隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，各發(fā)電廠、變電站、變電所、通訊站等都要通過監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)少人、無人監(jiān)管，以提高生產(chǎn)效率和效益。無人值守監(jiān)控系統(tǒng)通過現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)對所屬變電站實現(xiàn)遠程實時圖像監(jiān)控、遠程故障和意外情況報警接收處理，可提高變電站運行和維護的安全性和可靠性， 并可逐步實現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度， 使電網(wǎng)調(diào)控運行更為安全、可靠。在電力系統(tǒng)稱之為遙視系統(tǒng)。加之遙測、遙信、遙調(diào)、遙控等功能，這個“五遙”系統(tǒng)使得變電站實現(xiàn)了真正意義上的無人值守。
需求分析
1、設(shè)備監(jiān)視
·實現(xiàn)對變電站區(qū)域內(nèi)場景情況的遠程監(jiān)視、監(jiān)聽：\r\n·監(jiān)視變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運行設(shè)備的整體運行狀態(tài)；\r\n·監(jiān)視變電站內(nèi)CT、PT、電纜接頭和絕緣子等高壓設(shè)備的外觀狀態(tài)；\r\n·監(jiān)視變電站內(nèi)隔離開關(guān)和接地刀閘 的分合狀態(tài)；\r\n·監(jiān)視變電站內(nèi)主要室內(nèi)行環(huán)境（主控室、高壓室、電容器室、獨立通信室等）的情況；\r\n·監(jiān)視變電站內(nèi)其他充油設(shè)備、易燃設(shè)備的外觀狀態(tài)；\r\n·監(jiān)視母線區(qū)、電纜層的情況；\r\n·監(jiān)視室外、門廳的情況；
2、防火防盜
·火災(zāi)報警監(jiān)測，在高壓室和主控室等地點裝設(shè)一批煙感或溫感探頭 ；\r\n·防盜報警監(jiān)測，在圍墻四周安裝對射式主動紅外線探頭 ；\r\n·報警聯(lián)動， 一但發(fā)生報警，即聯(lián)動切換現(xiàn)場視頻畫面，并記錄下當時情況上傳集控中心 ；
3、其它設(shè)備的靈活接入
·燈光控制 ：為使系統(tǒng)在晚間缺乏照明情況下仍能正常發(fā)揮作用，變電站的燈光應(yīng)具有報警聯(lián)動、定時開關(guān)或遠方控制的功能；\r\n·和其它設(shè)備兼容聯(lián)動：如報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等已經(jīng)在變電站廣泛應(yīng)用，遙視監(jiān)控系統(tǒng)要能和這些系統(tǒng)設(shè)備連接。這樣報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)的工作情況也能一目了然的反映到指控中心。
系統(tǒng)設(shè)計原則
本解決方案以滿足實際應(yīng)用為出發(fā)點，在視頻傳輸方面盡量利用電力現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)以求最大程度降低系統(tǒng)造價， 充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的先進性、智能性、高性價比原則。
系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性
·所選硬件設(shè)備均選用先進、成熟、可靠的產(chǎn)品，且具備良好運行業(yè)績；\r\n·獨有的斷點續(xù)傳功能，保證網(wǎng)絡(luò)通暢；\r\n·系統(tǒng)自診斷功能，純物理邏輯防死機；\r\n·抗強電干擾能力，可適應(yīng)變電站中強電磁工作環(huán)境。
系統(tǒng)先進性
采用目前較先進的H.264硬件視頻壓縮技術(shù)和與之配套的完善軟件，圖像清晰，畫面質(zhì)量高，網(wǎng)絡(luò)傳輸占用帶寬小， 實時性強， 視頻延時小于0.5S。軟件模塊化設(shè)計，使系統(tǒng)兼容性、升級、擴展、維護更容易。
開放性
整個系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，兼容性強， 能與現(xiàn)有電力MIS系統(tǒng)和其他監(jiān)控系統(tǒng)（如變電站OA系統(tǒng)）互相兼容，提供完整的維護業(yè)務(wù)平臺。
靈活性
·系統(tǒng)提供遠程在線和非在線兩種升級模式，方便快捷 ；\r\n·可調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量與帶寬占用，可以根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)幀數(shù)、分辨率、圖像質(zhì)量，并具有字符迭加等功能 ；\r\n·多種圖像瀏覽方式，包括單畫面、四畫面、九畫面、十六畫面、25畫面、36畫面，并自定義瀏覽方式 ；\r\n·系統(tǒng)支持IE瀏覽、動態(tài)IP解析、視頻代理轉(zhuǎn)發(fā)功能，使用方便靈活 ；\r\n·支持電子地圖雙屏顯示功能，視頻和電子地圖同時顯示， 便于集控中心操作。
免維護性
模塊化、層次化的軟件設(shè)計大大減小系統(tǒng)的維護量。
可擴容性
網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力強，DDN、ISDN、PSTN、E1、VPN、xDSL等等網(wǎng)絡(luò)連接均可適用，可根據(jù)需要方便地進行網(wǎng)絡(luò)逐級匯接， 增減各類站級前端設(shè)備等。
系統(tǒng)構(gòu)成
1、變電站前端\
1.1 視頻獲取及
·在主變室、主控室、高壓室、電容器室、各級屋外配電裝置等重要設(shè)備通常采用全方位云臺， 對重要儀器儀表的監(jiān)控要采用三可變鏡頭或一體化攝像機，以便于監(jiān)視圖像的特寫放大。\r\n·在變電站室外門廳可配置定向及定焦的圖像監(jiān)視設(shè)備。\r\n·在獨立通信室、獨立用電室、獨立裝有煙感探頭的蓄電池室、大型樞紐站專用通信蓄電池室、層高≥1.8M并裝有煙感探頭的電纜夾層， 可以根據(jù)需要選配合適的前端監(jiān)視設(shè)備。\r\n·對于室內(nèi)變電站需要考慮攝像設(shè)備的防塵、散熱條件， 配備適當?shù)姆雷o罩。\r\n·對于室外變電站需要考慮攝像設(shè)備對各種環(huán)境和氣候變化的適應(yīng)(加溫降溫、防雨除霜、通風(fēng)防塵以及雨刷等功能)。\r\n·對特別重要的變電站可采用紅外熱成像攝像機進行高壓設(shè)備的運行溫度監(jiān)控。\r\n1.2 報警處理\r\n1.2.1主動紅外對射防盜系統(tǒng)\r\n在變電站圍墻設(shè)置主動紅外探測器， 當發(fā)生非法入侵時， 應(yīng)能立刻發(fā)出報警信號， 同時聯(lián)動切換監(jiān)控圖像到相應(yīng)畫面，并啟動錄像功能和呼叫110報警。
1.2.2火災(zāi)探測設(shè)備
·火災(zāi)煙霧報警控制器和器材需滿足公安部GB-4717-93《火災(zāi)報警控制器通用技術(shù)條件》中所規(guī)定的耐受氣候環(huán)境、機械環(huán)境、電磁干擾的技術(shù)要求。\r\n·煙霧探測器不論煙霧從任何方向(即360°)進入都要能響應(yīng)，并且具有分辨空氣流入與煙霧流入的能力 ；\r\n·煙霧探測器探頭的位置和間距需考慮所保護的具體設(shè)備 ；\r\n·在必要時采用定點或帶預(yù)置位云臺的攝像機與煙感探頭結(jié)合的布置方式 ；當煙霧傳感器被觸發(fā)報警時， 能聯(lián)動切換至相應(yīng)畫面并啟動錄像功能， 以便盡早判斷事故類型。如變電站已安裝火警系統(tǒng)，則應(yīng)將其接入監(jiān)控系統(tǒng)。
1.3 視頻采集處理
·可以單畫面、多面畫、自定義等模式任意調(diào)看圖像 ；\r\n·系統(tǒng)采用國際領(lǐng)先的H.264圖像壓縮編碼，進行圖像的壓縮和傳輸。圖像格式704×576，圖像幀率25幀/秒。圖像占用帶寬可調(diào)，圖像傳輸延時＜0.5秒 ；\r\n·系統(tǒng)支持來自集控中心的云臺、鏡頭的控制命令和圖像切換、分割等命令；\r\n·系統(tǒng)支持對變電站內(nèi)每一個攝像頭圖像的輪巡， 對于有預(yù)置位的攝像頭及 其每個預(yù)置位都可以參加輪巡， 輪巡的順序和時間長度可以設(shè)定 ；\r\n·系統(tǒng)支持多種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境， 以協(xié)調(diào)不同用戶的圖像傳輸請求 ；\r\n·錄像與數(shù)據(jù)的聯(lián)動可以設(shè)置 ；\r\n·系統(tǒng)支持報警預(yù)錄像功能 ；\r\n·多用戶管理機制， 可以對用戶設(shè)定安全認證與操作權(quán)限，擁有相關(guān)權(quán)限的人員才可以進入系統(tǒng)，高級別的用戶享有控制的優(yōu)先權(quán)，確保控制唯一性 ；\r\n·系統(tǒng)對死機、通訊故障等可以自動判斷并恢復(fù) ;
1.4 其它系統(tǒng)設(shè)備接入\r\n·采用安防一體化門禁系統(tǒng)， 安裝在變電站各直接入口處和各級屋內(nèi)重要入口處 ；\r\n·智能門禁系統(tǒng)采用非接觸式感應(yīng)卡， 具備遙控開門功能 ；\r\n·系統(tǒng)自動記錄使用人的編號、開/關(guān)門的時間、使用地點等信息 ；\r\n·系統(tǒng)可以設(shè)置時間段，當發(fā)生非法入侵時能發(fā)出報警信息，同時聯(lián)動錄像 ；\r\n·系統(tǒng)具備防止誤開門功能，在進行遙控開門時， 通過開門按鈕開門，在遙控開門命令下達10秒后，如無開門按鈕動作，門禁恢復(fù)鎖定狀態(tài)。
1.5 空調(diào)等其它設(shè)備\r\n要能實現(xiàn)在集控中心觀察變電站空調(diào)的運行狀態(tài)， 并能夠根據(jù)室內(nèi)溫度或濕度手動或自動進行遠程遙控其啟動或停止。這就要求系統(tǒng)安裝濕度和溫度探測器，當溫度和濕度達到臨界值時，傳感器報警，集控中心根據(jù)報警信息采取啟動或者停止空調(diào)的操作。
1.6 MIS系統(tǒng)接入\r\n系統(tǒng)為MIS系統(tǒng)接入預(yù)留接口，只要提供相關(guān)協(xié)議，監(jiān)控系統(tǒng)就可與MIS系統(tǒng)無縫連接。
2、傳輸網(wǎng)絡(luò)\r\n系統(tǒng)充分考慮不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的應(yīng)用，可適應(yīng)DDN、ISDN、PSTN、E1、VPN、xDSL等等網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，如上圖所示。
3、集控中心
3.1 視頻監(jiān)控功能
·集控中心的位置選擇除考慮地理條件、場地和行政業(yè)務(wù)管轄的因素外，還應(yīng)考慮與各被監(jiān)控的無人值守變電站有適宜的可利用的通信通道資源。集控中心的數(shù)字視頻中心服務(wù)器能夠連接多達512個終端站點的資源， 如此龐大的數(shù)據(jù)傳輸，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求很高， 對重點變電站的監(jiān)控需要較大帶寬資源， 如8路實時瀏覽需要10M左右的帶寬資源。如此龐大的監(jiān)控系統(tǒng)視頻瀏覽只需通過IE瀏覽器連接上變電站監(jiān)控主機即可，畫面清晰流暢 ；\r\n·根據(jù)需要， 集控中心可以考慮選擇逆向解碼系統(tǒng)，能很方便地解決網(wǎng)絡(luò)視頻圖像上屏幕墻的問題 ；\r\n·集控中心可以以單畫面、多畫面或自定義的方式對一個變電站或多個變電站的圖像進行監(jiān)看，并能控制云臺、鏡頭等設(shè)備 ；\r\n·集控中心可以設(shè)置圖像輪巡切換的方式，并進行圖像輪巡監(jiān)看 ；\r\n·報警發(fā)生時集控中心服務(wù)器會把關(guān)聯(lián)的畫面自動切換到當前畫面， 并提示報警信息 ；\r\n·系統(tǒng)支持報警錄像、定時錄像和手動錄像三種錄像方式 ；\r\n·系統(tǒng)的錄像數(shù)據(jù)可以在集控中心端方便地檢索、查詢和回放 ；\r\n·集控中心可以對遠端主機進行控制和參數(shù)修改，如設(shè)置報警錄像和定時錄像等功能。
3.2 報警處理功能
·集控中心可以對各個變電站的數(shù)據(jù)和報警進行監(jiān)控，將異常情況寫入數(shù)據(jù)庫。并能對可以遙控的設(shè)備進行遙控，并跟蹤記錄操作過程 ；\r\n·報警發(fā)生時監(jiān)控中心業(yè)務(wù)臺可以以聲、光、短消息等形式通知值班人員，報警響應(yīng)時間小于1秒 ；\r\n·系統(tǒng)能自動存儲各種歷史報警統(tǒng)計數(shù)據(jù)，支持多種報表形式，便于輸出打印，提供給用戶事前預(yù)測和事后分析的手段。
3.3 其它功能
·多級別管理機制，根據(jù)不同級別設(shè)置相應(yīng)權(quán)限 ；\r\n·管理中心可以方便地對系統(tǒng)配置進行查詢和修改，并進行系統(tǒng)維護 ；\r\n·系統(tǒng)時鐘同步 ；\r\n·音頻對講，如遇緊急情況，管理中心可以實現(xiàn)與前端站點或其它分控中心進行對講 ；\r\n·電子地圖雙屏顯示，中心用戶可以直觀而具體地從地圖上選擇需要監(jiān)控站點，并實時看到圖像。
結(jié)語\
基于計算機網(wǎng)絡(luò)和先進的音視頻處理技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)在無人值守變電站的應(yīng)用已越來越廣泛，給管理部門進行生產(chǎn)調(diào)度、指揮以及災(zāi)害和突發(fā)事件的應(yīng)急處理帶來的變化日新月異，數(shù)字監(jiān)控的應(yīng)用確保了變電站內(nèi)設(shè)備的可靠運行及人員的安全。\r\n
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