無(wú)人值守變電站數(shù)字視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究

陳明升 羊昆兒

中圖分類號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674-1145（2019）12-190-01

摘 要 在我國(guó)快速發(fā)展的過(guò)程中，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)無(wú)人值守變電站開始使用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本文主要分析了無(wú)人值守變電站管理中存在的問(wèn)題，提出了變電站數(shù)字視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)以以太網(wǎng)通信為基礎(chǔ)，較為全面、直觀地掌握無(wú)人值守變電站的各種信息，準(zhǔn)確識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)情況，有利于實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙視等功能。

關(guān)鍵詞 無(wú)人值守變電站 數(shù)字視頻 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

井下變電所是礦井供電系統(tǒng)的重要組成部分，其能否穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到礦井供電質(zhì)量。由于井下大功率載荷多，分布范圍較為廣泛，設(shè)備運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，存在多種影響變電所穩(wěn)定運(yùn)行的因素。隨著礦井機(jī)械化程度的大幅提升，更大功率的設(shè)備以及先進(jìn)控制技術(shù)在礦井中應(yīng)用推廣，對(duì)礦井供電質(zhì)量也提出了更高的要求。

一、無(wú)人值守變電站存在的主要問(wèn)題

當(dāng)前，無(wú)人值守變電站雖然能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的遙測(cè)、遙控等，但仍存在著一些不足。第一，當(dāng)變電站發(fā)生異常情況后，維護(hù)人員無(wú)法及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，延長(zhǎng)了故障處理時(shí)間。第二，誤報(bào)信號(hào)事件時(shí)有發(fā)生，不利于正常工作的開展。第三，在遇到高溫、多雨的天氣時(shí)，維護(hù)人員需要對(duì)數(shù)量龐大的變電站開展巡視，工作量大，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題。第四，當(dāng)變電站發(fā)生火災(zāi)、盜竊等事故時(shí)，不能在第一時(shí)間獲得信息。因此就需要使用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)無(wú)人值守變電站進(jìn)行管理，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

二、無(wú)人值守變電站數(shù)字視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究

（一）對(duì)接前端設(shè)備

對(duì)于視頻監(jiān)控及巡檢、安全防范及門禁、環(huán)境監(jiān)測(cè)、火災(zāi)報(bào)警、動(dòng)力照明控制5個(gè)子系統(tǒng)的所有前端設(shè)備，需滿足以下規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)：（1）交互協(xié)議應(yīng)采用DL/T860協(xié)議或其他國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；（2）視頻設(shè)備采用以太網(wǎng)接口，視頻傳輸采用ONVIF、PSIA、RTSP、GB28281等國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；（3）對(duì)其他具備通信接口的設(shè)備采用RS485等現(xiàn)場(chǎng)總線接口，通信規(guī)約采用IEC60850-5-104：2000規(guī)約；（4）系統(tǒng)平臺(tái)還需滿足對(duì)所有前端設(shè)備兼容主流廠家自定義協(xié)議，內(nèi)置SDK/API進(jìn)行對(duì)接。軟件/系統(tǒng)/平臺(tái)/廠家通過(guò)各種接口對(duì)接技術(shù)，如API、WebSevice、WebSocket、SDK、Socket等通用技術(shù)對(duì)接各類廠家不同設(shè)備的接口。以?？稻W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為例，在通過(guò)對(duì)應(yīng)的SDK接口接入設(shè)備信息、視頻信息后，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，提供一個(gè)對(duì)外的、通用的、標(biāo)準(zhǔn)化的接口，既方便統(tǒng)一管理，又可降低成本，更簡(jiǎn)單地對(duì)接各廠家的硬件設(shè)備。

（二）溫度監(jiān)測(cè)

變電所內(nèi)的供電設(shè)備較為集中，單個(gè)設(shè)備發(fā)熱量較大，導(dǎo)致變電所內(nèi)的環(huán)境溫度較高，對(duì)變電所內(nèi)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保供電設(shè)備處理的溫度運(yùn)行區(qū)間。同時(shí)也可以針對(duì)容易產(chǎn)生明火或者發(fā)熱量大的供電設(shè)備單獨(dú)布置溫度傳感器，對(duì)產(chǎn)生濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，預(yù)防并防止事故發(fā)生及擴(kuò)大。溫度傳感器布置時(shí)根據(jù)變電所環(huán)境確定，并通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置將傳感器與監(jiān)控系統(tǒng)連接。

（三）軟件結(jié)構(gòu)

第一，編程環(huán)境。無(wú)人值守變電站數(shù)字視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件使用了客戶機(jī)和服務(wù)機(jī)兩種模式，能夠?qū)B接在局域網(wǎng)中的攝像機(jī)進(jìn)行控制。攝像機(jī)的控制可通過(guò)串口數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)，因此，其核心問(wèn)題在于如何提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換速度?？梢酝ㄟ^(guò)WindowsSocket進(jìn)行通信設(shè)計(jì)。TCP/IP的核心在于傳輸層協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層和物理接口層，他們能夠在操作系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，但操作系統(tǒng)的內(nèi)核不能被用戶直觀感受，而用戶只能夠感知應(yīng)用程序。因此，多使用Winsock實(shí)現(xiàn)TCP/IP下應(yīng)用程序編程。第二，圖像壓縮和檢索。①圖像壓縮的標(biāo)準(zhǔn)。圖像多按照J(rèn)PEG2000標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮，按照這一標(biāo)準(zhǔn)壓縮的圖片質(zhì)量高，而且還能夠按照?qǐng)D片質(zhì)量和分辨率進(jìn)行傳輸，還具有存取處理、兼容性高的特點(diǎn)。對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像壓縮多使用H.263編碼的方式，這一編碼方式有偵內(nèi)編碼和偵間編碼兩部分。這一標(biāo)準(zhǔn)的編碼可以雙向編碼，而且速度快，誤碼率低，在較低的寬帶速度下也能夠得到較好的圖像效果。②圖像檢索。無(wú)人值守變電站數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)所得到的視頻圖像較多，內(nèi)容檢索就是以此為基礎(chǔ)開展的。以內(nèi)容為基礎(chǔ)的檢索是指以媒體內(nèi)容的特征的檢索，它能夠從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到符合特征的圖像或視頻。這一檢索模式融合了圖像分析和識(shí)別技術(shù)，檢索速度快，人機(jī)交互性能高。第三，云臺(tái)控制。云臺(tái)是一種能夠承載攝像機(jī)水平和垂直兩個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)。云臺(tái)控制器設(shè)置在控制室內(nèi)，通過(guò)操作能夠控制云臺(tái)電動(dòng)機(jī)上的電壓，進(jìn)而使云臺(tái)載著攝像儀旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控。云臺(tái)控制選好了攝像頭后就能夠?qū)崿F(xiàn)變焦、聚焦、雨刷等任務(wù)。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著更多先進(jìn)技術(shù)及先進(jìn)設(shè)備在礦井中應(yīng)用普及，礦井生產(chǎn)對(duì)供電質(zhì)量的要求也不斷增加，文中以某礦井下變電所無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用為工程實(shí)例，對(duì)無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)的組成以及具有的功能進(jìn)行闡述，分析監(jiān)控系統(tǒng)具有安全防護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)井下變電所監(jiān)控，從而在一定程度上提升了變電所設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定程度，減少變電所安全事故發(fā)生，對(duì)保障礦井生產(chǎn)安全具有一定的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王彥博.無(wú)人值守變電站數(shù)字視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（15）：38.

[2]王旭.無(wú)人值守變電站智能視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華北電力大學(xué)，2014.

[3]吳勉中.變電站綜合智能化監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)[D].電子科技大學(xué)，2011.