基于遠(yuǎn)程高清的變電站周邊架空線路視頻監(jiān)控應(yīng)用

林國(guó)梁

摘 要：針對(duì)目前變電站周邊架空線路多且廣的特點(diǎn)，本文提出利用遠(yuǎn)程高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)將變電站周邊5公里架空線路納入實(shí)時(shí)監(jiān)控范圍，并將監(jiān)控視頻通過(guò)電力內(nèi)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。使運(yùn)維人員在監(jiān)控中心即可查看現(xiàn)場(chǎng)高清視頻，減少人工巡線工作量，大大提升巡視效率，為變電站周邊架空線路狀態(tài)巡視提供新途徑。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控；高清；架空線路

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.533 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）12-0163-01

1 變電站周邊架空線路建設(shè)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的必要性

變電站是電力網(wǎng)的樞紐，是電網(wǎng)中架空線路的連接點(diǎn)。目前站內(nèi)電力設(shè)備基本已實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)控，但站外架空線路的實(shí)時(shí)監(jiān)控卻未受到足夠重視。目前500kV變電站周邊5公里范圍內(nèi)架空線路非常多，一般500kV出線6回，220kV出線8回，且這5公里架空線路一般都處于城中村、城市近郊或開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，而這一區(qū)域正是居民集聚區(qū)、違章搭建高發(fā)區(qū)、各種建設(shè)項(xiàng)目的聚集地，外力破壞事故防不勝防。以往防外力破壞工作大多處于被動(dòng)狀態(tài)，不能提早發(fā)現(xiàn)隱患點(diǎn)、提早對(duì)施工方進(jìn)行危險(xiǎn)點(diǎn)告知或及時(shí)制止破壞電力設(shè)備的行為。建設(shè)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，節(jié)省了大量人力物力，大大提升巡視效率，顯著縮短巡視周期，為線路巡視提供新途徑。

2 架空線路實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

目前架空線路現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控多數(shù)采用圖像監(jiān)控的方式，定時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)拍攝的照片無(wú)線傳輸監(jiān)控中心。受制于傳輸速率，傳輸?shù)膱D像較模糊，且無(wú)法做到實(shí)時(shí)傳輸。目前運(yùn)用的圖像監(jiān)控裝置可監(jiān)控距離較近，有效距離只有幾百米，且只能監(jiān)控一個(gè)固定角度，無(wú)法在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)攝像頭監(jiān)控方向。

架空線路遠(yuǎn)程監(jiān)控目前只作為一種防外力破壞輔助手段來(lái)對(duì)待，只應(yīng)用于存在安全隱患的架空線路上，未將其列入一種有效常規(guī)巡視手段。

3 遠(yuǎn)程高清視頻監(jiān)控具體方案

3.1 方案概述

遠(yuǎn)程高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要有前端視頻采集、中端視頻傳輸和后端監(jiān)控中心三部分構(gòu)成。由前端視頻采集設(shè)備對(duì)架空線路本體、走廊環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)經(jīng)編碼壓縮轉(zhuǎn)換后通過(guò)電力內(nèi)網(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。

3.2 遠(yuǎn)程高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)各組成部分

（1）前端視頻采集。前端視頻采集主要設(shè)備為遠(yuǎn)程高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。具體技術(shù)參數(shù)：1）攝像機(jī)采用300萬(wàn)像素高清長(zhǎng)焦進(jìn)口鏡頭，焦距8.5～323mm，有效監(jiān)控距離達(dá)5000米；2）集成高速大扭距精密云臺(tái)，操控靈活，可用0.01°/秒至60°/秒的水平速度及0.01°/秒至30°/秒的垂直速度，實(shí)現(xiàn)水平360°、垂直110°的完全無(wú)盲區(qū)監(jiān)視；3）1080P全高清監(jiān)視，H.264視頻編碼，支持雙碼流，高清10/100M自適應(yīng)網(wǎng)口；4）帶有預(yù)置位功能：80個(gè)預(yù)置點(diǎn)、自動(dòng)巡航掃描、定時(shí)執(zhí)行預(yù)定的場(chǎng)景。（2）中端視頻傳輸。為保證視頻傳輸質(zhì)量，采用有線傳輸方式。充分利用變電站內(nèi)已有資源，網(wǎng)線自攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)端口順鐵塔引下，經(jīng)光端機(jī)（發(fā)）轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，光纖線沿站內(nèi)電纜溝接入站內(nèi)通信機(jī)房，再由光端機(jī)（收）解碼后將經(jīng)站內(nèi)中心交換機(jī)、電力內(nèi)網(wǎng)傳輸至監(jiān)控中心。（3）后端監(jiān)控中心。監(jiān)控中心是整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的大腦，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)視頻的終端顯示、云臺(tái)控制及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，主要有顯示器、監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件組成。監(jiān)控中心具有以下功能：1）用戶(hù)身份認(rèn)證和權(quán)限管理功能：采用嚴(yán)格的操作密碼保護(hù)機(jī)制，并提供了強(qiáng)大的用戶(hù)權(quán)限管理功能；2）遠(yuǎn)程操控云臺(tái)功能：通過(guò)監(jiān)控軟件可遠(yuǎn)程手動(dòng)控制云臺(tái)和設(shè)置自動(dòng)巡航路線。3）歷史數(shù)據(jù)保存與查詢(xún)功能：應(yīng)能保存2個(gè)月及以上的歷史數(shù)據(jù)，方便查詢(xún)分析。

本方案充分利用公司已有資源，將遠(yuǎn)程高清攝像機(jī)安裝在鐵塔頂端，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)電力內(nèi)網(wǎng)傳輸，有效節(jié)約了成本。為保證電源供電的穩(wěn)定性，攝像機(jī)、光端機(jī)電源均利用站內(nèi)檢修電源，并能具備以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）提供一種新的線路巡視途徑，大大減少人工巡視的工作量，顯著縮短巡視周期；（2）發(fā)生惡劣災(zāi)害天氣、山火險(xiǎn)情時(shí)提供決策支持，降低人工巡視安全風(fēng)險(xiǎn)；（3）方便管理人員對(duì)附近進(jìn)行的電力檢修施工作業(yè)進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮和安全監(jiān)督檢查；（4）該系統(tǒng)還可以拓展到架空線路中間地段，通訊信號(hào)可通過(guò)現(xiàn)有的OPGW光纜遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控端，大大提高監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍。

4 結(jié)語(yǔ)

遠(yuǎn)程高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)完全符合“數(shù)字化、可視化、立體化、智能化”的輸電運(yùn)檢工作思路，顯著提高輸電設(shè)備管理水平，有效降低了架空線路管理的運(yùn)維成本，具有較大的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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