變電站無人值守監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用探析

邸蘊(yùn)鵬

國網(wǎng)河北省電力公司檢修分公司

變電站無人值守監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用探析

邸蘊(yùn)鵬

國網(wǎng)河北省電力公司檢修分公司

當(dāng)前，電力系統(tǒng)正在大力推廣無人值守變電站，要實(shí)現(xiàn)真正意義上的無人值守，除了遙測、遙信、遙調(diào)、遙控之外，遙視已逐步成為無人值守變電站新增的而且是一個十分必要的自動化項(xiàng)目。所以無人值守變電站的投入使用帶來的一個巨大好處就是很好的保護(hù)了員工人生安全，節(jié)約了企業(yè)成本，保障了生產(chǎn)活動的安全進(jìn)行?；诖?，文章就遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在無人值守變電站的應(yīng)用為例進(jìn)行分析，希望可以提供一個借鑒。

變電站；無人值守；監(jiān)控系統(tǒng)；應(yīng)用

1.無人值守變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

1.1 組成部分

首先，無人值守變電站主要由主控中心、前端采集站、遠(yuǎn)程操作終端、模擬信息采集設(shè)備構(gòu)成。其基本的操作流程為由主控中心通過遠(yuǎn)程終端和前端的信息采集站對于無人值守的變電站進(jìn)行模擬信息的收集、整理、分析，匯總，再采用最佳的方案進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控和具體事故、突發(fā)情況的緊急處理。

1.2 主控中心的基本功能

其次，無人值守變電站中主控中心是其大腦和主要的控制設(shè)備。其基本的功能是運(yùn)用遠(yuǎn)程終端對于無人值守變電站進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理，既減少了人員的管理、又可以高效科學(xué)的進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高了管理的效率和降低了事故的發(fā)生。

1.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)基本原理

利用視頻監(jiān)控可進(jìn)行遠(yuǎn)程對生產(chǎn)設(shè)備輔助巡視，系統(tǒng)可執(zhí)行手工巡視和自動巡視兩種模式。手工巡視模式，運(yùn)行人員可通過事先配置的巡視表，通過視頻遠(yuǎn)程進(jìn)行巡視。自動巡視模式，可根據(jù)配置的巡視計(jì)劃，系統(tǒng)后臺自動執(zhí)行巡視任務(wù)，對巡視項(xiàng)進(jìn)行拍照記錄，對可分析表計(jì)通過視頻分析進(jìn)行讀數(shù)，并判斷是否正常。

(1)數(shù)字化，即通過采樣和量化，將來自攝像機(jī)的模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；

(2)數(shù)字圖像壓縮編碼，由于數(shù)字化后的圖像數(shù)據(jù)量非常龐大，必須進(jìn)行壓縮編碼，才能在目前的信道上傳輸；

(3)數(shù)據(jù)復(fù)合，即將壓縮后的圖像碼流與其它如音頻(也經(jīng)過了壓縮)、報警、控制等數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合，并加入糾錯編碼，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)流；

(4)信道接口，是用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到通信網(wǎng)的接口設(shè)備。

在接收端是一個逆過程，但經(jīng)解壓縮后的圖像數(shù)據(jù)可直接顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，或經(jīng)復(fù)合后在電視監(jiān)視器顯示。

2.遠(yuǎn)程監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)

2.1 編碼技術(shù)

如果要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，就需要對視頻的模擬信號進(jìn)行壓縮以及數(shù)字化，對視頻信號進(jìn)行壓縮就是從空間上與時間上，將冗余信息除去。當(dāng)前，在多種視頻編碼算法之中，比較常用的是H.26 x與MPEG。根據(jù)實(shí)際情況的考量，在變電站遙視系統(tǒng)中采用MPEG-4壓縮編碼。

2.2 傳輸技術(shù)

通過數(shù)字化視頻，能夠在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的傳輸，不會受到距離的影響，信號也不容易受到外界的干擾，能夠在和那程度上提高圖像的穩(wěn)定性與品質(zhì)，從而保證了視頻數(shù)據(jù)的同步性與實(shí)時性。

2.3 基本功能

（1）實(shí)現(xiàn)“五遙”監(jiān)控：在現(xiàn)有的調(diào)度自動化系統(tǒng)中加入視頻監(jiān)控系統(tǒng)，達(dá)到“五遙”監(jiān)控，即遙控、遙測、遙信、遙調(diào)和遙視。實(shí)現(xiàn)在操作員界面上，電力調(diào)度員可以查看相應(yīng)設(shè)備的實(shí)時圖像信息，同時在下發(fā)遙控命令時，可觀察到刀閘等設(shè)備的實(shí)時情況。

（2）多站點(diǎn)管理：系統(tǒng)能在一臺監(jiān)視器屏幕或電視墻上同時實(shí)時顯示來自不同變電站的多路圖像；多個監(jiān)控終端能同時監(jiān)控同一或不同的變電站圖像；具備多畫面自動輪巡功能；兼有會議電視或可視電話功能。

（3）圖像監(jiān)視：在電力調(diào)度室的值班員可以實(shí)時地監(jiān)視各個變電站圖像，分布在變電站的各個攝像機(jī)不停地將現(xiàn)場的情況傳給值班員，網(wǎng)絡(luò)傳輸延時小，只要攝像機(jī)布置合理，完全可以實(shí)現(xiàn)變電站無人值班。

（4）硬盤錄像：凡是可以看到圖像的計(jì)算機(jī)都可以進(jìn)行本地錄像，將視頻數(shù)據(jù)保存在硬盤上，這樣就形成了變電站錄像、電力調(diào)度中心錄像等多級錄像體系，需要時還可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程瀏覽錄像文件。

（5）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制：同時具備遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)、燈光、云臺、畫面分割器、矩陣等各種動力設(shè)備，有效實(shí)施遠(yuǎn)程控制。

（6）監(jiān)控門禁：在具體的管理措施中，無人值守變電站的出入人員必須得憑借具有出入權(quán)限的磁卡或在門禁設(shè)備上輸入正確的口令才能進(jìn)出變電站，而在主控中心通過運(yùn)用綜合記錄管理系統(tǒng)可以對于出入的人員進(jìn)行集中記錄、查詢、視頻跟蹤監(jiān)控、報警等全方位的功能，保障無人值守變電站設(shè)備的安全。

（7）報警聯(lián)動：系統(tǒng)可以 24 小時全天監(jiān)測所有探測器的外部工作環(huán)境以及自身的工作狀況，一旦探測器監(jiān)測到異常情況，報警器會立刻啟動，同時開啟報警點(diǎn)的攝像系統(tǒng)，通過電子地圖的分析、攝像傳輸回來的報警點(diǎn)信息，系統(tǒng)進(jìn)行自動的記錄與保存。

（8）安全防范：氣體泄漏報警監(jiān)視、溫感、煙感、報警監(jiān)視、與空調(diào)、配電系統(tǒng)聯(lián)動控制、多功能早期預(yù)警系統(tǒng)、各種門禁系統(tǒng)（磁卡、IC 卡、感應(yīng)卡、指紋門）監(jiān)視、管理等等。

3.變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況

系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來已充分顯示出其重要性和必要性，已為變電站的安全生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：1）實(shí)現(xiàn)了管理的信息化和自動化。變電站的自動化技術(shù)水平得到全面提升，自動地實(shí)現(xiàn)了操作班變電站現(xiàn)場巡查流程，減少了人為因素帶來的可能事故和隱患，保證了電力生產(chǎn)正常運(yùn)行，同時減輕了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率；2）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了與消防、電子圍欄、門禁等聯(lián)動報警，使變電站安全性得到了顯著提高。系統(tǒng)使所有重要的運(yùn)行設(shè)備和場所均處于嚴(yán)密的監(jiān)視和受控之中，真正為變電站少人值守甚至無人值守創(chuàng)造了必要條件。

綜上，近年來，生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)已在變電站重大操作、檢修和施工作業(yè)項(xiàng)目的現(xiàn)場應(yīng)用中，取得了良好的效果，有效控制了現(xiàn)場安全風(fēng)險，相信變電站安防將有更為廣闊的技術(shù)發(fā)展空間和市場回報。

[2]劉祥志，婁堅(jiān)鑫，鄭清風(fēng)，等.變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)中行為識別功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動化，2010，34(22)：117-119.

[2]黃磊，鄔振武，穆松.蒙自變電站空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析[J].華東電力，2010，38(4)：513-514.

[3]胡珊，顧其威.無人值守變電站智能化遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)工程，2003，29(2):218-220.