自动化论文电力自动化方向范文

　　远程视频图像监控系统将各个被监控活动现场和重点区域实时采集的视频图像信息及时传送到监控中心，便于监控中心实现对项目各级的远程监控和对突发事件的调度指挥。当前我国电力行业存在变电站数量多、分布广、位置散的特点，不利于全部集中在一个中心进行监督管理，生产效率也亟待提高。本文就此进行简要分析，并提出相关建议，以实现各级变电站设备设施与用户管理的灵活配置。

　　摘要：电力行业变电站远程视频图像监控系统不同于普通工业企业、商场超市、住宅小区的本地监控，它是一种网络化视频监控系统。由于当前国内电力项目变电站位置分散、使用管理却相对集中，在系统实施前结合自身特点进行合理规划、科学制定管理平台就显得尤为重要。

　　关键词：视频图像监控,变电站,技术

　　一、理论概述

　　1远程视频图像监控简介

　　所谓远程视频图像监控，指的就是利用电话线路或互联网将远方活动场景传输到监督系统的电脑屏幕上，进而实现远程监控管理控制功能的活动。通过宽带和数据线的连接，远程视频图像监控能够到达世界各个角落。除了具备信息传输功能以外，远程视频图像监控还有存储视频图像、控制镜头和瞬时报警功能。

　　2实现方式

　　目前通用的远程视频图像监控实现方式主要有硬盘录像机、网络视频服务器和网络摄像机三种。与网络视频服务器不同，硬盘录像机主要用于录像；网络视频服务器将图像视频直接传送至网络后台，然后由后台服务器完成录像；对比前两者，网络摄像机的操作则更为简单，它通过与网络的连接可直接观看，同时兼具录像功能。

　　二、变电站视频监控系统需求分析

　　鉴于视频图像监控技术在对远方活动现场和重点场景区域监视控制上的卓越表现，越来越被各行各业所使用，得到了城市交通、电力水力、电信机房、物业治安管理等领域的普遍青睐。

　　与房产物业治安管理、一般工厂企业等本地实时监控不同，变电站监控系统又具有自己的特点：变电站之间位置分散，管理要求却高度集中。因此，操作变电站远程视频图像监控系统前的科学系统规划就显得格外重要。

　　近年来，我国电力系统大部分变电站都相继完成了本站或者本区域内的视频图像监控建设，为本地变电站的综合监管做出了一定贡献。然而，这种小规模建设下的监控系统由于多为分散管理、独立运作，监控范围相当有限，信息整合困难重重，很难实现全区域的统一管理。

　　新形势下的变电站远程视频图像监控在兼容性上提出更高要求，能够尽可能多地支持不同前端设备，便于多个变电站监控系统的接入输出，从技术层面预防和减少后期对设备的改造、变更，以节约人力物力、项目成本。

　　旧式变电站多采用PCM设备完成电力网的接入，单路带宽最大值为2M。最近国内部分地区新建变电站则改用10/100M以太网接入。值得注意的是，当前形势下对变电站远程视频图像监控系统网络接入方式并没有绝对标准，在不同情况不同地区，网路的接入也会有所不同。因此，工程师在设计变电站远程视频图像监控系统平台时应高度重视网络接入情况，尽可能提高系统自身对宽带要求的调节适应性，保证2M带宽和10/100M带宽的灵活转变与综合运用。

　　随着科学技术的不断进步，电力行业相关设备的自动化程度也越来越高，目前国内220kV及以上的变电站一般采用人力值班监控，110kV及以下的变电站则多采用无人值守。

　　从业人员在前端设备的选择上应充分考虑到这两种不同值守类型变电站的不同特点。220kV及以上的变电站采取有人值守，这类变电站由于有专门人员对现场设备进行看护管理，出现故障时也能及时处理，因此，这类系统更注重监控设备的功能性、便捷性；无人值守模式下所使用的设备应注重其自动化和智能化，如能够保证在无人值守的情况下坚持长时间高强度的工作，能够保证自动关闭和重启，能够瞬时报警等。

　　由于受到电力行业生产环境因素的影响，变电站内远程视频图像监控系统遭受雷击的现象时有发生，尤其摄像设备的通信接口通常在一场雷阵雨之后就无法再正常使用。加之变电站是一个具有高强度电磁场的特殊场所，工程师在设计上稍不注意就会严重影响视频图像信息的显示、传输。

　　三、电力变电站远程图像监控系统解决方案浅析

　　1系统设计的原则

　　为适应国家电力对变电站远程视频图像监控系统的需求，工程师应在对前端设备进行设计布置时充分借鉴吸取以往经验教训，从实践应用出发，严格遵循相关技术标准和制度规范。笔者认为，具体原则如下：

　　1.1稳定可靠

　　变电站工程师前期选择所需硬件设备时应对其进行详细评估，保证中后期设备运行的稳定性、成熟性。

　　1.2智能先进

　　设计的系统应尽可能优化软硬件结构组合，尽可能选择高数字化、智能化的设备作为基础设施。

　　1.3操作便捷

　　系统操作普遍采用互联网超级链接，保证视频图像信息数据及时上传下载。

　　1.4高效维护

　　设计师设计越有层次，模块越分明，系统维护越高效，甚至可能实现自动维护和免维护。

　　2方案实施

　　2.1集中管理，分级控制

　　为实现变电站视频图像监控系统的可持续发展，系统建设应积极采用集中管理、分级控制的组织结构。根据当前我国大多数变电站管理的共性，系统大致可分为三个等级：变电站站端、管理中心和监控中心，其中监控中心还包含电力网络客户端。实际操作时，各个变电站经由2M数字通道连接管理中心，然后通过管理中心对监控系统进行集中管理；下属各级监控中心再连接管理中心；监控中心的主机授权各级分机，根据业务需要完成全区域或指定重点区域的远程监控。

　　2.2红外报警，防灾减灾

　　市场经济条件下我国电力行业变电站出现一些新情况新问题，防盗、险情报警系统成为变电站远程视频图像监控不可或缺的一部分。目前我国变电站多使用红外探测器报警，也有部分变电站使用灯光和音效报警。通过室内站外多重摄像机的实时录像和探测器之间相互配合，就可以将视频图像信息传送进监控主机的电脑屏幕上，系统平台根据所收到的信息立刻启动地理定位和险情判断，完成报警和记忆存储。2.3避雷与抗干扰

　　由于受到电力行业环境的影响，变电站内远程视频图像监控系统遭受雷击的现象屡见不鲜。加之变电站本身同时是一个强大的电磁场，监控系统的信号十分容易受到干扰，造成图像出现雪花、波纹等变形现象的发生，影响远程监控。笔者经调查研究总结，变电站远程视频图像监控系统可以从以下两方面出发，有效避雷和抗干扰。

　　（1）一切金属设备和可能导电的裸露部分都务必接地；安装接地线时，先检查地面是否有油漆等绝缘体；站内室外接入基础设备的信号、控制、视频回路都应严格规范安装避雷器。

　　（2）系统所使用的基础设备必须经过严格筛选，必须具有国家质监部门质检合格证书，经抗磁力测验合格达标；将传统的视频电缆转变为外有屏蔽层的特制电缆；完善摄像机等前端设备的良好接地；采用双绞线方式进行报警系统的组网等。

　　2.4供电与设备关注

　　为保证系统设备的顺利运行，防止突发断电对前端、中心设备的冲击破坏，通常应采用AC220V/50Hz交流电源；为机柜安装配电接线端子，每路电源都带有标签证书和说明以便检修维护；对瞬间过电压采取预防保护措施等。此外，还应明确重点设备功能，给予高度关注。

　　2.5网络要求，扩充兼容

　　供电公司应为每个变电站的视频处理部门独立分配一个IP地址，同时为每个变电站提供至少一条网路通道。作为远程视频图像监控系统的网络中心——管理中心，通过互联网，变电站和监控中心都与之产生对连。由于传输一路高清晰的D1图像传输需要1M左右的带宽，100M带宽能够支持每个监控中心同时连接30个左右的变电站图像，建议一般情况下各监控中心与管理中心的网络带宽采用100M，以满足变电站远程视频图像日常监控的需求。

　　监控系统还应具备良好的扩充能力和兼容能力，一旦有新的变电站需要纳入系统，原系统以积木方式开展扩充，就能确保未来多个变电站的完美扩展和平稳升级。

　　结语

　　由于远程视频图像监控系统对变电站安全生产作业起着十分重要的作用，因此工程师应对整个系统的安全性进行充分考虑。一是设备安全，分级控制、集中管理模式下，管理中心成为整个监控系统中最重要的一环。中心的服务器、交换机等核心设备都应定期完成备份；设备与设备之间能够自动切换。二是网络安全，由于远程视频图像监控系统与电力局域网需要进行对接，这样就使视频图像监控系统面临着病毒和网络攻击的威胁，采取必要隔离措施，确保网络安全。

　　参考文献

　　[1]李晋.基于SOPC的远程图像监控系统的设计与实现[D].电子科技大学，2008.

　　[2]张灦.变电站遥视系统的设计和实现[D].重庆大学，2007.

　　[3]黄科文.变电站视频及环境监控系统的设计与实施[D].华南理工大学，2010.

学术指导老师

学术指导老师二维码