電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)研究

張立果 包留斌 范振山

【摘 要】經(jīng)濟的高速發(fā)展需要電力的穩(wěn)定支撐，如果電力設(shè)備出現(xiàn)故障，勢必會給經(jīng)濟的發(fā)展造成不良的影響，因此對電力設(shè)備進行實時有效的監(jiān)控從而防患于未然顯得尤為重要。本文結(jié)合當(dāng)前企業(yè)電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，對其進行了簡單的介紹和研究，

【關(guān)鍵詞】電力設(shè)備 監(jiān)控系統(tǒng) 研究

國民經(jīng)濟的快速、健康發(fā)展離不開電力工業(yè)的大力支持，安全、穩(wěn)定和充足的電力供應(yīng)是保障國民經(jīng)濟健康發(fā)展的前提。電力系統(tǒng)包括原始電能的生產(chǎn)、輸送、分配等多個環(huán)節(jié)的操作，極大地滿足了人們從事日常生活及生產(chǎn)活動的用電需求。電力系統(tǒng)是由各類電力設(shè)備組成的，設(shè)備工作狀態(tài)對電網(wǎng)調(diào)度效率有直接性的影響。如今，電網(wǎng)的分布越來越廣泛，各種電力設(shè)備特別是室外高壓輸變電線路所處環(huán)境復(fù)雜、易受損害，從而導(dǎo)致電力事故的發(fā)生。因此，需要我們能夠?qū)Ω黝愲娏υO(shè)備進行實時的監(jiān)控，確保其能夠安全的運行，防患于未然，減少甚至避免電力故障帶來的經(jīng)濟損失。在現(xiàn)代電力控制系統(tǒng)中，根據(jù)電力設(shè)備設(shè)計了監(jiān)控系統(tǒng)，通過觀察設(shè)備反饋出來的數(shù)據(jù)信號，發(fā)出準(zhǔn)確的操控指令。近年來電力行業(yè)對監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，特別是無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能優(yōu)勢顯著，改善了電力設(shè)備的運行效率。基于以上分析可以看出，電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的研究與發(fā)展對電力工業(yè)以及整個國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

對電力設(shè)備進行監(jiān)控的傳統(tǒng)方式是人工巡查，需要相關(guān)檢測人員現(xiàn)場運用感官以及配套的檢測儀器對電力設(shè)備進行一些簡單的監(jiān)測，這種監(jiān)測方式存在很多缺陷，比如勞動強度大、檢測質(zhì)量分散以及容易受主觀因素影響等等。

經(jīng)濟的發(fā)展迫切需要電力的支持，由此帶動我國高壓輸電線路的規(guī)模迅速增長，線路運行部門對線路巡視維護的工作量越來越大，急需用先進的技術(shù)來幫助線路維護人員提高工作效率。智能視頻技術(shù)應(yīng)運而生，其借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理功能，對視頻畫面中的海量數(shù)據(jù)進行高速分析，過濾掉用戶不關(guān)心的信息，僅僅為監(jiān)控者提供有用的關(guān)鍵信息，在減輕視頻監(jiān)控人員勞動量的同時可以減少誤報漏報，還可以提高報警處理的及時性，大大提高了電力系統(tǒng)監(jiān)控的效率。近年來，隨著計算機技術(shù)的進展和微機監(jiān)控技術(shù)在電力設(shè)備的推廣使用，電力設(shè)備巡檢機器人系統(tǒng)因其靈活地控制運行方式、不受天氣因素影響等優(yōu)點，逐漸在無人值班或少人值守電力設(shè)備對戶外高壓設(shè)備執(zhí)行巡檢任務(wù)，為及時發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備缺陷，預(yù)防事故發(fā)生，確保設(shè)備安全運行發(fā)揮了一定的作用。

2 電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計原則

2.1 技術(shù)先進

監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計一定要具有科學(xué)性和先進性，兼顧當(dāng)前和未來的應(yīng)用需求，使其具有較長的生命周期和先進水平。應(yīng)合理的引進各種先進的傳感技術(shù)、微電子、計算機軟硬件和數(shù)字信號處理技術(shù)、專家系統(tǒng)等綜合智能系統(tǒng)，使基于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和先進診斷技術(shù)的狀態(tài)檢修研究及應(yīng)用得到不斷地發(fā)展。

2.2 擴展開放

除了保證監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部之間的有機協(xié)調(diào)外，還應(yīng)留有面向外部系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口，以實現(xiàn)與其它子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，保證系統(tǒng)的不斷擴展。系統(tǒng)設(shè)備選型遵循有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)具有高度的開放性和技術(shù)上的兼容性，系統(tǒng)間應(yīng)具有良好的互聯(lián)、互操作能力。

2.3 操作便捷

系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)充站在有利于操作人員便捷監(jiān)控與操縱的立場上，使數(shù)據(jù)處理工作簡單、方便、快捷，業(yè)務(wù)流程清晰，符合常規(guī)業(yè)務(wù)處理習(xí)慣，系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護方便，備份及數(shù)據(jù)恢復(fù)快速簡單。理想的電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該能夠提供智能化的數(shù)據(jù)處理平臺，由數(shù)字顯示屏把故障監(jiān)測結(jié)果呈現(xiàn)出來。

2.4 安全可靠

安全可靠不僅包括系統(tǒng)本身，也包括相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)的設(shè)計必須在投資可接受的條件下，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)方案等方面綜合考慮，以確保系統(tǒng)長期運行的可靠性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)建成后，除了操作人員必須得到相應(yīng)的操作手冊外，在技術(shù)上提供先進的、可靠的、全面的安全保密方案和應(yīng)急措施。

3 電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的整體構(gòu)建

電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要包括現(xiàn)場設(shè)備系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和監(jiān)控中心系統(tǒng)。

3.1 現(xiàn)場設(shè)備系統(tǒng)

現(xiàn)場設(shè)備系統(tǒng)主要是指電力設(shè)備的圖像采集與處理，設(shè)備主要包括攝像機系統(tǒng)、紅外煙霧報警器、視頻編碼服務(wù)器、溫度濕度傳感器和太陽能供電系統(tǒng)等。前端攝像頭的視頻或者音頻信號通過模擬音視頻線纜接入視頻編碼服務(wù)器，由視頻編碼服務(wù)器對模擬信號進行編碼壓縮后編碼為數(shù)字方式的信號，并通過網(wǎng)絡(luò)向遠端的監(jiān)控中心傳輸。

3.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)一般包括：通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)終端。傳輸?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)為總線形網(wǎng)絡(luò)，可以將高速網(wǎng)絡(luò)通信鏈路設(shè)備完全結(jié)合起來，連接在總線上的設(shè)備通過監(jiān)察總線上傳送的信息來檢查發(fā)給自己的數(shù)據(jù)。通信服務(wù)器以公網(wǎng)固定IP或固定的域名接入Internet，CDMA數(shù)據(jù)傳輸單元（DTU）上電后，主動與通信服務(wù)器建立連接。

3.3 監(jiān)控中心系統(tǒng)

監(jiān)控中心系統(tǒng)在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是不可忽視的，不但是電力監(jiān)控系統(tǒng)的集控中心部分，還是監(jiān)控管理系統(tǒng)和監(jiān)控客戶終端組成的主要圖像監(jiān)控服務(wù)器。它主要完成以下幾種功能，例如對圖像解碼和接收，電力遠程監(jiān)控的管理，電力監(jiān)控中的優(yōu)先權(quán)的分配，電力遠程控制信號的協(xié)調(diào)，遠程圖像的實時監(jiān)控和視頻錄像的回放、備份、恢復(fù)等功能。

4 結(jié)語

對電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，能夠夠使我們更好地對各類設(shè)備進行有效的控制，減少甚至避免電力系統(tǒng)故障的發(fā)生，創(chuàng)造安全穩(wěn)定的供配電環(huán)境，保證地區(qū)經(jīng)濟的健康發(fā)展。與此同時，企業(yè)和科研單位要不斷地對監(jiān)控系統(tǒng)進行優(yōu)化，并合理引進先進的技術(shù)與設(shè)備，保障電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的高效運行。

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