远程图像实时监控系统在电网中的应用

远程图像实时监控系统在电网中的应用

郭昊城

（国网山西技培中心大同分部，山西大同 037039)

[摘 要]本文通过对于初期变电站运行中的不足的介绍，对如何利用借助现代化的计算机、通信手段，加强对无人值班变电站的管理进行了探索。

[关键词] 实时监控；远程图像；电网

随着全国各地送变电规模不断扩大，提高设备运行和操作的可靠性显得尤为重要。从遥信、遥测、遥控、遥调发展到遥视，电网的安全可靠运行、电力企业的生产和发展越来越需要各种现代化的控制、管理工具，并日益与时代的发展相结合。对变电站、城市电缆隧道、通信站等重要生产场所的运行和维护也将由以往的分散式向集中式过渡，以提升电力系统运行安全水平，提高电力部门的劳动生产率。

从初期变电站实行无人值班以来的工作状况看，存在以下不足：

1）变电站发生跳闸或设备损坏等异常事故后，调度人员及维操队无法及时直观了解现场设备运行及异常、事故状况；2）误报信号时有发生，扰乱正常工作；3）防暑渡夏期间，监控中心、维操队工作繁忙；4）无人值班变电站被盗事件时有发生，电缆隧道也有被盗甚至破坏的可能；因此，如何针对生产的实际需要，借助现代化的计算机、通信手段，加强对无人值班变电站的管理，对于电网的安全运行十分重要。

1方案设计说明

依据大同电网的现状，系统按1点对多点（星型）设计。系统总体结构是：以大同电网无人值班变电站监控中心为中心站，大同电网城区220kV，110kV变电站为前端站构成。

2 系统结构

系统由前端主机、通信主机、管理主机和视频数据服务器、视频备份服务器及监控终端六大部分组成。前端主机是变电站现场前端监控设备的核心，专门为采集和控制各个变电站内各种图像监控系统的设备而设计开发。前端监控设备主要由前端主机、画面处理器、解码器、摄像机、可变镜头、云台及各种报警探测器、温度巡测仪、电流电压监测仪、水位探测器、风机控制装置、水泵控制装置、通信机房空调控制装置等设备组成。前端主机的作用是采集变电站现场的声音、图像、监测、报警数据，压缩打包后传输到监控中心；同时接收监控中心传来的各种指令，执行对现场各种设备的控制操作，实现对前端系统数据库数据的远程更新。通信主机设置在监控中心，它的第1个作用是接收前端主机发来的数据包，将其拆包后依据数据类型的不同进行不同处理。第2个作用是接收监控终端通过计算机网络发来的命令，解读后转发到相应的前端主机。监控终端是安装了本系统专用监控软件的用户计算机系统，它可以是监控中心值班员的专用监控计算机，也可以是局领导、有关职能部门的计算机，它经本系统管理员注册、授予不同权限后即可通过与本系统相连的计算机网络，对本系统的图像进行观看和控制。管理主机的作用是对本系统内的设备、用户、系统操作等所有类型的数据进行统一管理。视频数据服务器的作用是存储本系统内所有前端与中心的设备数据、用户ID和权限数据、系统操作和自诊断数据等全部数据。视频备份服务器就是存储长延时录像数据的硬盘录像机。

3 基本原理及系统功能

远程图像监控系统的关键技术是数字图像的压缩编码和传输，系统还具有检测报警信号的传输、控制命令的发送、系统自诊断和自恢复等功能。本系统主要实现了以下功能。

3.1 监视功能

通过远程图像监控系统，监控员、调度员及相关生产管理人员可重点观看与变电站自动化系统联动的断路器（隔离开关）、继电保护自动装置运行状态，与调度自动化系统(EMS)联动的电网运行参数、主变压器的油位、油温，表计，灯光、信号等，能看到断路器（隔离开关）的“合”或“分”指示，对GIS设备能观看其汇控柜上的开关（刀闸）位置及灯光信号，中控室、通信机房温、湿度监测，同时可兼看其它设备和场地。电缆隧道内集水井水位监视，电缆T接头、中间接头运行温度检测，风机、水泵运行参数的监测，电缆隧道的进出口、检修口等位置监视。灯光要求：配合各镜头能满足白天和夜间的观看。

3.2 控制功能

操作人员能对任一摄像点进行控制，对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深进行调整。摄像机预置：可采用带预置功能的快速球型一体化摄像机，对于每个要监视的目标，可预先将其方位、聚焦、变倍、光圈等参数存人预置位，从而可方便快速地监视这些目标。具有操作联动功能，当运行人员对某一设备进行操作时，摄像机能自动调整到该设备处，并启动数字录像设备。可远方对通信机房的空调进行开/停控制。电缆隧道风机的启动和运转方向的控制。

3.3 电视墙

在监控中心配置了电视墙，实时监视前端各220kV，110kV变电站、通信站和电缆隧道的现场情况。

3.4 Web浏览

通过Intranet局域网，在局长、总工、生技部、安保部等职能部门可查看各个变电站等电网现场设备的实时图像。有2种实现方式：在现有计算机工作站上安装本系统专用监控终端软件并经本系统管理员授权；利用IE浏览器，经本系统管理员授权后即可查看各个变电站的实时图像。

3.5 硬盘录像

录像主机具有24h不间断长延时数字录像，数据保存1个月，具有图像运动及区域报警录像、图像报警自动拨打报警电话及报警图像自动抓帧打印等功能。

3.6 报警

1)安防报警系统可配置各种安防报警装置，如红外报警器，超声、次声报警器，微波、激光报警器，双鉴探测器，电子围栏，玻璃破碎探测器，震动报警器、报警开关等，报警信号直接输人前端的解码器，再通过485通信送往前端主机系统。2）超温报警当电缆接头运行温度超过警戒温度时系统自动报警并推出关联图像。3）警视联动一旦出现警情，如有非法闯入或发生火警，系统自动切换到相应摄像机，对有预置功能的摄像机，还能自动转到相应预置点，前端主机同时主动将报警信号上传到监控中心，监控中心的监控终端上显示报警点画面并且有警示音提醒值班员。4）设备联动系统能与变电站自动化系统、调度 自动化(CC2000) 系统(EMS) 等系统监控设备连机，接收这些系统设备的告警、故障信号，图像监控系统的报警信号也能送给这些系统的监控设备，确保报警信号能准确联动发送。

4 结语

大同电网基于光纤通信系统的远程图像实时监控系统几年来系统运行稳定，功能实用、全面，为电网设备的安全运行和管理提供了现代化的技术手段，为判断和处理各种事故和异常提供直观、可靠的依据，保证事故和异常及时得到处理，提高工作效率，减少误发遥信的干扰，降低运行维护成本，在电网的安全、稳定、经济运行中发挥着积极作用。

[参考文献]

[1]最新电力系统相关企业电力可靠性实时监控与在线检测运行维护新技术应用手册[M].北京：电力科技出版社，2017.