面。它分为固定式的四画面朋分器和4个以上的多画面朋分器。在监控室用计较机进行监视时，易采用4画面朋分装备，既使每一个画面比力清晰，轻易观察，又可以旁观多个图像；4个以上的画面比力小，且装备的价格比力高。
2.4编解码装备及响应的图像数据压缩技术
远程的图像传输触及到图像的压缩息争压缩，一般编码器放置在变电所的控制室内，将现场的图像数据压缩为数字旌旗灯号，传送到监控中心，解码器放置在监控中心，解开压缩的数据。编码器息争码器是相互对应的。有一对一的设置装备摆设方式，也有一对多的设置装备摆设方式。基于主机的视频图像压缩技术有面向硬件的和面向软件的（如Intel的In－deo）两年夜类。面向硬件的是基于DCT变换（离散余弦变换）等，有以下三种分歧的算法：
（1）视频图像压缩算法DVI（数字视频交互），压缩后图像数据率为1．5Mbps。
（2）用于综合营数字网（ISDN）通讯中的H．261算法。
（3）用于动态图像压缩的MPEG尺度，今朝有MPEG1，MPEG2，MPEG4三种算法。其中MPEG1的图像与家用电视系统相近，压缩后的数据率为1Mbps～2Mbps，亮度旌旗灯号的分辨率为360×240，色度旌旗灯号的分辨率为180×120，每秒30帧。MPEG2算法的原始方针是对每秒30帧的720×572分辨率的视频旌旗灯号进行压缩，压缩后的数据传输速度为5Mbps～10Mbps。
今朝运用较多的为H．261，MPEG1和MPEG2三种方式，由于变电所的图像是静态和动态相连系，以静态为主，是以三种方式都适合，固然，高倍率的数据压缩是以损失原始数据信息为价格的，会影响到传输图像的。
3图像监控系统方案的比力
3.1监控与通讯
（1）监控方式
1）由调剂或监控中心（在局年夜楼内）统一监视、控制，适用于变电所数目不多，散布较集中的电力局。
2）由若干监控中心划分监控变电所，再将图像上传到局年夜楼的方式，三级结构，适用于变电所数目较多，散布较广的地域。
3）监控中心与MIS网终端应有一定的先级，一般来说，监控中心先控制和操作，MIS终端只能监视和切换画面，两者不能有冲突．（2）通讯与传输方式
图像视频旌旗灯号的传输途径有多种：一点多址小微波、音频电缆扩频通讯传输、光纤2M数据口授输、电话电缆传输等方式。从现实运用效果来看，光纤传输效果好。用电话线传输图像轻易发生断续现象，晦气于观察防火、防盗现象，但观察静态事物，尚可运用。
图像监控系统的散布与通讯通道的安插有关，有以下几种方式：变电所与监控中心有直接的通讯毗连；变电所与局年夜楼有直接的光纤毗连，监控中心再与局年夜楼有通讯毗连，两种情况斟酌的方案应有所分歧。
信息传输凡是采用TCP／IP和网络组波（Multicast）的技术，年夜限度哄骗了网络的传输性能和网络带宽，避免网络的拥塞．
3.2信息压缩形式
（1）硬件压缩、软件解压的方式
用一个软件就能解决所有的解压缩问题，且升级换代轻易，下降了成本，MIS网上的计较机只要安装响应的软件并授权，就能够成为一台功能齐全的监控主机，但稳定性较硬件为差，统一监控中心的变电所之间兼容性差。
（2）硬件压缩、硬件解压的方式
稳定性好，若采用一对多解码器，成本较低，但兼容性差；若采用一对一编解码器，只要整体设计原理不异，不受产物限制，但主站的控制软件也不具有兼容性，且监控中心的解码装备数目繁多，若监控中心的通讯经由过程调剂中心转发，则电力年夜楼的硬件装备也很多，且需要两套编解码装备，上网需要两次压缩解压缩。
3.3控制界面操作
主站软件在控制云台方面的操作有两种方式：
（1）界面提供控制面板，用鼠标点击响应的标的目的进行控制。
（2）直接在图形界面上指导云台的转动标的目的，鼠标指针向哪一个标的目的滑动云台就朝响应标的目的转动。
后种方式对于监控人员来说，很是利便，易于操作。
可以在电子地图上直接用鼠标双击获得远程终真个图像和对应摄像机切换和控制权。地图可完全模拟响应变电所情况，利便操作人员寻觅摄像机和快速切换。
3.4发烧报警装配
变电所装备发烧也是比力常见的问题，时间一长，轻易造成事故。可以采用两种方式监视无人值班变电所的发烧状态：
（1）用红外摄像机进行监视报警，成本较高。
（2）用金属片发烧变色，摄像机自动巡回检测后自动报警，比常规的红外测温仪要利便很多。金属片一般装设在开关或变压器的端头位置。
3.5无线摄像机和无线对讲装备
采用无线摄像机和无线对讲装备，当变电所有人巡视或操作时，随身携带以便于远方监视，避免走错距离或误操作。为从此变电所单人操作监视的运行方式做好技术豫备。
无线摄像机体积小，且凡是镜头和发射天线均包括在其中，发射功率小，传送距离较近，年夜多在100m之内能接收。是以无线接收接口必需设置装备摆设在适当的位置（一般在主控室），以保证旌旗灯号的通顺。
无线摄像机可以做成帽式或手提式。由实践得知，帽式在头上运行人员走动时经常发生发抖，难以迅速聚焦，而手提式结构可视角度年夜，轻便便当，比力切合单人操作摄像。
3.6其他装备
（1）升降车。室外一体化摄像机由于架设位置比力高，天永日久玻璃面罩积灰，摄像严重下降，定期放置清扫又遭到平安距离影响，是以可设计为升降机结构，只在次安装调试时需要停电，以后的维护极为利便。
（2）滑轨。开关室的结构一般成行排列，只设一个或少许的摄像头没法看清每一个开关柜的状态，没法对运行提供依据。设多个摄像机既增加成本，也存在死角。是以设计和开发步进马达式的电动滑轨装配，操作人员在远方就能控制摄像机前后左右移动，灵活利便，又下降造价。
（3）组合电缆。电力系统对电缆有非凡要求：阻燃、防火、防小动物，今朝市场上还无铠装的视频电缆，是以可以设计将控制电缆、视频电缆、电源电缆三合一，制成铠装阻燃电缆，既对高压电磁场起到秀的屏障作用，又利便安装和施工。
4其他辅助系统的接进
4.1防火、防盗装配
在没有斟酌变电所图像监控时，防火、防盗装配也是作为无人值班变电所的需要条件提出的，它连系综合自动化输出两个综合旌旗灯号，存在的缺陷是经常泛起误报，由于综合旌旗灯号没法得知什么区域发生火灾和盗警，工作人员赶到现场，可能为时已晚。
假设能将防火、防盗连系图像监控系统，就能够解决上述问题。采用警情联动功能，当发生报警时，立即启动摄像机，可以得知是哪一个区域发生报警，是否误报，重要情况还可启动自动录像装配，为事故分析提供条件。
今朝尽年夜大都厂家生产的火灾、防盗报警控制器不具有报警规约的输出功能，或只有一个开关接点输进，是以防火、防盗装备与图像监控的连系需要合作开发，且火灾报警控制器要经中国消防产物认证，控制器可采用RS232尺度接口与上位机通讯。
与防火、防盗装备相连，探测报警旌旗灯号源有以下几种：*感探测器、热感红外线控测器、微波物体移动感知器、开关、玻璃破碎感知器等等。一般无人值班变电所年夜多采用前三种探测器。若经济条件较好，可采用多种探测器相连系的方式。为削减单一探测原理装配易发生的误报，可以将红外、微波、超身等探测方式组合成双鉴式，即基于两种原理的复合式报警器。
4.2变电所照明系统
图像监控装配启动变电所照明有两种方案：
（1）摄像机上安装射灯，可以随着摄像机的转动而转动，远方控制，灵活性高，但亮度范围有所限制。
（2）启动变电所的照明电源，当有警情或远方控制时，可以开启变电所响应位置的灯光，亮度范围广、效果好。
4.3长延时录像机
监控中心在采用计较机监控时，可用计较机硬盘录像，需要时采用双硬盘备份，但硬盘录像时往往计较机运行速度就很慢，不能同时挪用图像或控制。但很多情况下可以在监控中心外接长延时录像机进行录像。24h的长延时录像机比力理想，逐日只需更换一盘录像带。讯协议对于子站的技术、通讯接进和MIS的联网都年夜有影响，是以一旦主站方案选定后，再采用另外一家厂家的产物，很难兼容和接进，对系统的图像也很有影响。假设有多个监控中心，虽然分歧主站各自可以采用分歧的系统，可是假设要联进MIS网，又将会相互冲突。是以在斟酌安装图像监控系统时，一定要有一个整体的方案。一般变电所内需要监视的位置有：
（1）主变：油位，中性点接地闸刀，端头的发烧情况。
（2）开关室：监视开关室的人员收支及开关操作的准确性，及面板上的微机庇护或自动化装配的面板。
（3）门厅：监视进出的人员。
（4）电容器室：防盗、防火监视。
（5）主控室：监视装备、直流系统、自动化装配等装备的读数，计较机等装备的防盗，运行人员的现场情况等。
（6）电缆层：防火。
应召集各有关单元的人员进行计议，非凡是运行人员对摄像头的安插，通讯人员对通讯的接进和装备调试，计较机人员对于MIS网的接进和设置，捍卫人员连系防火、防盗等都要有一个综合的斟酌，新建的变电所应在投产之前进行布线和装备安装等需要停电的工作，改造的变电所要连系检修一起施工。在施工中应注重：
（1）图像监控系统的施工平安问题相当重要，既要斟酌安装时的平安间距，又要斟酌维护的利便性。
（2）摄像头的数目和位置要预先定好，停电后统一安装、布线和调试。
（3）变电所内具有强电场，磁场轻易对图像数据等旌旗灯号发生影响，是以对视频线应采用铝带屏障，对控制旌旗灯号线包括RS485的传输采用秀的接地和隔离庇护措施，以起到抗干扰和过电压庇护作用，对变电所主机、摄像机、云台、控制器等外壳做好接地庇护。
|