電力行業(yè)變電站綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決的方案

1、電力行業(yè)變電站綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案電力行業(yè)和人民的生活、 生產(chǎn)息息相關(guān)， 一旦電力設(shè)施遭遇破壞或工作失誤， 就 會(huì)造成大面積停電，其后果不堪設(shè)想，尤其是 2003 年美加“ 8.14 ”和2005 年 莫斯科“5.25 ”這兩起大面積停電事故給我們敲響了警鐘。 隨著電力企業(yè)的發(fā)展， 電力企業(yè)采用科技手段加強(qiáng)控制手段以及加強(qiáng)無人值守變電站越來越多的出現(xiàn) 在城市的各個(gè)角落之際， 電力維護(hù)部門對(duì)變電站高效維護(hù)、 統(tǒng)一管理方面的要求 不斷提高，對(duì)圖像質(zhì)量、 工作效率等并符合未來科技發(fā)展趨勢(shì)的系統(tǒng)， 來解決日 常管理中出現(xiàn)的維護(hù)、工作操作等問題。 目前變電站通過常規(guī)的綜自系統(tǒng)已基本實(shí)現(xiàn) “四遙” 功

2、能，為變電站無人值班提 供了一定的技術(shù)保證。 隨著大批變電站的無人值班化， 變電站的日常巡視與倒閘 操作卻因各種客觀條件的制約，仍然沿襲著以往的傳統(tǒng)工作模式 （即相關(guān)工作人 員與管理人員必須到場(chǎng)到位 ），因此將通過一種新的技術(shù)手段來配合傳統(tǒng)的變電 站綜合系統(tǒng)， 來適應(yīng)目前電力生產(chǎn)組織模式。 從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 降低人力物 力成本。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的崛起， 剛好滿足這些功能。 它能適應(yīng)各類網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn) 營級(jí)別要求的穩(wěn)定運(yùn)行特性、 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)狀態(tài)管理要求的可管控特性、 滿足用 戶對(duì)各類平臺(tái)設(shè)備廠家自由選擇的開放兼容特性，等等。 經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)對(duì)變電站現(xiàn)場(chǎng)狀況的監(jiān)測(cè)，基本只針對(duì)某個(gè)獨(dú)立單元系統(tǒng)，

3、 如電氣指標(biāo)監(jiān)測(cè)，電視監(jiān)控、絕緣在線監(jiān)測(cè)、防火防盜監(jiān)控等，并上傳至局生產(chǎn) 管理部門。這些僅僅依靠某一、二項(xiàng)監(jiān)測(cè)結(jié)果去了解變電站的狀況往往是片面的， 不足以讓后方的生產(chǎn)管理人員實(shí)時(shí)、 全面地掌握變電站的現(xiàn)場(chǎng)狀況， 更不能依靠 某一項(xiàng)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行及時(shí)處理， 令已經(jīng)投入的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不能充分發(fā)揮應(yīng)有 的作用，導(dǎo)致事倍功半。 即便安裝了較多項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 但各個(gè)系統(tǒng)互不兼容， 操作繁瑣，往往集成度不高，一樣達(dá)不到理想的監(jiān)測(cè)效果。一、電力傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的難點(diǎn)問題電力網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)、 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用、 變電站安全防范等級(jí)要求提升、 供 電使用效率要求提高等， 這些都促進(jìn)了安全防范領(lǐng)域在電力行業(yè)的

4、新應(yīng)用。 同時(shí) 隨著智能電網(wǎng)成為奧巴馬新能源政策的重要內(nèi)容， 其漸被業(yè)界關(guān)注。 中國國家電 網(wǎng)公司以極快的反應(yīng)速度，將“智能電網(wǎng)”上升到戰(zhàn)略層面，提出加快建設(shè)以特 高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng) 的建設(shè)必將顯著提高電網(wǎng) 的輸送能力和運(yùn)行控制的靈活性， 最大限度發(fā)揮電網(wǎng)優(yōu)化配置資源的作用， 提高 發(fā)電設(shè)備的綜合利用效率。1、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)無法共享，機(jī)房分布廣泛。 當(dāng)前的電力監(jiān)控系統(tǒng)因地域分布廣， 而發(fā)電機(jī)及其輔助設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的圖 像數(shù)據(jù)采集， 環(huán)境數(shù)據(jù)等隨著電廠信息化建設(shè)的發(fā)展， 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的共享更加顯得 迫切。2、無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公，

5、無法及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及機(jī)房環(huán)境，無法及時(shí)排 除設(shè)備的故障。電力通訊的安全性要求非常高， 但是，目前電力系統(tǒng)的很多機(jī)房都處于無監(jiān)控狀 態(tài)，電力通訊安全存在非常大的隱患， 所以多數(shù)機(jī)房采用有人值守方式， 人力成 本較高，并且對(duì)一些比較偏遠(yuǎn)機(jī)房維護(hù)和監(jiān)視非常困難。 變電站的生產(chǎn)管理不斷 地發(fā)展，“無人值班”，“遠(yuǎn)程辦公”的管理模式將是變電站信息化建設(shè)的必由之 路。而傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)一直使用傳統(tǒng)的的監(jiān)控技術(shù)加上視頻編碼器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離 的視頻傳輸， 技術(shù)上并不滿足遠(yuǎn)程辦公的需求， 無法進(jìn)行遠(yuǎn)距離的監(jiān)控和靈活性 的操作控制。而鋪設(shè)路線繁多， 施工復(fù)雜。且監(jiān)控圖像一般只能在控制中心醒看， 同時(shí)要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)

6、需要鋪設(shè)大量的視頻線、 控制線和電源線， 帶來了人力和物力上 的巨大開銷。，3、系統(tǒng)存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)困難監(jiān)控系統(tǒng)由于受建設(shè)時(shí)期計(jì)算機(jī)技術(shù)的制約， 存儲(chǔ)空間有限， 無法將更多的實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)存為歷史數(shù)據(jù)， 更不用說更高層次的分析和應(yīng)用。 而變電站的生產(chǎn)需要大量 生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)，通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析利用，將大大地提高變電廠的優(yōu)化水平， 是企業(yè)一筆珍貴的財(cái)富。 而系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)位的存儲(chǔ)容量的擴(kuò)充都較為復(fù)雜， 傳統(tǒng)監(jiān) 控系統(tǒng)工程使用 DVR 作為視頻存儲(chǔ)的設(shè)備。隨著監(jiān)控系統(tǒng)在電力生產(chǎn)的廣泛應(yīng) 用，重復(fù)操作每一臺(tái) DVR ，且構(gòu) 成 DVR 系統(tǒng)功能簡單已經(jīng)經(jīng)不能滿足電力系統(tǒng)的監(jiān)控需求。 在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、 歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)

7、上， 實(shí) 現(xiàn)機(jī)組性能計(jì)算、效率計(jì)算、耗差分析、故障診斷、狀態(tài)檢修、優(yōu)化運(yùn)行以及運(yùn) 行績效考核等功能。此時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的保存、分析和應(yīng)用顯得越來越重要。4、普通攝像機(jī)圖像質(zhì)量已不能滿足遠(yuǎn)程監(jiān)視的要求 模擬攝像機(jī)經(jīng)過數(shù)字轉(zhuǎn)換后， 圖像質(zhì)量受損， 模擬信號(hào)長距離傳輸， 信號(hào)衰減嚴(yán) 重，易受干擾，圖像質(zhì)量不佳，圖像分辨率固定為 PAL 或 NTSC ，無法滿足更 高清晰度、 更高分辨率的監(jiān)控要求。 視頻信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍較小， 難以滿足各種特定 應(yīng)用的需求，比如低噪聲、寬動(dòng)態(tài)、高幀率等需求 ;無法實(shí)現(xiàn)分發(fā)、長距離傳輸、 共享等需求。5、安全隱患，無人值守變電站由于無法保證現(xiàn)場(chǎng)安全 變電站的安全無法及時(shí)保證。 由

8、于機(jī)房分布廣， 周圍環(huán)境復(fù)雜且無人值守， 機(jī)房 的安全問題就顯得比較突出，必須解決防火、防盜、防水等安全問題，保障設(shè)備 的運(yùn)行安全。二、變電站監(jiān)控的應(yīng)用需求分析 針對(duì)電力行業(yè)變電站的監(jiān)控應(yīng)用的基本需求并充分考慮其特殊需求， 結(jié)合當(dāng)前 IP 監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)， 依托電力豐富的網(wǎng)絡(luò)資源， 根據(jù)漢邦高科網(wǎng)絡(luò)視頻服 務(wù)器在應(yīng)用行業(yè)中的工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，基于 IP 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在電力變電站監(jiān)控系統(tǒng) 解決中應(yīng)用需求分析。由于在電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)中， 前端的視音頻信號(hào)通過視頻服務(wù)器編碼 壓縮成 IP 數(shù)據(jù)包，會(huì)同 前端數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn) 入 IP 網(wǎng)絡(luò)，因此，包括監(jiān)控中心的系統(tǒng)服務(wù)器、值班員工作站

9、、變電站本地工 作站，網(wǎng)絡(luò)上的任一臺(tái)計(jì)算機(jī)終端， 通過權(quán)限控制的方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)前端變電站 的無級(jí)監(jiān)控。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用就彌補(bǔ)了無人值守變電站的防火和防 盜問題。使變電站的運(yùn)行生產(chǎn)更加穩(wěn)定和可靠。 下面是對(duì)變電站監(jiān)控系統(tǒng)的主要 需求：1、實(shí)時(shí)監(jiān)視實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站區(qū)域內(nèi)場(chǎng)景情況的遠(yuǎn)程監(jiān)視、監(jiān)聽 ; 監(jiān)控主控室、高壓室、電容器室、獨(dú)立通信室等環(huán)境 ; 監(jiān)視變電站內(nèi)隔離開關(guān)和接地刀閥的分和狀態(tài)。 監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況，主變壓器和各主變風(fēng)扇的運(yùn)行情況 監(jiān)視對(duì)各出入口實(shí)時(shí)情況 ;機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，如：供配電系統(tǒng)、 UPS 電源、溫 度、濕度采集、空調(diào)、保安門禁系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)。2、事故追憶通過 IP 包

10、括監(jiān)控中心、電力 MIS 網(wǎng)上的任意監(jiān)控終端，通過網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控 系統(tǒng)管理軟件或標(biāo)準(zhǔn) IE 瀏覽器，可實(shí)時(shí)監(jiān)視同一變電站或多個(gè)變電站的所有圖 像信息能方便的進(jìn)行事故追憶，用于幫助技術(shù)人員查看事故發(fā)生時(shí)變電站的狀 況，從而盡可能地避免事故再次發(fā)生。3、現(xiàn)場(chǎng)操作指示變電站的各種操作要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程， 如果操作不當(dāng)， 將會(huì)造成危害。 但是變 電站的各種操作比較繁瑣， 因此必須結(jié)合相應(yīng)的保證措施， 將誤操作的可能性降 低到最小。監(jiān)視系統(tǒng)的遠(yuǎn)程 實(shí)時(shí)監(jiān)視功能，可以 實(shí)現(xiàn)值班人員對(duì)遠(yuǎn)方變電站操作人員的操作進(jìn)行指導(dǎo)，如果發(fā)現(xiàn)不正確的操作， 并能通過監(jiān)控或電話、手機(jī)及時(shí)提醒操作人員，從而確保操作的萬無一失

11、。4、安全防范 通過使用各種傳感器，如煙感傳感器、紅外微波探頭、門禁傳感器等，在感應(yīng)到 有安全隱患時(shí)，將收到報(bào)警信號(hào)及時(shí)傳給調(diào)度中心，以做出相應(yīng)處理。5、遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理的要求 電力系統(tǒng)內(nèi)各種生產(chǎn)設(shè)備類型復(fù)雜，地域分布廣，人工維護(hù)困難。同時(shí)，為適應(yīng) 減員增效和現(xiàn)代化管理的要求， 對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)在可靠性、 易用性及易維護(hù)性上， 尤 其對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控方面提出了更高的要求。6、多功能監(jiān)控的要求 電力行業(yè)的遙視要求能夠在現(xiàn)有的電力信息網(wǎng)如： LAN 、Internet 、Intranet 網(wǎng)絡(luò)上對(duì)各變電站的實(shí)時(shí)圖像、照度、溫度、聲音等進(jìn)行監(jiān)控,可進(jìn)行調(diào)用錄像同 時(shí)應(yīng)包含聲音 ,同時(shí)對(duì)監(jiān)控內(nèi)容的事件進(jìn)行有效的報(bào)警

12、處理，以實(shí)現(xiàn)變電站真正 的無人值守提供了安全技術(shù)保障。7、數(shù)字化的要求現(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， 基于 TCP/IP 協(xié)議的 IP 網(wǎng)的應(yīng)用得到廣 泛普及。高速寬帶主干網(wǎng)的建成和各地區(qū)高速接入系統(tǒng)的迅速發(fā)展， 促進(jìn)了基于 IP 技術(shù)的各種視頻通信應(yīng)用 ,對(duì)于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化應(yīng)用的電力系統(tǒng)來說，其計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源相對(duì)較豐富， 結(jié)合當(dāng)前視頻監(jiān)控?cái)?shù)字化發(fā)展的趨勢(shì)， 建設(shè)基于網(wǎng)絡(luò)的 數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)。在電力安全監(jiān)控系統(tǒng)中將是一種趨勢(shì)。三、IP 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)變電站監(jiān)控中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 針對(duì)電力行業(yè)變電站監(jiān)控應(yīng)用的基本需求并充分考慮其特性需求， 結(jié)合當(dāng)前監(jiān)控 技術(shù)發(fā)展必然趨勢(shì)，依托電力豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，

13、IP 網(wǎng)絡(luò)攝像在電力行業(yè)發(fā)揮了 及其重要的作用。1、實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控 通過網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件或標(biāo)準(zhǔn) IE 瀏覽器，可實(shí)時(shí)監(jiān)視同一變電站 或多個(gè)變電站的所有圖像 信息，能夠?qū)Ω髯冸娬?/ 所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)視，實(shí)時(shí)、直接地了解和掌握各個(gè) 變電站 /所的情況，并及時(shí)對(duì)發(fā)生的情況做出反應(yīng)，適應(yīng)電力行業(yè)需要。操作人 員能對(duì)任一攝像機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào) 整 ;對(duì)于帶預(yù)置位云臺(tái)，操作人員能直接進(jìn)行云臺(tái)的預(yù)置和操作 ;若同一點(diǎn)位的實(shí) 時(shí)畫面與標(biāo)準(zhǔn)畫面發(fā)生出入時(shí)， 則按既定策略與出入程度進(jìn)行告警， 并將告警信 號(hào)回傳至主站端，從而達(dá)到邊界防護(hù)目的

14、2、設(shè)備巡視 通過 IP 網(wǎng)絡(luò)攝像頭所預(yù)設(shè)的點(diǎn)位信息快速定位并指向該設(shè)備，以了解并掌握設(shè) 備狀況。并結(jié)合無人站運(yùn)行管理的要求， 按常規(guī)巡視路徑和各類標(biāo)準(zhǔn)化巡視卡的 要求，預(yù)設(shè)多個(gè)攝像頭的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)策略， 使得運(yùn)行人員在主站端即可高效地完成 日常巡視， 從而在一定程度上代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人員必須到現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備巡視方式， 并遠(yuǎn) 程地完成現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)設(shè)備與重點(diǎn)部位的相關(guān)情況采集 （如主變重要部位外觀、 PT、 CT 油位及是否有漏油情況等 ）。3、語音功能 本地變電站和監(jiān)控中心值班員工作站之間， 不同的監(jiān)控終端用戶之間， 可以實(shí)現(xiàn) 基于 IP 的語音 功能，包括：實(shí)時(shí)的語音半雙工對(duì)講及語音廣播功能 ;變電站端場(chǎng)景錄

15、音 ;與站內(nèi)的維護(hù)操作人員對(duì)講機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程對(duì) 講。4、集中管理，便于維護(hù)通過使用 IP 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，極大的簡少了監(jiān)控系統(tǒng)中可能涉及的設(shè)備種類 和數(shù)量，它完全取代了模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻矩陣、切換器、畫面分割器、字符 疊加器等需要配合使用才能實(shí)現(xiàn)的功能， 不僅減少了調(diào)試設(shè)備的施工周期， 同時(shí) 較少設(shè)備的使用，可提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性， 減少日后維護(hù)設(shè)備的難度。5、本地及遠(yuǎn)程控制本地變電站或遠(yuǎn)程的任意監(jiān)控終端， 通過網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件或標(biāo)準(zhǔn) IE 瀏覽器，可控制變電站的云臺(tái)、鏡頭等監(jiān)控設(shè)備，布防 / 撤防設(shè)置，變電站現(xiàn) 場(chǎng)照明等設(shè)備控制 ;也可以按照事先軟件設(shè)置的聯(lián)動(dòng)策略，對(duì)變電

16、站報(bào)警觸發(fā)執(zhí) 行一系列的控制程序6、成本優(yōu)勢(shì)傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)需要鋪設(shè)視頻線、 電源線和控制線，在變電站這樣的特殊環(huán)境中， 各種傳輸線會(huì)受到變電站的交變電場(chǎng)引起的電源或磁場(chǎng)的干擾， 從而使監(jiān)控系統(tǒng) 受到干擾。鋪設(shè)線路繁多， 施工復(fù)雜當(dāng)前的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機(jī)、 視頻矩 陣、監(jiān)視器、錄像機(jī)等組成，各系統(tǒng)間由視頻線、控制線纜等連接。本地圖像監(jiān) 控系統(tǒng)一般采用模擬方式傳輸，多采用視頻電纜 （少數(shù)采用光纖 ），傳輸距離不易 太遠(yuǎn)，主要應(yīng)用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控， 且監(jiān)控圖像一般只能在控制中心查看。 同時(shí) 要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需要鋪設(shè)大量的視頻線、控制線和電源線，施工復(fù)雜，成本較高。通 過使用 IP 網(wǎng)絡(luò)視 頻監(jiān)控系統(tǒng)

17、，極大的簡少了監(jiān)控 系統(tǒng)中可能涉及的設(shè)備種類和數(shù)量，它完全取代了模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻矩陣、 切換器、畫面分割器、 字符疊加器等需要配合使用才能實(shí)現(xiàn)的功能， 不僅減少了 調(diào)試設(shè)備的施工周期， 同時(shí)較少設(shè)備的使用，可提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性， 減少日后維護(hù)設(shè)備的難度。7、豐富的管理功能IP 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可將程的視頻監(jiān)控、報(bào)警管理、動(dòng)環(huán)數(shù)據(jù)采集、門禁管理、綜合 聯(lián)網(wǎng)、分布 / 集中存儲(chǔ)等系統(tǒng)功能有機(jī)的結(jié)合起來，做到既可以遠(yuǎn)程的監(jiān)視、遙 控和圖像的傳輸， 又具備動(dòng)力環(huán)境的整體監(jiān)控， 并且具有通常聯(lián)網(wǎng)報(bào)警網(wǎng)絡(luò)的功 能、門禁管理人員出入控制功能等， 這些功能的完美結(jié)合能更加有效地預(yù)防事故 發(fā)生、打擊犯罪、保障財(cái)產(chǎn)安全，確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，將變電站安全防范技術(shù)提 升到新的水平， 這已成為當(dāng)前無人值守變電站發(fā)展的主要方向。 變電站， 涉及視 頻、動(dòng)力、環(huán)境、報(bào)警、門禁系統(tǒng)，只需要一套軟件，一臺(tái)主機(jī)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 監(jiān)控