電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)性能解析

張倩

（孝感供電公司電力調(diào)度控制中心，湖北 孝感 432000）

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)性能解析

張倩

（孝感供電公司電力調(diào)度控制中心，湖北 孝感 432000）

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)提出全新的需求。要求必須及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，遠(yuǎn)程監(jiān)控并清除內(nèi)部存在的故障，以此來提高電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)更加安全與可靠的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行透明的監(jiān)控，這將會(huì)是電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)新一代產(chǎn)品必須具備的基礎(chǔ)功能。

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)；性能；傳統(tǒng)技術(shù)；新技術(shù)

傳統(tǒng)的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在受到科學(xué)技術(shù)的約束，僅能滯留在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的水平，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳遞，致使后方企業(yè)難以準(zhǔn)時(shí)掌握前段的實(shí)際狀態(tài)，這在無形中大大增加了出現(xiàn)隱患的概率。因此，怎樣才能實(shí)施監(jiān)控遠(yuǎn)程環(huán)境圖像、預(yù)警、消防等系統(tǒng)的有機(jī)整合，成為當(dāng)前電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)重要的發(fā)展趨向?；诖?，先對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行研究，并提出電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的具體策略。

1 原有電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

1.1 攝像頭錄像系統(tǒng)的問題

傳統(tǒng)環(huán)境當(dāng)中的模擬攝像頭普遍存在著清晰度較低的問題，采集視頻圖像數(shù)據(jù)方面也存在著諸多缺陷，而且傳統(tǒng)的攝像機(jī)、錄像機(jī)、視頻矩陣、監(jiān)控器等相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)中，各個(gè)部分主要都是由線纜進(jìn)行連接，此種連接方式要專門鋪設(shè)線路，并且還要在變電站比較復(fù)雜的基礎(chǔ)環(huán)境下，在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，也極易遭受電磁場(chǎng)的干擾，最終會(huì)嚴(yán)重地影響到監(jiān)控系統(tǒng)。

另外，如果大面積鋪設(shè)電纜，則說明要注入大量的資金，采取此種方式，在剛開始階段就給預(yù)算方面的投入帶來較大的壓力。

1.2 調(diào)控系統(tǒng)具有較大的困難

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)存在的主要價(jià)值在于其性能必須能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)環(huán)境、監(jiān)控安全、遙視、報(bào)警等。在如今的情況下，電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境、安全方面等的監(jiān)控主要是通過諸多設(shè)備分工合作，才實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)各種性能的要求，在具體的操作過程中，各部分的綜合調(diào)控與管理相對(duì)都比較復(fù)雜。并且具備大量的設(shè)備則說明空間、人力資源等需求的逐漸增加，每部分的設(shè)備都要具備專門放置的空間，還要派有專人進(jìn)行管理，拋開成本方面，僅僅是后續(xù)的維護(hù)工作就相當(dāng)復(fù)雜，同時(shí)要想及時(shí)排除故障也具有一定的難度。

1.3 傳輸數(shù)據(jù)的困難性

傳統(tǒng)中電網(wǎng)監(jiān)控在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸通常都會(huì)采用簡(jiǎn)單的輸送方法，但是，在同時(shí)對(duì)不同的單元輸送同樣數(shù)據(jù)的過程中，此種傳輸方法不能合理地使用寬帶資源，致使資源輸送中遭受嚴(yán)重的阻礙。換一種方法來說，如果同樣的一個(gè)視頻發(fā)給百余用戶，常規(guī)的解決方式就是將這個(gè)視頻分一百次發(fā)給每個(gè)用戶，以此保證視頻合理地輸送至用戶手中；另外一種方法就是以廣播的方式，利用網(wǎng)絡(luò)的整體為界限，實(shí)施數(shù)據(jù)的輸送，在這樣的情況下，網(wǎng)絡(luò)上的用戶自己就能實(shí)現(xiàn)下載數(shù)據(jù)或是獲取數(shù)據(jù)。要想使用以上輸送數(shù)據(jù)的兩種方法，須保證寬帶資源的最大化，會(huì)耗費(fèi)珍貴的寬帶資源，特別是基于電力監(jiān)控系統(tǒng)而言，因?yàn)殡娏ΡO(jiān)控系統(tǒng)中的寬帶資源本身就處在地理偏僻的方位，因此接入大容量的寬帶，確保高速網(wǎng)絡(luò)信息的輸送提供高速的支撐難度較大。

1.4 系統(tǒng)擴(kuò)充的復(fù)雜性

傳統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)必須依靠眾多臺(tái)DVR設(shè)備共同進(jìn)行儲(chǔ)存工作，然而伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，DVR系統(tǒng)相對(duì)來講比較單一，這對(duì)于電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展也具有一定的阻礙。而且隨著工業(yè)生產(chǎn)與生活中廣泛地使用監(jiān)控系統(tǒng)，建設(shè)完成各分站后還要繼續(xù)建設(shè)分站點(diǎn)，在建設(shè)分站點(diǎn)時(shí)，必須新添置DVR和有效的存儲(chǔ)空間，但是目前的DSR根本就不支持使用DAS、NAS等新技術(shù)。

2 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用策略

在各領(lǐng)域中，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用，有很多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)都能合理地適用到電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)之中。

2.1 3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木唧w應(yīng)用

伴隨著我國(guó)3G/4G網(wǎng)絡(luò)逐漸趨于成熟化，各個(gè)行業(yè)都能在應(yīng)用3G技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐漸開始實(shí)踐使用4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它能夠?qū)⑹褂镁W(wǎng)絡(luò)中存在的問題給予合理解決。當(dāng)前眾多電力基站、變電站、電力塔間因距離比較偏遠(yuǎn)，并且中間也不具備網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通，在此基礎(chǔ)下，很難實(shí)現(xiàn)信息的相互傳遞。如果想要重新對(duì)其進(jìn)行布網(wǎng)，就要面對(duì)使用巨大資金的困境，而應(yīng)用3G或是4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行傳輸，就會(huì)產(chǎn)生不一樣的效果，不僅能保障信息短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳遞，還能保障電網(wǎng)的宏觀調(diào)控更加穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 應(yīng)用CMOS成像技術(shù)

如果比較CMOS成像技術(shù)和CCD成像技術(shù)，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩種技術(shù)使用的是同樣的光敏材料，但CMOS成像技術(shù)的電路較為單一，讀取信號(hào)的速度快，在節(jié)省資金與制作方面具有顯著的效果，并且耗能少，低功耗，這在計(jì)算后續(xù)投入中也是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前CMOS圖像傳感器正在向分辨率高、靈敏度高、集成化、數(shù)字化等方向發(fā)展。

在電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，最新使用的CMOS成像技術(shù)就具備卓越的圖像質(zhì)量，對(duì)于圖像質(zhì)量與需要的儲(chǔ)存空間具有準(zhǔn)確的掌控能力，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，還具備在噪聲及電磁干擾下的抗錯(cuò)能力，以上的一些優(yōu)勢(shì)對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)具有無法抗拒的誘惑力，在如今社會(huì)快速發(fā)展的情況下，電力系統(tǒng)的工作人員定會(huì)對(duì)其予以高度的關(guān)注，將此技術(shù)充分引入電力監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中。

2.3 智能行業(yè)的分析技術(shù)

通過近期分析智能行業(yè)的技術(shù)，能夠發(fā)揮評(píng)判、警示、處理作用的同時(shí)，分析智能行業(yè)的技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)提高監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)環(huán)境的性能，例如，移動(dòng)監(jiān)測(cè)物品、檢測(cè)鞭炮煙花明火、檢測(cè)非法停留，檢測(cè)危險(xiǎn)目標(biāo)自動(dòng)實(shí)施跟蹤，并自動(dòng)開啟報(bào)警的有效措施，以此來真正實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控的自動(dòng)化。具體來講，伴隨著各個(gè)專業(yè)自動(dòng)化的逐漸成熟，各行業(yè)也越來越傾向于智能的自動(dòng)化操作，也就是說利用自動(dòng)化操作節(jié)省人力資源，使用此種操作方式還能消除因人為操作失誤引發(fā)的損失，這對(duì)于電力企業(yè)的安全性十分重要，因?yàn)槿藛T在長(zhǎng)時(shí)間工作的狀態(tài)中，難以像機(jī)器般細(xì)致。

2.4 IP組傳播技術(shù)的具體應(yīng)用

在電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，傳輸網(wǎng)絡(luò)圖像信息主要是利用IP組播應(yīng)用組地址，將用戶所需的視頻數(shù)據(jù)編入用戶組，IP組播通過組播路由器復(fù)制與分發(fā)IP包，IP包利用一個(gè)“組播樹”從一個(gè)發(fā)送端向多個(gè)接收端傳送，簡(jiǎn)單來說，也就是其所使用的方式是將單獨(dú)的信息流同時(shí)向很多接收者傳送，以此降低網(wǎng)絡(luò)流量的使用。這樣再通過高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議保障電力監(jiān)控系統(tǒng)既能經(jīng)濟(jì)地使用寬帶資源，還能減輕IP組播服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，在某種層次上，促使視頻服務(wù)器實(shí)用程序的效果有效提高，進(jìn)入改善電力監(jiān)控系統(tǒng)的革命性網(wǎng)絡(luò)功能。

3 遠(yuǎn)程終端設(shè)備

電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的基本設(shè)施就是數(shù)據(jù)終端，其的掛件元件就是微型處理器。電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)收集、預(yù)處理、傳送數(shù)據(jù)的就是數(shù)據(jù)終端，還能及時(shí)和調(diào)控中心通信，由調(diào)控中心發(fā)布指令加以執(zhí)行。伴隨著自動(dòng)控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)激素的逐漸深化，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)終端設(shè)施逐漸向智能化與多功能化的方向發(fā)展。數(shù)據(jù)終端設(shè)施所采集的信息主要有模擬電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況、狀態(tài)量、脈沖量、記錄事件信息順序?；谀M量而言，通過RC濾波能夠?qū)崿F(xiàn)降低噪聲；之后在應(yīng)用A/D轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)變成數(shù)字量。如果設(shè)備在運(yùn)行中狀態(tài)量受到開關(guān)信號(hào)嚴(yán)重的干擾，通常則需要實(shí)行光電隔離等預(yù)處理，之后再將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總線，以此才能實(shí)現(xiàn)提高電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，社會(huì)生活的基礎(chǔ)就是電網(wǎng)，電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能必須要與時(shí)代共同進(jìn)步，在此基礎(chǔ)上，要求在實(shí)際的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，必須合理使用最新的技術(shù)產(chǎn)品，以逐漸提高電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性為終點(diǎn)目標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化操作，為我國(guó)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

［1］劉斌.基于WEB的企業(yè)電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)研究［D］.鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2007.

〔編輯：張雅麗〕

C829.2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.072

2095-6835（2017）13-0072-02