視頻監(jiān)控系統(tǒng)在變電所的應(yīng)用

郭海軍

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字視頻通訊技術(shù)的發(fā)展，為變電所實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了技術(shù)支撐。該系統(tǒng)使變電所環(huán)境（如防盜、防火、防爆、防漬、防水汽泄漏等）監(jiān)控內(nèi)容盡收眼底。加上原有的“四遙”系統(tǒng)的普遍應(yīng)用，使變電所實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無人值守，運(yùn)行和維護(hù)更加安全和可靠。

一、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要用途

變電所視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要用途，即用于安全防范、環(huán)境狀況和對(duì)付自然災(zāi)害，用于無人值守的變電所以及對(duì)變電所存在大量的常規(guī)表計(jì)和室內(nèi)、外設(shè)備，在調(diào)度或集控站端對(duì)其進(jìn)行直觀監(jiān)視，這些都有助于變電所的安全生產(chǎn)工作。

二、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

變電所的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)際上是一個(gè)以多媒體技術(shù)為核心，涵蓋了工業(yè)控制、通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合系統(tǒng)。它主要完成對(duì)變電所環(huán)境的安全防范監(jiān)控，可以對(duì)必要生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)可視化管理。同時(shí)具備一個(gè)監(jiān)控中心至少同時(shí)管理十幾個(gè)甚至上百個(gè)變電所，并且不受距離的限制。根據(jù)變電所視頻監(jiān)控系統(tǒng)所要承擔(dān)的任務(wù)，我們將其分為兩大功能：

1、安全防范功能

保障變電所范圍內(nèi)的建筑、設(shè)備的安全，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火警、盜警，并啟動(dòng)報(bào)警裝置。

1.1在圍墻四周、大門等處安裝攝像頭、紅外線對(duì)射探頭，監(jiān)視盜賊非法闖入；

1.2在建筑物門窗安裝報(bào)警探頭，如紅外探測器等；

1.3重點(diǎn)部位攝像機(jī)的安裝，起到24小時(shí)不間斷視頻監(jiān)控，可報(bào)警；

1.4在高壓室和主控室等地點(diǎn)裝設(shè)一批煙感或溫感探頭。當(dāng)探頭感測到煙霧、高溫時(shí)，就會(huì)向后臺(tái)發(fā)出告警信息，同時(shí)連動(dòng)切換攝像機(jī)畫面，并記錄下當(dāng)時(shí)現(xiàn)場的情況。

1.5燈光及智能化設(shè)備的控制，為使工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)在晚上仍能發(fā)揮作用，變電所的燈光應(yīng)具有定時(shí)開關(guān)或遠(yuǎn)方控制的功能。

2、監(jiān)視功能

保障變電所設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)事故報(bào)警的自動(dòng)錄像，突發(fā)事件與主站的聲像通信。

2.1通過攝像機(jī)、燈光聯(lián)動(dòng)，監(jiān)視主變壓器、斷路器、電壓互感器、電流互感器、高壓室開關(guān)、運(yùn)轉(zhuǎn)室的交、直流自用盤及控制盤盤面等重要設(shè)備，監(jiān)視場地和高壓配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)一、二次設(shè)備及其運(yùn)行情況的監(jiān)視，如主變壓器、開關(guān)是否有外部損傷，主變壓器油位及控制盤上的儀表、燈光信號(hào)是否正常等；

2.2對(duì)重要節(jié)點(diǎn)、接頭進(jìn)行自動(dòng)溫度監(jiān)測非常重要，防止電力設(shè)備過熱；

2.3通過圖像監(jiān)視結(jié)合遠(yuǎn)程和本地人員操作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢，避免誤操作；

2.4操作隔離開關(guān)位置的視頻監(jiān)視；

2.5配合其他系統(tǒng)（如變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等）的工作。

三、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的通道需求

通訊傳輸部分是整個(gè)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，是變電所實(shí)現(xiàn)無人值守至關(guān)重要一部分，負(fù)責(zé)各種信號(hào)和指令的上傳下達(dá)工作。在進(jìn)行通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要選擇通信質(zhì)量好的信道，而且要抗閃電、噪音、其他無線電發(fā)射及50 Hz工頻電磁場干擾能力；當(dāng)變電所停電和故障時(shí)，能夠繼續(xù)保持通信的手段。

四、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝 （如圖）

安裝在變電所的圖像監(jiān)控設(shè)備主要有：彩色攝像機(jī)、煙感報(bào)警器、紅外防盜報(bào)警器、戶外照明燈及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主機(jī)等。該工程安裝工作量大，安裝地點(diǎn)主要在變電所的運(yùn)轉(zhuǎn)室、配出室以及室外開關(guān)場等重要監(jiān)控點(diǎn)上。因此，設(shè)備安裝時(shí)必須考慮帶電安全距離及必要的防雷接地、抗干擾等工作。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器一般建立在調(diào)度室，它主要完成對(duì)各變電所視頻視頻控的管理。在車間集控站建立了分控終端。

五、軟件系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理軟件采用分布式的系統(tǒng)構(gòu)架，C/S體系結(jié)構(gòu)，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，界面簡潔、操作方便，預(yù)覽、查詢、錄像、報(bào)警回放等功能全備。

調(diào)度室和變電所的監(jiān)控軟件分為視頻模塊、權(quán)限模塊、故障警告模塊和控制模塊四個(gè)部分。（如軟件框圖）

視頻模塊主要完成圖像信息捕捉，權(quán)限模塊是對(duì)系統(tǒng)的安全而確定的，故障警告模塊在現(xiàn)場發(fā)生故障、事故時(shí)發(fā)出警報(bào)提示值班人員及時(shí)處理，控制模塊是調(diào)度室和變電所發(fā)出的指令都經(jīng)過串口發(fā)出。

為保證系統(tǒng)的實(shí)用性，硬件中配置有紅外線成像系統(tǒng)。由于物體的紅外圖像與物體的表面溫度密切相關(guān)，因此應(yīng)用紅外熱像儀拍攝電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，利用紅外線圖像進(jìn)行圖譜分析，是設(shè)備故障診斷、檢修處理的基礎(chǔ)，是整個(gè)設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)溫度管理的最佳方法。例如斷路器觸頭接觸不良造成局部過熱，變壓器少油造成局部過熱等各種現(xiàn)象，均可通過紅外圖像進(jìn)行識(shí)別，便于檢修人員及時(shí)、準(zhǔn)確的排除故障，保證電力設(shè)備的正常運(yùn)行。

為保證通道的暢通，從變電所到調(diào)度室全部實(shí)現(xiàn)光纜傳輸。這樣保證了信號(hào)正常、可靠傳輸，信號(hào)損失降到最低，而且通道不會(huì)因?yàn)樘鞖獾淖兓艿礁蓴_。

經(jīng)過一段時(shí)間的系統(tǒng)運(yùn)行，遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、信息準(zhǔn)確。提高了變電所的防事故、防誤操作、防盜、防火能力，特別是在惡劣天氣的狀況下能夠使值班人員和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)能及時(shí)準(zhǔn)確地了解變電所的現(xiàn)場情況，對(duì)操作情況進(jìn)行全過程的監(jiān)視和核對(duì)，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行全方位的防盜防火預(yù)警，為工作人員提供了一種很好的輔助工具，從而大大降低了變電所的日常巡視、檢修等費(fèi)用，特別是在運(yùn)行人員緊張的情況下，對(duì)幾個(gè)小負(fù)荷的變電所實(shí)現(xiàn)了無人值守，節(jié)省了人員、資金支出，降低了成本，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。