變電站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控應(yīng)用

一、變電站系統(tǒng)現(xiàn)狀及特點

隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化建設(shè)發(fā)展越加完善，尤其是在電力系統(tǒng)變電站遠程監(jiān)控中，廣泛采用了最新的計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和圖像處理等技術(shù)。

傳統(tǒng)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)受技術(shù)發(fā)展的局限，只能進行現(xiàn)場監(jiān)視，簡單的報警信息傳輸，無法實現(xiàn)遠間隔傳輸視頻信號，對于前端具體情況的了解、事件的確認是非常困難的，無形中降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。尤其是現(xiàn)在電力系統(tǒng)為進步勞動生產(chǎn)率，增強競爭力，在變電站系統(tǒng)平常的生產(chǎn)過程大量采用無人值守模式。而對于變電站這樣的行業(yè)來說，遠程、實時的監(jiān)控是行業(yè)系統(tǒng)安全運作必備的條件條件。頻譜分析儀| 電池測試儀| 相序表| 萬用表| 功率計| 示波器| 電阻測試儀| 電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場測試儀| 電源供應(yīng)器|

對于常規(guī)無人值守變電站來說：

長時間無人值守且地理位置分布廣泛，所有設(shè)備都必須能適應(yīng)環(huán)境的變化。
通常安裝重要且珍貴的設(shè)備，運作的正常與否直接關(guān)系到企業(yè)或整個行業(yè)能否正常運作。
監(jiān)視、遠控、防盜、消防和報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要有機結(jié)合。
存在高溫、高壓、高磁等物理特性。
變電站一般具有較好的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。
二、 我們需要怎樣的監(jiān)控系統(tǒng)

如何將遠程的監(jiān)視、遠控、防盜、消防和報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有機的結(jié)合起來，做到既可以遠程監(jiān)視、遠控和圖像的傳輸，又具備環(huán)境的整體監(jiān)控，并且具有通常聯(lián)網(wǎng)報警的功能。投進用度應(yīng)該公道，能夠更加有效地預(yù)防、打擊犯罪，保障財產(chǎn)安全。確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定，將安全防范技術(shù)進步到一個新的水平，這已經(jīng)成為當(dāng)前變電站監(jiān)控應(yīng)用發(fā)展的主要方向。

針對無人值守變電站的特點，我們需要建立的安全監(jiān)控體系需要實現(xiàn)：

a) 監(jiān)視系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、遠程控制系統(tǒng)必須要有機的聯(lián)動結(jié)合，從而進步無人值守或少人值守變電站職員和設(shè)備的安全性及便利性。

b) 傳輸方式基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，音視頻壓縮技術(shù)成熟、可靠。

c) 把現(xiàn)場的視頻畫面、職員進出情況、特定環(huán)境的報警信號等數(shù)據(jù)及時地傳回監(jiān)控中心。

d) 所有視頻數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)必須遠程傳輸，并且對數(shù)據(jù)的記錄存儲要盡量的全面、細致。使得數(shù)據(jù)的存儲、檢索、回放、備份、恢復(fù)利于治理和服務(wù)。

e) 系統(tǒng)的治理采用分級權(quán)限，不同的職員具有不同的使用權(quán)限。以便實現(xiàn)安全化治理。

f) 系統(tǒng)必須采用模塊化設(shè)計，各個功能模塊可根據(jù)需要添加。保證系統(tǒng)具有靈活的擴展性，同時提供友好的人機對話界面。

三、 網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控將是最佳解決方法

基于以上需求，網(wǎng)絡(luò)化遠程監(jiān)控將是實現(xiàn)功能豐富、保障有效、拓展簡便的變電站安全監(jiān)控體系的最佳方法。
天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司作為安防領(lǐng)域?qū)�業(yè)音視頻技術(shù)的領(lǐng)跑者，一直致力于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。近年來更是開發(fā)出多種具有行業(yè)應(yīng)用特點的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

系統(tǒng)組成

圖1 系統(tǒng)組成

按功能共分三個子系統(tǒng)：前端信號采集處理子系統(tǒng)、信號傳輸子系統(tǒng)、遠程監(jiān)控子系統(tǒng)，其中前端機房信號采集處理子系統(tǒng)主要包括：變電站的音、視頻信號采集/處理設(shè)備、數(shù)字報警信息采集設(shè)備、數(shù)字/模擬環(huán)境變量采集設(shè)備等。

信號傳輸子系統(tǒng)主要包括：傳輸控制設(shè)備、驅(qū)動設(shè)備、通訊接口等。

遠程監(jiān)控子系統(tǒng)包括：遠程監(jiān)控軟件系統(tǒng)、控制設(shè)備等。

圖2 變電站監(jiān)控系統(tǒng)拓樸圖

圖3 監(jiān)控中心監(jiān)控系統(tǒng)拓樸圖

系統(tǒng)實現(xiàn)

各監(jiān)控點可根據(jù)所需功能、所處位置等具體情況，選擇不同類型的天地偉業(yè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品。如：4路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)一體球，這幾款產(chǎn)品均可在天地偉業(yè)綜合治理平臺軟件同時運行。

如配置網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可選用單路或四路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，放置在需要監(jiān)控的各個地方，如控制機房、調(diào)度室、高壓變電機房等。前端采集設(shè)備可搭配定點攝像機、智能高速球、勻速球云臺，通過一小段同軸線纜與網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器相連，再接進局域網(wǎng)交換機。

也可選擇在各監(jiān)控點安裝一臺天地偉業(yè)網(wǎng)絡(luò)一體球。天地網(wǎng)絡(luò)一體球外型美觀，內(nèi)置了220倍480線一體化彩色攝像機，同時天地偉業(yè)網(wǎng)絡(luò)一體球內(nèi)置解碼器，并且可實現(xiàn)預(yù)置位功能。可以通過監(jiān)控中心的中心監(jiān)控軟件系統(tǒng)，控制與攝像機相連的云臺左右旋轉(zhuǎn)、上下俯仰，可使攝像機做水平355度，垂直90度旋轉(zhuǎn)，可將畫面任意放大縮小，在監(jiān)控范圍內(nèi)的活動情況都可清楚地傳到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中。網(wǎng)絡(luò)一體球與網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器一樣通過RJ45接口，接進網(wǎng)絡(luò)。

天地偉業(yè)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)一體球采用MPEG4壓縮方式，傳輸圖像清楚、占用系統(tǒng)資源及網(wǎng)絡(luò)帶寬小。均可外置拾音頭，實現(xiàn)音頻信號的輸進，再由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)一體球進行同步壓縮、傳輸。另外，通過音頻輸出功能，可實現(xiàn)監(jiān)控中心的語音反向傳送。

為防止人為破壞，以及環(huán)境溫濕度變化對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響，在整個變電站系統(tǒng)中，防范系統(tǒng)將起到重要作用。通過搭配門禁控制模塊、溫濕度采集模塊以及多種報警模塊，如緊急按鈕、煙霧探測器、紅外探測器、現(xiàn)場報警器等可實現(xiàn)：

以機房為中心的報警聯(lián)動，語音警告。

聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)（磁卡識別或指紋識別），對于進出機房的職員進行圖像記錄，在確定其具有相應(yīng)的身份權(quán)限后開啟門鎖，并且聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)可對出進信息進行統(tǒng)計和分析。

非法侵進、火災(zāi)警情，系統(tǒng)將啟動定點攝像機并記錄現(xiàn)場情況，同時啟動報警信號，遠程傳輸給控制中心。中心收到報警信號后即可第一時間查看現(xiàn)場狀況，做出相應(yīng)警情判定。

現(xiàn)場的溫度、濕度參數(shù)實時傳輸，在現(xiàn)場及遠程控制中心將隨時了解到當(dāng)前機房的環(huán)境溫濕度，記錄的數(shù)據(jù)將保存在數(shù)據(jù)庫中進行統(tǒng)計、分析。根據(jù)需要，系統(tǒng)設(shè)置溫濕度的波動范圍，當(dāng)現(xiàn)場環(huán)境處于設(shè)定范圍之外時，通過設(shè)備電源控制開關(guān)啟動空調(diào)系統(tǒng)進行相應(yīng)的溫濕度處理，使設(shè)備處于良好環(huán)境之中。

在監(jiān)控中心根據(jù)需要監(jiān)控的路數(shù)配置多臺監(jiān)控PC機，安裝遠程綜合控制軟件，作為監(jiān)控中心主控計算機，對下屬若干的無人值守變電站進行監(jiān)控、記錄。

領(lǐng)導(dǎo)或負責(zé)人在各自的辦公室，通過接進內(nèi)部局域網(wǎng)的計算機即可使用專用分控端軟件或IE瀏覽器對任一前端機房的現(xiàn)場情況進行監(jiān)控。

系統(tǒng)特點

安裝方便：充分利用電力行業(yè)發(fā)達的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，直接將視頻服務(wù)器接進網(wǎng)絡(luò)即可，不影響原來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，易于日后系統(tǒng)擴展。監(jiān)控前端可以靈活選用任何視頻采集設(shè)備，經(jīng)視頻服務(wù)器壓縮成數(shù)字信號后在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。同時它豐富的接口可以提供各種報警器材、溫濕度探測、紅外感應(yīng)等設(shè)備接進功能。充分滿足電力行業(yè)對環(huán)境各種指標的監(jiān)測要求。它體積小，便于安裝，采用嵌進式操縱系統(tǒng)，無需職員治理，適于多種惡劣環(huán)境應(yīng)用。

上風(fēng)明顯：電力行業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜，需要監(jiān)控的點數(shù)目比較多，位置比較分散，而又要實現(xiàn)同一的治理。假如按照傳統(tǒng)的方式，則每一個監(jiān)控點都需要專業(yè)職員,治理本錢比較高，而不計其數(shù)的工程布線更是讓人看而生畏。天地偉業(yè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，成功解決了分散監(jiān)控，集中治理的困難。通過網(wǎng)絡(luò)將所有的監(jiān)控點連成一個系統(tǒng)，在監(jiān)控中心通過若干臺監(jiān)控主機實現(xiàn)同一治理。另外，天地偉業(yè)獨占的代理服務(wù)器功能有效解決了不同網(wǎng)絡(luò)之間的視頻轉(zhuǎn)發(fā)的困難，便于上級領(lǐng)導(dǎo)通過INTERNET檢查各電站的運行情況。

功能豐富：強大的綜合軟件治理系統(tǒng)提供了一個廣闊的控制平臺。天地偉業(yè)的所有網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都可以在這個平臺上進行治理。集模板錄像、錄像文件檢索與回放、圖像抓拍瀏覽、語音雙向?qū)χv、報警設(shè)備治理、PTZ控制、用戶組治理、電子輿圖、日志治理等多種功能。同時，強大的研發(fā)隊伍可以保證針對電力行業(yè)的特殊要求及時定制相關(guān)功能模塊。