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作者：陈水标沈祥
无人值班变电所一般都实现了对远方变电所的“三远”功能即：远测、远信、远控功能。然而，要实现变电所综合周全的自动化治理，如对远方变电所现场情况的实时监视，防盗、防火的实时发现和报警等功能，这是今朝常规自动化系统还不能实现的。为此进行了无人值班变电所远程图像监控系统的研究开发工作。图像监控作为一种新型的科技手段，在20世纪90年月后期起头运用于电力系统中，该技术的运用为电力平安生产提供了较为有用的辅助作用，它的泛起从某种意义上推动了电力系统新治理模式的改造进度。该系统的开发成功及投进运行为无人值班综合自动化变电所又增加了一个重要的功能———远视功能。
1设计原则及系统结构
1.1设计原则
今朝，监控系统现有的产物年夜多为集中式的楼宇或工生产的图像监控装备，其监控地舆区域小，监视点相对集中，视频旌旗灯号的传输距离在300m以下，因而可采用视频电缆进行模拟方式的传输，而且对视频旌旗灯号自己不需加任何处置。而变电所则正好相反，不仅散布较散，而且距离较远，一般在几千米至几十千米之外，已远远跨越了视频电缆的传输能力，采用模拟方式传输视频旌旗灯号显然是不现实的，因而必需首先将视频旌旗灯号数字化，然后再经由过程数字或模拟通讯网进行传输．
在系统设计时，着重增强系统的平安性、靠得住性，也斟酌到经济合理性，主要按以下原则进行设计：
（1）实用性。即设计时重点斟酌系统的实用性，注重系统的综合能力和整体性能。
（2）稳定性、靠得住性。在装备选材时，选用技术进步前辈、成熟、运行稳定靠得住并在电力行中运用绩秀的装备作为系统的组件。
（3）开放性。斟酌到系统投资的持久效益，设计与选型时注重系统的开放性，即图像监控系统中各产物必需合适尺度、工尺度及有关国家尺度和行划定等，知足系统的可扩大性和可移植性。
（4）进步前辈性。系统采用进步前辈的图像压缩技术和网络传输技术，既能反映现今技术的进步前辈水平，又具有一定的生命周期，保证系统的持久稳定运行。
（5）尺度化。系统完全依照尺度进行设计，包括装备造型尺度化、信息花式尺度化、系统开发尺度化等。
1.2系统结构
图像监控系统主要是运用多媒体数字压缩和多路复用技术，经由过程摄像机扫描现场图像，哄骗光电旌旗灯号转换和多媒体技术，使图像视频旌旗灯号压缩转换为数字旌旗灯号，经由过程点对点和多点对一点的网络拓扑方式，以我局现有的光纤信道为传输介，将远方图像旌旗灯号以多路复用的方式传送到各操作站及局监控终端（见图1）。
我局斟酌到变电治理的现实情况，将图像监控系统分成以下三个主要部门：
（1）远程变电所子系统
这是图像监控的终端系统，基本组偏见图2，安装在变电所终真个装备主要由摄像机、双向音视频收集终端、报警探头、音频装备、输出控制装备和需要的网络装备等组成，主要完成对图像信息的收集、压缩编码及发送．
（2）操作站子系统
该系统主要安装在操作站端，由双向音视频监控终端、音频装备、可视对讲装备、报警提醒录像装备及响应的辅助装备等组成，完成对图像信息的解压接收，实现对所辖无人值班变电所的日常巡视、监控。如图3所示．
（3）主监控子系统
该系统由系统主站端、监控中心、局向导办公室和相关处室等组成，主要实现对所有变电所的整体监控。其中的设置装备摆设划分为：
1）主站端：图像系统服务器、双向音视频监 控主机、可视电话对讲装备、路由装备及一些需要的网络组件等。
2）监控中心：双向音视频监控主机、可视电话对讲装备、报警录像装备和报警语音提醒装备等。
3）局向导办公室和相关科室：在向导及相关科室计较机上，安装响应的图像软件、图像解压卡和可视电话对讲装备等。
2装备选型
图像监控系统作为实时传送图像及报警信息的系统，与其他实时系统一样，在装备选型上都必需坚持进步前辈、稳定靠得住及运行寿命长的装备作为系统的重要部门。在现实运用中，充实斟酌了电力系统变电所恶劣的运行情况，对系统进行了屡次的改良完善，在装备选用上也经过了慎重的斟酌。主要装备性能设置装备摆设以下：
（1）摄像机。作为图像收集的前端部门，我局选用了国外进步前辈的彩色摄像机，其点是：自动调焦、镜头倍数高（光学22倍×电子8倍）、带多个镜头预置点（255点）、分辨率高（线数≥480）、图像画面灰度年夜于8级、逆光抵偿性能好且抗干扰强。同时摄像机外罩具有全天候能力，不受天气影响．
（2）报警装备。采用高、低误报率，且支持485通讯的报警探测器。报警控制主机的报警响应实时准确且具有联动报警装配输出接口，如警笛、声光等。
（3）终端主机。采用图像编码器取代原本的工控主机，有用地预防了当地监控主机Windows操作系统运行不稳定的现象。
（4）其它。视频、控制及电源电缆具有防火抗燃、抗拉伸性能；整个系统具有防雷、抗感应庇护。系统采用交直流主备电源供电方式，保证了系统的靠得住稳定性。
3功能实现
图像监控在无人值班变电所的运用，主要实现了以下功能：
（1）远程监视。在变电所端，摄像机收集的图像旌旗灯号，经由过程图像收集终端进行压缩编码成为数字旌旗灯号，再经过光纤网络传送至局MIS网，使图像旌旗灯号在网络上实现同享，各监控站经由过程网络对图像旌旗灯号进行软解压或硬解压；即可实时挪用远方变电所真个图像信息。
（2）平安监测。当变电所发生异常情况（如：非法闯进、火灾等）时，安装在变电所的红外防盗探头或*感探头便会向报警控制器发出报警旌旗灯号并汇报报警发生的地址，此时报警控制器经由过程图像终端主机立即切换事故发生点的图像画面，同时起头就地录像并自动向监控端报警。
（3）信息交互。将图像系统音视频旌旗灯号网络同享化后，经由过程各变电所的摄像机、音视频输进输出装备等多媒体工具，可以对当地的视频旌旗灯号和声音旌旗灯号进行交互收集，监控主机只要加装多媒体视频卡，经由过程对旌旗灯号的解压，即可挪用图像和声音。
（4）系统自检。经由过程图像控制主机按时对摄像机、报警器等主要装备发送监测旌旗灯号，以检查装备的运行情况，判别装备的正常与否。同时网络服务器按时发送广播旌旗灯号，经由过程回应旌旗灯号的接收情况判定整个网络各个站节点的工作情况，如发现故障立即启动报警法式，并在画面上提醒故障信息。
（5）多画面显示。经由过程对变电所的图像收集终端加装画面朋分器等装备，可以实现多路图像信息同时上传而互不干扰，同时在监控站端采用软解压的方式，对图像旌旗灯号进行解压分频，实现了多个分歧画面同时实时显示的功能。
（6）使用权限划分。哄骗软件技术实现权限划分，同时提供遍地站点监控主机的使用权限和控制权限的设置功能，和各操作人员的毗连权限、控制权限和治理品级等设置功能。监控系统对使用者的权限进行先级治理。
4安装使用经验
安装在变电所的图像监控装备主要有：彩色摄像机、*感报警器、红外防盗报警器、户外照明灯及当地监控主机等。该工程安装工作年夜、难度系数高、危险性强，安装地址主要在变电所的主控室、开关室、电容器室、电缆层和户外装备区、年夜门口等重要监控点上。是以，系统的日常安装调试工作也相对比力坚苦，如装备安装时必需斟酌带电平安距离，避免由于高压带电装备对图像装备放电而带来的平安隐患等。还应做好切实的防雷接地及抗干扰等工作。以我局为例，安装在变电所的图像装备其控制、视频等线路都进行了过压庇护措施，如采用光电隔离器等。到今朝为止，已现实安装该系统的站点达32座变电所、4个220kV操作站及10个监控用户终端。
与其他实时系统一样，图像监控系统在日常运行进程中，一样也存在着或多或少的缺陷与不足点，如户外摄像机外罩防尘措施不足，图像显示效果受网络通道、编码技术等多方面身分的约束等。这些都需要在系统的实践运用中索求思绪，改良完善。
5系统运行分析
图像监控系统采用进步前辈的视频旌旗灯号数字化压缩编码技术，不仅可将远方变电所的图像和火灾、防盗报警旌旗灯号传送至监控站和操作站，还实现了三者之间的视音频旌旗灯号双向传送，增加了可视对讲功能。同时哄骗我局现有的100m高速光纤通讯网实现了图像信息的高速传送，图像实时性好、画面高。
图像监控系统的投进使用，为真正实现变电所无人值班起到了很是重要的作用。
5.1预防事故的发生及扩年夜
经由过程监控中心、操作站能清晰监视变电所重要电气装备的运行情况及户内、户外各场地的情况，包括变电所进口、道路、装备等；实时发现运行装备的异常情况，以便接纳实时有用的措施，避免事故进一步扩年夜，使经济损失削减到低水平。例如，当某变泛起控制回路断线旌旗灯号时（该旌旗灯号是一个多个距离的合并旌旗灯号），可以作为辅助判定工具，经由过程摄像机查看哪一只开关红绿灯不亮，从而判定出是否真的泛起故障和泛起故障的具体开关位置等。同时该系统还在软硬件上提供了可供多个监控用户同时监视和多个实时画面同时显示的功能，这样既利便了多个网络监控用户同时或分时监视分歧变电所的需要，又不影响通道对图像信息的传输。
5.2加速事故处置削减停电损失
无人值班的变电所，防盗、防火工作是极为重要的，其它系统很难做到这一点，而图像监控系统系统却做到了警视联动的功能，我们可以对已安装在变电所的各个报警探头（包括红外、*感等）按要求进行按时或手动布撤防，这样一旦变电所内发生防盗报警或消防报警时，该系统不单能实时向操作站及监控中心提供报警信息，还同时传送报警图像，陈述值班人员有关事故的概况，值班员可立即凭据情况做出处置决议计划。这样便年夜年夜缩短停电时间，削减停电损失。
5.3为事故分析提供靠得住的依据
当变电所发生防盗防火报警时，该系统能迅速自动地将图像切换到发生报警的探测器响应的位置。并自动启动录像系统进行事故追踪录像自动存盘，系统的事故追思功能和事故顺序记实功能，将事故情况切确记实下来，可以经由过程对报警录像的提取回放，进行事故缘由的查询拜访分析，为事故的处置提供了现场手资料，给事故分析带来了极年夜的利便和靠得住的依据。
6结语
远程图像监控系统项目的实施，解决了变电所自动化“三远”之外新的需求———远视需求，使变电所自动化水平又上了一个新的台阶。经过几年来的系统运行，远程图像监控系统运行稳定、靠得住、信息准确，图像监控系统的远方巡视、远方核查、安防报警和多媒体交互等功能，提高了变电站的防事故、防误操作、防盗、防火能力，使值班人员和相关向导能实时准确地领会无人值班普电所的现场情况，对操作情况进行全进程的监视和核对，对重点区域进行位的防盗防火预警，为工作人员提供了一种很好的辅助工具，从而年夜年夜下降了无人值班变电所的日常巡视、检修等费用，发生了秀的社会效益和经济效益。
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