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摘要:由于现有的变电站检测技术比较成就,随着科学技术的发展,对变电站监控系统进行升级使其实现无人值守势在必行。鉴于此,在分析了现有不足的情况下提出了新的系统运行方式。该系统不但可以实现传统的监控,还可以配合电网实现四遥功能,并且所提出的监控系统结构可以实现更大范围内更多点的监控,同时对所监控的信息做出实时的只能分析甚至做出决策。为建设新一代无人值守变电站的监控系统提供了理论依据,具有重要的应用价值。
关键字:无人值守;视频监控;智能系统
0 引言
随着计算机以及网络技术的发展,越来越多的新技术和新产品被应用到了电力系统中,使得电力系统的管理方式更加的多样化。而变电站也已经不仅是电力传输中继,还可以实现全方位的故障检测。视频监控是其核心监控系统,从传统的简单视频录制转变为新一代事实监控及通信系统,很大程度的提高了工作效率。同时可以实现四遥功能:遥测、遥信、遥调和遥控。由于这些技术的存在,才为建设无人值守变电站提供的技术基础。
电力行业是一个国家的支柱产业,近些年,各国的电力行业都发展迅猛,随着系统和用户层的发展,传统的单一供电已经不是电力系统的发展方向,智能化供电系统才是未来几年的发展方向和目标。而无人值守变电站是电力公司首要布设的智能系统。其依赖于高端的通信技术和智能识别技术对变电站的各种信息进行智能化处理,解放了人力。因此,不稳固的视频监控系统会为电网的安全运行带来多种隐患,因此,无论是视频监控技术发展的需要,还是对安全性的需求,研究智能化的无人值守变电站意义重大。
1 视频监控技术概述
视频监控系统是一套将网络、计算机、电子信息等技术糅合为一体的先进数字化技术,分析视频技术从产生到发展的时间段,可以发现如电子技术一样,都经历了模拟到数字化的转变,其主要经历了三个阶段的发展。第一代模拟视频监控系统,是将模拟信号结合图像处理和数据传输技术,完成对象的监控功能,其传输距离短、需要不定期维护、信息存储不便、仅是视频录制。第二代为数字化视频监控,对采集的视频信号进行数字化处理,实现了远距离传输、抗干扰性强、数字视频便于保存、能够智能化分析视频信息。第三代的分布式视频监控系统利用了移动多媒体技术,监控的布局不再受到地理位置的限制,系统几乎无需维护,智能化对信息自动管理。
2 无人值守变电站监控方案研究
2.1 系统结构与特点
现在以及未来布置的无人值守变电站都是第三代监控系统,一般采用分布式排列,内部模块之间通过固定的通信协议对信号进行编码和解码,以达到提供视频监控的目的。视频网络编码器提取了已经处理的数据信号之后通过TCP协议传送到主机上,以实现图像视频监控的目的。其系统主要分为信号采集、数据处理、数据传输、远程监控。
无人值守的变电站的核心组成部分是远程数据监控及管理系统,为了对电力系统进行远程监控和处理,一般将视频监控设备设置在分布单元的中心。通过光纤实现管理系统和监控系统之间数据和指令的传输。
由于无人值守变电站不需要固定的操作和维护人员,因此其主要操作包括操作监控、运行监测等,都受控于一个远程终端,采用定时回访以及定期检修的方式对设备进行管理。对于实际运作来说,为了提高系统的稳定性,可以设定中间站点及巡逻站点。
在设计变电站监控系统时都设置了完备的管理功能,为了确保系统安全稳定的运行,在使用某些操作时必须经过一些安全确认,如数字加密、指纹识别等。为了使不同的管理人员获得不同的管理功能,可以对不同的操作模拟设定不同的权限,极大的加强了管理。考虑到系统的特殊性,所有的操作都在监控之下完成并保留了操作记录,且操作记录不能被删除或更改。
根据电力通信网络中信息传输及无人值守系统固有特性,其无人值守系统的一般结构如图1所示。从图中可以看到其结构包括:主控中心、集控站、本地终端、专用数据网络。
图1 无人值守变电站监控结构图
对于主控中心来说,其管理设定主要有两层:维护系统配置和管理员的高级配置。考虑到系统的安全性,只有管理员才有高级权限修改控制中心的底层设置,并可以读取数据库数据,以及对配置客户端授权。客户端存储的所有操作记录,管理员都可以查阅,提高系统的稳定性能。
2.2 系统关键技术
A)视频采集
视频采集技术中主要使用到的是摄像头对物体的感知以及电路对信号的传输。摄像头的选用主要是根据现场环境的需要,其原理几乎没有差别,而视频采集的难点在于,如何采集移动的图像,并使摄像头跟随移动的物体移动。此外,对采集的视频进行稳定的数据传输也是系统稳定性的基础,需要根据摄像头的不同以及使用环境的区别定制视频传输电路,以达到视频延时短、清晰度高的要求。
B)视频处理
对于视频的处理关系着视频在传输过程中是否会有失真,其处理主要包括采样、A/D转换并压缩、转存、解压缩、D/A转换等,是视频监控系统的核心部分,其处理视频的速度和视频的质量对监控系统起着直接影响,并会影响系统自动执行中的决策行为。
3 预计功能分析
视频监控中心是系统的核心,需要实现对设备的监控以及网络管理,并且还要对视频图像进行管理调度。其具体实现的功能有:可进行多画面切换、可审查画面、画面中显示监控点的物理信息、具有四遥功能、可以远程到移动端、可以自存入硬盘、可以登录及进行故障管理。
变电站的终端可以对视频进行分析并发出控制指令,可以实现的功能有:采集数据并上传、摄像头自动跟踪对象、控制室内照明、报警功能、四遥功能、检测环境信息。
关键字:无人值守;视频监控;智能系统
0 引言
随着计算机以及网络技术的发展,越来越多的新技术和新产品被应用到了电力系统中,使得电力系统的管理方式更加的多样化。而变电站也已经不仅是电力传输中继,还可以实现全方位的故障检测。视频监控是其核心监控系统,从传统的简单视频录制转变为新一代事实监控及通信系统,很大程度的提高了工作效率。同时可以实现四遥功能:遥测、遥信、遥调和遥控。由于这些技术的存在,才为建设无人值守变电站提供的技术基础。
电力行业是一个国家的支柱产业,近些年,各国的电力行业都发展迅猛,随着系统和用户层的发展,传统的单一供电已经不是电力系统的发展方向,智能化供电系统才是未来几年的发展方向和目标。而无人值守变电站是电力公司首要布设的智能系统。其依赖于高端的通信技术和智能识别技术对变电站的各种信息进行智能化处理,解放了人力。因此,不稳固的视频监控系统会为电网的安全运行带来多种隐患,因此,无论是视频监控技术发展的需要,还是对安全性的需求,研究智能化的无人值守变电站意义重大。
1 视频监控技术概述
视频监控系统是一套将网络、计算机、电子信息等技术糅合为一体的先进数字化技术,分析视频技术从产生到发展的时间段,可以发现如电子技术一样,都经历了模拟到数字化的转变,其主要经历了三个阶段的发展。第一代模拟视频监控系统,是将模拟信号结合图像处理和数据传输技术,完成对象的监控功能,其传输距离短、需要不定期维护、信息存储不便、仅是视频录制。第二代为数字化视频监控,对采集的视频信号进行数字化处理,实现了远距离传输、抗干扰性强、数字视频便于保存、能够智能化分析视频信息。第三代的分布式视频监控系统利用了移动多媒体技术,监控的布局不再受到地理位置的限制,系统几乎无需维护,智能化对信息自动管理。
2 无人值守变电站监控方案研究
2.1 系统结构与特点
现在以及未来布置的无人值守变电站都是第三代监控系统,一般采用分布式排列,内部模块之间通过固定的通信协议对信号进行编码和解码,以达到提供视频监控的目的。视频网络编码器提取了已经处理的数据信号之后通过TCP协议传送到主机上,以实现图像视频监控的目的。其系统主要分为信号采集、数据处理、数据传输、远程监控。
无人值守的变电站的核心组成部分是远程数据监控及管理系统,为了对电力系统进行远程监控和处理,一般将视频监控设备设置在分布单元的中心。通过光纤实现管理系统和监控系统之间数据和指令的传输。
由于无人值守变电站不需要固定的操作和维护人员,因此其主要操作包括操作监控、运行监测等,都受控于一个远程终端,采用定时回访以及定期检修的方式对设备进行管理。对于实际运作来说,为了提高系统的稳定性,可以设定中间站点及巡逻站点。
在设计变电站监控系统时都设置了完备的管理功能,为了确保系统安全稳定的运行,在使用某些操作时必须经过一些安全确认,如数字加密、指纹识别等。为了使不同的管理人员获得不同的管理功能,可以对不同的操作模拟设定不同的权限,极大的加强了管理。考虑到系统的特殊性,所有的操作都在监控之下完成并保留了操作记录,且操作记录不能被删除或更改。
根据电力通信网络中信息传输及无人值守系统固有特性,其无人值守系统的一般结构如图1所示。从图中可以看到其结构包括:主控中心、集控站、本地终端、专用数据网络。
图1 无人值守变电站监控结构图
对于主控中心来说,其管理设定主要有两层:维护系统配置和管理员的高级配置。考虑到系统的安全性,只有管理员才有高级权限修改控制中心的底层设置,并可以读取数据库数据,以及对配置客户端授权。客户端存储的所有操作记录,管理员都可以查阅,提高系统的稳定性能。
2.2 系统关键技术
A)视频采集
视频采集技术中主要使用到的是摄像头对物体的感知以及电路对信号的传输。摄像头的选用主要是根据现场环境的需要,其原理几乎没有差别,而视频采集的难点在于,如何采集移动的图像,并使摄像头跟随移动的物体移动。此外,对采集的视频进行稳定的数据传输也是系统稳定性的基础,需要根据摄像头的不同以及使用环境的区别定制视频传输电路,以达到视频延时短、清晰度高的要求。
B)视频处理
对于视频的处理关系着视频在传输过程中是否会有失真,其处理主要包括采样、A/D转换并压缩、转存、解压缩、D/A转换等,是视频监控系统的核心部分,其处理视频的速度和视频的质量对监控系统起着直接影响,并会影响系统自动执行中的决策行为。
3 预计功能分析
视频监控中心是系统的核心,需要实现对设备的监控以及网络管理,并且还要对视频图像进行管理调度。其具体实现的功能有:可进行多画面切换、可审查画面、画面中显示监控点的物理信息、具有四遥功能、可以远程到移动端、可以自存入硬盘、可以登录及进行故障管理。
变电站的终端可以对视频进行分析并发出控制指令,可以实现的功能有:采集数据并上传、摄像头自动跟踪对象、控制室内照明、报警功能、四遥功能、检测环境信息。