電網(wǎng)調(diào)度視頻監(jiān)控技術(shù)研究

郭玉梅

【摘 ?要】發(fā)展科學(xué)技術(shù)的同時(shí)，光纖技術(shù)也得到了推廣。電網(wǎng)調(diào)度主要采用的是“四遙”模式，該模式可使電網(wǎng)調(diào)度達(dá)到更高的自動(dòng)化水平。為了對(duì)電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行一體化控制，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控，本文將制定了明確的設(shè)計(jì)目標(biāo)。筆者結(jié)合電網(wǎng)當(dāng)前的狀況，將人員出入信息、火災(zāi)報(bào)警信息當(dāng)成主要的功能需求，向調(diào)控中心傳輸采集的信息。該系統(tǒng)應(yīng)用了視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)等先進(jìn)技術(shù)，使電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了高度信息化。本文先簡(jiǎn)單介紹了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)概念及其原理，接著分析了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，最后探討了該系統(tǒng)幾種典型技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)調(diào)度;遠(yuǎn)程視頻;監(jiān)控

引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度相當(dāng)快，電力行業(yè)也取得迅速發(fā)展。信息技術(shù)是一種高科技手段，目前變電站廣泛應(yīng)用了“無人值班管理模式”。該種科技一直在更新，數(shù)字化技術(shù)、圖形化技術(shù)早已超過了“四遙”模式，且正朝著“第五遙”技術(shù)的方向發(fā)展。科學(xué)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，然而傳統(tǒng)監(jiān)控模式存在許多不足之處。如監(jiān)控?zé)o法采用視頻的手段，只具備單一的監(jiān)控功能，無人值班的情況下，很難做到安全防衛(wèi)。目前，尚不能完全實(shí)現(xiàn)這種遙控功能，只能利用光纜傳輸媒介，以此達(dá)到遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控之目的。文章詳細(xì)研究了視頻監(jiān)控技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用，希望利用高端信息技術(shù)充分展現(xiàn)出視頻監(jiān)控的優(yōu)越性。

1 電網(wǎng)調(diào)控一體化遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

1.1 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)概念

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的類型常見的有PC技術(shù)，還有一種是攝像機(jī)技術(shù)，當(dāng)然Web服務(wù)器技術(shù)也很常見。

（1）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所采用的是PC技術(shù)，進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度時(shí)，視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用必須以PC技術(shù)為前提，該技術(shù)需收集各種圖像信號(hào)，結(jié)束收集工作之后，需及時(shí)處理視頻信號(hào)、圖像等，同時(shí)控制處理之后的圖像信號(hào)。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)也可應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。電網(wǎng)調(diào)度也經(jīng)常用到“網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)”，該攝像機(jī)主要應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)、攝像機(jī)技術(shù)，通過數(shù)字化處理攝取的視頻信號(hào)，利用互聯(lián)網(wǎng)向終端用戶輸送這些信號(hào)，用戶通過Internet向客戶端輸送電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)。

（3）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用了Web服務(wù)器，視頻監(jiān)控需以高端計(jì)算機(jī)技術(shù)為前提和基礎(chǔ)。當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度向計(jì)算機(jī)下達(dá)命令之后，可應(yīng)用攝像技術(shù)來動(dòng)態(tài)攝影調(diào)度管轄區(qū)域內(nèi)的設(shè)備，Web服務(wù)器則用于處理采集的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后，電網(wǎng)調(diào)度可達(dá)到較高的管理水平。

1.2 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理

現(xiàn)階段，視頻監(jiān)控技術(shù)在電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用，應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)過程中，需將數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)作前提基礎(chǔ)，然后發(fā)揮出媒介傳輸技術(shù)的作用，將數(shù)據(jù)傳給服務(wù)器，此時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)將出現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)、圖像，最后對(duì)這些數(shù)據(jù)、圖像做相應(yīng)的處理。電網(wǎng)調(diào)度通過應(yīng)用視頻監(jiān)控技術(shù)，由此監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)、輸電線路以及變壓器，包括無功補(bǔ)償設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行，人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸則用于處理網(wǎng)絡(luò)終端信息，由此實(shí)現(xiàn)調(diào)度管理水平的提高。

2 電網(wǎng)調(diào)控一體化遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

2.1 方案概述

為了使調(diào)度層面達(dá)到視頻監(jiān)控目的，促協(xié)調(diào)好信號(hào)監(jiān)控、處理以及視頻監(jiān)控等方面的關(guān)系。此外，調(diào)度也會(huì)涉及倒閘、開停機(jī)等操作，要協(xié)同控制這些操作，需利用告警聯(lián)動(dòng)機(jī)制。監(jiān)控系統(tǒng)利用遙控操作，可閉鎖一些錯(cuò)誤的指令。圖1是聯(lián)動(dòng)示意圖。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)共包含了六個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)的功能都一樣。其中，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)最為重要，其次是視頻聯(lián)動(dòng)子系統(tǒng)。上述子系統(tǒng)可以衍生出新的子系統(tǒng)，一個(gè)是燈光控制子系統(tǒng)，另一個(gè)是擴(kuò)展子系統(tǒng)。所有的子系統(tǒng)均具備變電站信息系統(tǒng)、信息處理單元。聯(lián)動(dòng)智能調(diào)控的遠(yuǎn)動(dòng)性、高效性相當(dāng)強(qiáng)。原集控站、匯聚站匯總了各種信息，調(diào)度控制中心可對(duì)視頻、數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)有一個(gè)防誤動(dòng)作子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)由七個(gè)模塊組成，其分別為太網(wǎng)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸適配裝置，還包括無線基站以及無線電腦鑰匙，此外還有打印機(jī)裝置。上述系統(tǒng)容易出現(xiàn)交錯(cuò)現(xiàn)象，需分層處理上述系統(tǒng)。通常，可將它們分成三層，其一為站控層;其二為間隔層;其三為過程層。每層的功能都不一樣，每層都需正確判斷相應(yīng)的信號(hào)。

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，有多個(gè)服務(wù)器裝置，根據(jù)這些服務(wù)器裝置的類型來看，其分別為流媒體、通信以及報(bào)警處理這幾個(gè)服務(wù)器，當(dāng)然還包括Web服務(wù)器在內(nèi)。所有的服務(wù)器均可管理變電站設(shè)備、用戶，同時(shí)還可用于處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)。以此為前提，監(jiān)控電廠、變電站的生產(chǎn)運(yùn)行狀況，再接收和處理信號(hào)。最后，處理所有的視頻流，經(jīng)處理過的視頻流，可使視頻監(jiān)控技術(shù)更好應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度層面。

3 ?智能監(jiān)控以及防誤技術(shù)分析

將智能監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)度當(dāng)中，同時(shí)結(jié)合防誤技術(shù)。以上兩種技術(shù)屬于不同的類型，第一種用于智能監(jiān)控子系統(tǒng)中，第二種用于故障決策系統(tǒng)中。使用過程中，需做好充分的準(zhǔn)備工作，工作人員為了提高工作效率，可應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，這樣電網(wǎng)調(diào)度才能充分體現(xiàn)其有效性。

（1）智能監(jiān)控電網(wǎng)調(diào)度，實(shí)際上就是有效監(jiān)控處于運(yùn)行狀態(tài)下的電網(wǎng)設(shè)備，開展智能建設(shè)工作時(shí)，需做好前期準(zhǔn)備工作。只有做好了相關(guān)設(shè)備的建設(shè)工作，運(yùn)行期間保持靜態(tài)連接，利用SCADA系統(tǒng)來采集數(shù)據(jù)，做好相關(guān)數(shù)據(jù)的保存工作[3]。實(shí)際運(yùn)行期間，應(yīng)確保設(shè)備擁有完整的運(yùn)行信息，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，保證信息的正確無誤。一旦系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生改變，將發(fā)揮其自動(dòng)記錄功能，重新分析變化的數(shù)據(jù)，電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)也將顯示出來，系統(tǒng)可獨(dú)自完成以上操作，且其他功能不會(huì)受到影響。

智能監(jiān)控技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用于電網(wǎng)當(dāng)中，應(yīng)用該技術(shù)可提高電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?？刂葡揞~過程中，或處于運(yùn)行中的設(shè)備，自動(dòng)匹配作用將得到充分發(fā)揮，由此體現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值。智能控制技術(shù)可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，通過對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)加以描述，發(fā)揮該技術(shù)的更新、共享等作用。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌邆浣Y(jié)構(gòu)性質(zhì)，可知智能監(jiān)控可以自動(dòng)識(shí)別出電網(wǎng)調(diào)度是否出現(xiàn)溫度變化，同時(shí)還能識(shí)別系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，包括限額需滿足哪些條件。完成配對(duì)之后，工作人員需快速判斷出現(xiàn)的結(jié)果，觀察配對(duì)結(jié)果的正確與否，統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)限額，控制好出現(xiàn)的問題，提出相應(yīng)的警告。

電網(wǎng)調(diào)度過程中，該系統(tǒng)可以控制相關(guān)設(shè)備以及整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行中的設(shè)備，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，幫助工作人員快速發(fā)現(xiàn)問題并做出判斷，同時(shí)采取有效的處理措施。處于靜態(tài)狀態(tài)下，需進(jìn)行反復(fù)掃描，做好結(jié)果的篩選工作，按照具體情況加以處理，這樣有利于工作人員判斷出危險(xiǎn)點(diǎn)，事先采取防御措施。進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，穩(wěn)定限額可當(dāng)成首要目標(biāo)，這樣可知道計(jì)算機(jī)組所能承擔(dān)的主變負(fù)荷，以便工作人員快速做出調(diào)整，及時(shí)改變策略。

（2）輔助決策。輔助決策對(duì)電網(wǎng)調(diào)度至關(guān)重要，自動(dòng)化控制期間，需做好實(shí)時(shí)偵聽工作，其包含了各種類型的信息，常見的有遙信變位、保護(hù)狀態(tài)等，為防止干擾因素對(duì)其造成影響，需定制相關(guān)信息4]。該過程中，GPS技術(shù)、SOE技術(shù)可用于輔助偵聽，使其準(zhǔn)確性得到提高。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)行分析時(shí)，可進(jìn)行自動(dòng)核對(duì)。這樣可保證偵聽的準(zhǔn)確性，還能快速診斷事故，確保系統(tǒng)能夠順暢運(yùn)行。

電網(wǎng)故障診斷涉及多方面的內(nèi)容，必須確定故障的具體范圍，分析故障屬于哪種類型。使用系統(tǒng)期間，需對(duì)其進(jìn)行有效監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)信息存在故障，必須發(fā)揮系統(tǒng)的自動(dòng)識(shí)別功能，為工作人員呈現(xiàn)出實(shí)時(shí)畫面，工作人員看到出現(xiàn)的畫面之后，可做出正確的判斷。監(jiān)控二次設(shè)備最重要的就是監(jiān)控其運(yùn)行動(dòng)作，將其當(dāng)作分析點(diǎn)，明確監(jiān)控范圍，結(jié)束故障診斷之后，根據(jù)系統(tǒng)生成的檢測(cè)報(bào)告，閱讀報(bào)告中顯示的內(nèi)容，確認(rèn)報(bào)警信息，認(rèn)真分析各類數(shù)據(jù)，確保故障檢修達(dá)到更高的效率，幫助工作人員快速做出反應(yīng)。

系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后，必須分析該區(qū)域，密切關(guān)注設(shè)備的具體運(yùn)行，使電力保持穩(wěn)定。分析系統(tǒng)時(shí)，需對(duì)過載進(jìn)行處理，多次分析各個(gè)故障點(diǎn)，以便得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。上述操作結(jié)束之后，安排工作人員加以判斷，提出有效可行的策略，避免今后再出現(xiàn)相同的故障。使用智能監(jiān)控、防誤技術(shù)時(shí)，需分析在線故障，同時(shí)做好安全裝置的安裝工作，分析自動(dòng)排序故障達(dá)到怎樣的程度，尤其重視對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，提出合理的意見，確保預(yù)案編制達(dá)到顯著的使用效果。

結(jié)束語(yǔ)

本文圍繞遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，分析了該系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，針對(duì)電網(wǎng)調(diào)控如何實(shí)現(xiàn)一體化控制等問題，提出了幾個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)。根據(jù)電網(wǎng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)展開深入探討，尤其側(cè)重站端視頻的實(shí)現(xiàn)，以及動(dòng)力環(huán)境數(shù)據(jù)的采集，包括人員出入以及火災(zāi)報(bào)警等信息，此外還有安全技術(shù)防范等方面。通過本文的論述，充分發(fā)揮遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的智能聯(lián)動(dòng)功能，向調(diào)控中心、運(yùn)維站傳輸所有信息。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)必須建立在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)之上，它可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、門禁，還可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境、控制燈光，做好安全防范工作，同時(shí)進(jìn)行火災(zāi)告警，此外還具備無線視頻功能。希望通過本文的闡述，能夠?yàn)檫h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用，進(jìn)而推動(dòng)電網(wǎng)行業(yè)取得更好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]金雙喜，裘峰源，宣躍.地區(qū)電網(wǎng)調(diào)控一體化系統(tǒng)建設(shè)的研究與分析[J].陜西電力，2011（1）：49-51.

[2]趙亮，錢玉春.適應(yīng)集約化管理的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度集控一體化建設(shè)思路[J].電力系統(tǒng)自化，2010，34（14）：96-99.

[3]胡蓉，沈鍵，許凌.調(diào)控一體化模式下的華東電網(wǎng)自動(dòng)電壓及自動(dòng)發(fā)電控制應(yīng)用[J].華東電力，2011，39（2）：245-248.

（作者單位：臨汾供電公司）