变电站智能识别分析系统建设方案概述

变电站智能识别分析系统建设方案概述

蒲洲

（广州电力设计院有限公司广东广州510610）

摘要：结合变电站智能话运维建设，简要论述了变电站视频监控及环境采集系统中个子系统的整合，实现数据共享和系统联动；提出了智能识别系统平台建设方案。

关键词：智能识别分析系统；联动；视频及环境；摄像机

随着电网建设的快速发展,由于电网建设和改造的需要,变电站每天都可能有大量人员进出。多年来,尽管变电站不断强化运行人员安全责任意识,并且制定了相应的操作规范,但人员管理事件仍时有发生，且几乎都是人为操作导致的。随着电网技术不断完善,系统整合、设备研发及生产技术逐步成熟,变电站智能识别系统应运而生。

1设计构思

智能识别分析系统平台，主要是将目前现有技术能解决的单项功能，转变为统一的平台管理功能，并实现各子系统之间的联动，系统平台人机交互界面，目前构思采用智能化、模块化、简单化的方式实现。

各功能之间的联动可通过网络、协议对接的方式，实现数据共享、互连互通；实现巡检作过程有据可依、操作过程直观显示、事故后期有证可查，真正意义上实现智能化分析与管控。其设计构架如下图所示：

图1变电站智能识别分析系统架构图

2系统功能

2.1视频与环境监控联动功能

通过环境采集模块（温湿度、水浸、风速、酸碱度等传感器），实现对全站环境数据的采集、分析、监控、调节等。

1）温湿度传感器安装在站内各功能室，若功能室温湿度超过设定值，立刻向监控平台发出告警，就进摄像机可快速响应，联动功能室的监控摄像机、风机、空调，以及自动生成报比、曲线图等。

2）水浸传感器安装在站内电缆层、大门口，由环境采集单元采集相关数据后上送站内RPU。

3）风速传感器安装在站内主控楼顶，通过485信号线接入环境采集单元，并通过网线接入交换机与站内RPU相连。

4）酸碱度传感器安装在在站内主控楼顶，通过485信号线接入环境采集单元，并通过网线接入交换机，每隔5分钟自动存储一次测量数据，可连续存储三个月的测量数据。

2.2远程巡视功能

通过新增摄像机（含红外测温摄相机、红外高清摄像机、红外固定摄像机、全景摄像机等），通过设置摄像头预置位轮巡，实现全站无死角实时监控，并可通过对站内摄像机预置位巡检路径的规划，实现摄像机自动追踪、自动巡检等功能；

1）视频监控点快速精确定位的功能，可通过电子地图，实现任意监控区域快速响应定位，并且每个摄像机都按现场监测点的要求设置了预置位，当操作人员需要看指定设备或区域实时状况时，就可以联动其周边多个摄像机画面实时显示。

2）自动追踪、自动巡检功能的实现，主要是将全站所有摄像机事先设定好预置位，然后根据用户需求，将需要“追踪的目标/巡检的点位”组成一个“追踪/巡检”轨迹，运行人员可根据需求，直接在远方单击事先设定好的“日常巡检”工作按钮，站内所有摄像机将根据先后顺序自动对站内设备进行系统性巡检，并对巡检过程记录，生成巡检报告；

2.3门禁与视频联动

通过新增门禁系统，实现对进站人员实时登记、管控，并且可生成出入记录；亦可远程遥控开门；

2.4智能识别功能

通过新增人脸智能识别系统、车牌识别系统，自动登记进站人员、车辆信息；并通过与后台数据库关联，实现对进站人员、车辆核对和自动记录；

1）人脸识别系统由人脸识别服务器及高清摄像机组成，通过光纤、网络传输，由前端高清摄像机将采集的人脸画面传输至后台识别服务器进行分析比对，实现对进站人员身份识别、管控；

2）车牌识别系统需要在现有视频监控系统的基础上，增加高清车牌识别摄像机，能够识别符合“GA36-1992”（92式牌照）、“GA36.1-2001”（02式新牌照）、“GA36-2007”（07新标准）的民用车牌照、警车牌照、04式新军车牌照、07式新武警车牌照、民航车牌照等特殊牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息；并且，可自动记录每天出入车辆，生成数据报表。

2.5智能行为分析功能

通过新增智能行为分析服务器，将全站监控画面进行实时对比、分析，实现画面异常告警提示；也可以在监控画面内使用虚拟围栏功能，为关键设施周边设置虚拟围栏，在这些区域上应用存在检测、进入检测、出现检测、徘徊检测等功能，检测到可疑目标时触发报警，后台监控屏自动弹出告警画面，并联动站内声光报警器鸣警。

2.6工作票远程许可功能

针对安规规定可以电话许可的部分工作类型，可通过调用相关摄像机，确认工作负责人、工作班组成员身份，并进行远程安全交底，实现工作票远程许可。

2.7红外测温功能

通过红外测温摄像机，可实现对站内运行设备本体、以及周界温度变化及时分析，并可自动生成报表；

1）单台红外测温摄像机可设置多个预置位，并可以根据需求，将预置位设定自动巡检轨迹；

2）可实现对监控目标进行实时控制、实时分析、实时超温自动报警、自动生成报告、自动生成温度趋势变化曲线等操作管理；

3）红外测温对测温距离有一定的限制，常用的红外测温摄像机有效距离为15~20米，误差在±1℃，距离越近精确度越高，也可以在后台根据摄像机监测点的距离远近，自动对测量数据进行补偿计算。

2.8视频与自动化系统联动功能

1）变电站自动化系统将处于遥控操作过程中且已下发遥控预置命令的断路器、刀闸信息传送至智能识别分析系统，后者自动调用相关摄像机预置点，在站内监控工作站上自动显示已关联的多角度多路视频，实现对站内一次设备遥控操作的视频辅助监视。

2）视频监控与站内自动化系统联动后，遥控操作时自动触发操作设备周边摄像机对准操作点进行监控识别，通过智能分析，将操作点监控画面进行分析对比，当发现操作异常时及时发出告警信号。

2.9短信告警功能

通过配置短信告警功能模块，当发生监测告警时，RPU将相关摄像机自动切换至设定预置位，向地区级主站传送报警信息和相关视频，并自动录像；并可根据需要通过短信将告警信息发送给相关人员。

2.10视频与其他子系统联动功能

通过与风机、空调、照明系统关联，通过平台软件界面控制，实现异常状况调用就近摄像机监控画面直接锁定报警点、也可远程控制风机、空调、照明开关；风机、空调联动，主要是针对高压室、主控室等功能室，通过温湿度传感器的实时监测数据，发现温度超过设定值，及时联动风机、空调工作。

2.11巡检机器人接入功能

由于智能巡操变电站会配备一定数量的轮式机器人和导轨机器人，所以，本方案设计在变电站智能识别及分析系统搭建是可预留相应二次开发接口，便于后期机器人巡检平台接入。

2.12变电站监盘实时监控功能

将操作台的监盘显示器实时画面转换成数字信号输出到智能监控平台，实现远程监控功能。

2.13移动摄像头监控功能

配置可移动摄像机，采用无线传输模式，根据现场情况布置在施工区域，用于现场安全生产管控，移动摄像头自带对讲功能及语音警示功能。

2.14微气象系统接入功能

智能识别分析系统提供微气象系统的接入预留接口，可满足后期相关设备接入、数据采集及分析。

3结语

目前，随着智能变电站建设的推进，程序化操作普及，变电站智能识别分析系统显得尤为重要，其带来的不仅是提升变电站运维效率提高变电站智能化程度，还有助于变电站辅助设备的管理，有助于电网技术的变革。

参考文献

[1]郑博明,吴奕,杨洪,等.变电站程序化操作的设计与实现.电力系统自动化,2006,30(9):105107.

[2]唐卫华.变电站自动化系统控制与操作功能的分析[J].电力自动化设备,1999,19(5):20-22.