解析智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

謝佳偉 馬云

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局 云南省昆明市 650200）

對(duì)于變電站的監(jiān)控工作來說，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用極大的減輕了相關(guān)工作人員的工作壓力，降低了電力企業(yè)在變電站監(jiān)控方面的人力成本以及物力成本。但是，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)依然對(duì)人力有著較高的依賴，且無法與其他系統(tǒng)產(chǎn)生較好的聯(lián)動(dòng)效果，頻繁出現(xiàn)各種誤報(bào)警狀況。只有對(duì)智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能夠?qū)⒅悄芤曨l監(jiān)控系統(tǒng)更好的應(yīng)用到變電站中，促進(jìn)智能變電站的發(fā)展。

1 智能變電站的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 可靠性高

智能變電站最突出的優(yōu)勢(shì)就是可靠性高，即不僅變電站自身及其變電站內(nèi)各種電氣設(shè)備的可靠性高，同時(shí)變電站也具備一定的自我診斷功能以及自我恢復(fù)功能，可以在站內(nèi)電氣設(shè)備將要出現(xiàn)故障或者已經(jīng)出現(xiàn)故障的第一時(shí)間做出正確的反應(yīng)，最大限度的控制住設(shè)備故障產(chǎn)生的損失。所以，只有保證智能變電站具有較高的可靠性，才能夠滿足智能變電站的基本應(yīng)用條件[1]。

1.2 交互性強(qiáng)

智能變電站在應(yīng)用過程中，還表現(xiàn)出了交互性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)橹悄茏冸娬究梢詫⒏鞣N運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的采集，與站內(nèi)進(jìn)行交互共享，與電力系統(tǒng)的其它高級(jí)應(yīng)用進(jìn)行交互共享，從而滿足智能電網(wǎng)的各種功能需求。只有這樣，智能變電站才能夠提供更多的有效信息，保障智能電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及穩(wěn)定性。

1.3 集成度高

智能變電站是多種技術(shù)與傳統(tǒng)變電站技術(shù)高度融合下的產(chǎn)物。具體而言，智能變電站主要融合了以下幾大技術(shù)：第一現(xiàn)代通信技術(shù)、第二電力電子技術(shù)、第三自動(dòng)控制技術(shù)、第四傳感遙測(cè)技術(shù)、第五網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。也就是說，智能變電站可以簡(jiǎn)化各種運(yùn)行數(shù)據(jù)采集，并形成一個(gè)統(tǒng)一的信息支撐平臺(tái)，并為智能電網(wǎng)的各種高級(jí)應(yīng)用提供有力的支持，例如智能調(diào)節(jié)、智能電網(wǎng)的實(shí)施控制等。

1.4 節(jié)能環(huán)保和綠色低碳

傳統(tǒng)的變電站以電纜為站內(nèi)信息的主要傳遞通道，且應(yīng)用了電磁式互感器；而智能變電站則以光纖為站內(nèi)信息的主要傳遞通道，應(yīng)用了電子式互感器。這樣，與傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站所消耗的資源更少，變電站的建造成本更低，變電站內(nèi)各種干擾與輻射更小，變電站內(nèi)的電磁環(huán)境更干凈，變電站的各方面性能更加優(yōu)質(zhì)。而這正好與我國大力提倡的“節(jié)能環(huán)保、綠色低碳”要求相契合。

2 智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用原理

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種智能化的系統(tǒng)，其智能化的監(jiān)控作用主要體現(xiàn)在以下五大功能上：第一攝像、第二傳輸、第三控制、第四顯示、第五記錄。首先，攝像機(jī)可以以數(shù)字圖像信號(hào)的方式將目標(biāo)事物保存下來，其次，如果需要量視頻圖像向控制主機(jī)傳輸，那么就需要借助同軸視頻電纜的作用。最后，當(dāng)控制主機(jī)接收到視頻信號(hào)之后，就會(huì)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行合理的分配，使其分別到達(dá)不同的錄像設(shè)備和監(jiān)視器上，并將與之相關(guān)的語音信號(hào)錄入到錄像機(jī)內(nèi)，與視頻信號(hào)同步播放。而操作人員只需要發(fā)出指令，就可以直接控制云臺(tái)上的“上下左右”動(dòng)作，并對(duì)鏡頭實(shí)施調(diào)焦變倍操作。如果要從多路攝像機(jī)切換到云臺(tái)上，或者從云臺(tái)切換到多路攝像機(jī)上，可以通過控制主機(jī)實(shí)現(xiàn)。另外，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的錄像處理模式，還可以進(jìn)行圖像的錄入、圖像的回放以及圖像的處理等操作，進(jìn)而最大限度的提升錄像效果[2]。

3 智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 信息傳輸方式數(shù)字化

智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用最突出的優(yōu)勢(shì)，就是信息傳輸方式的數(shù)字化。攝像機(jī)在攝像過程中，可以將視頻信號(hào)和音頻信號(hào)進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，使之成為數(shù)字化信號(hào)。與傳統(tǒng)的攝像保留信息模式的單一性相比，智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以直接進(jìn)行數(shù)字化信息的采集、處理以及結(jié)構(gòu)控制。攝像技術(shù)信息交流的數(shù)字化，不僅可以提升視頻監(jiān)控的清晰度與穩(wěn)定性，還可以延長視頻信息的保留時(shí)間。而且編碼壓縮技術(shù)的應(yīng)用，更是將視頻文件以及音頻文件的大小壓縮到極致，極大的提升了文件儲(chǔ)存的便利性，加大了文件儲(chǔ)存的數(shù)量。而且開放式的協(xié)議又可以將智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)與相關(guān)安防系統(tǒng)的子系統(tǒng)進(jìn)行緊密連接。這樣，工作人員就可以在統(tǒng)一的操作平臺(tái)上進(jìn)行管理與控制[3]。

3.2 處理方式智能化

很多監(jiān)控工作中都存在著明顯的人為處理痕跡。而人為處理則會(huì)對(duì)部分事情處理的公正性與客觀性產(chǎn)生影響，甚至使之前所做的一切努力失去意義。要想解決這一弊端，就必須要引進(jìn)智能化的處理方式。而視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展使得處理方式智能化成為可能。首先，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，讓集成化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)升級(jí)為集散式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了系統(tǒng)的覆蓋面，實(shí)現(xiàn)更多任務(wù)的操作，極大的滿足了用戶的使用需求，甚至用戶還可以進(jìn)行跨機(jī)分布式操作。眾所周知，網(wǎng)絡(luò)操作的最大特點(diǎn)便是高效、便攜。而智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就可以保證信息的處理速度，并與主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)。集散式視頻監(jiān)控系統(tǒng)所使用到的硬件以及軟件設(shè)計(jì)也都具有一定的標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)、模塊化特點(diǎn)以及系統(tǒng)化特點(diǎn)。而且與之相應(yīng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的配置也具有多重優(yōu)勢(shì)：第一更加安全、可以容錯(cuò)；第二數(shù)據(jù)處理更加便捷；第三系統(tǒng)的安裝、調(diào)試以及維修流程更加簡(jiǎn)單；第四人機(jī)界面友好；第五開放性、通用性以及系統(tǒng)組態(tài)靈活性都非常好；第六控制性能越來越完善。

3.3 與智能變電站的交互性強(qiáng)

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用目的也是為了為智能電網(wǎng)提供服務(wù)，所以視頻監(jiān)控系統(tǒng)中所獲取到的任何信息都需要傳輸?shù)街悄茈娋W(wǎng)上，讓智能電網(wǎng)了解實(shí)際情況，并針對(duì)出現(xiàn)的問題采取相應(yīng)的解決方法。而遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控人員可以對(duì)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的各種監(jiān)控圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)取，并發(fā)出遠(yuǎn)程控制指令，實(shí)現(xiàn)視頻資料的智能化檢索以及回放，并對(duì)攝像機(jī)的鏡頭焦距進(jìn)行調(diào)整，加強(qiáng)某些關(guān)鍵細(xì)節(jié)的控制與管理。視頻監(jiān)控系統(tǒng)與智能電網(wǎng)之間建立了緊密的聯(lián)系，也可以為相關(guān)工作人員開展工作提供更大的便利。但是無論是智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，還是智能電網(wǎng)，都具有一定的復(fù)雜性，要想在兩者之間建立緊密的聯(lián)系，就必須要讓而這之間具備一定的交互功能。根據(jù)大量的研究和實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)視頻監(jiān)控連鎖系統(tǒng)與智能電網(wǎng)進(jìn)行融合，就可以隨時(shí)隨地的開展監(jiān)控錄像工作，用戶身邊只要有一臺(tái)可以聯(lián)網(wǎng)的電腦，就可以不受時(shí)間、地點(diǎn)限制的與監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行連接，了解與之相關(guān)的即時(shí)圖像和錄像[4]。

3.4 反饋的及時(shí)性

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，同樣也需要安排專門的工作人員進(jìn)行復(fù)雜。這樣，可以最大限度的確保工作人員對(duì)所發(fā)生的事情有一個(gè)全面的了解。但是工作人員又很難每時(shí)每刻的緊盯監(jiān)控系統(tǒng)，如何解決這一問題，成為智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用難點(diǎn)。將自動(dòng)報(bào)警功能嵌入到智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，并進(jìn)行報(bào)警觸發(fā)點(diǎn)的設(shè)置，并增加事件觸發(fā)報(bào)警的遠(yuǎn)程提示功能以及聯(lián)動(dòng)功能，則可以有效解決這一問題。

4 智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中的常見問題

4.1 視頻監(jiān)控過于依賴人力

在變電站監(jiān)控工作中，之所以使用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是為了緩解工作人員的工作壓力，讓工作人員有更多的時(shí)間和精力來進(jìn)行創(chuàng)造和研究。如果視頻監(jiān)控過于依賴人力，那么工作人員就只能將所有的精力都消耗在全天候的監(jiān)控變電站方面。目前我國的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能進(jìn)行可視化監(jiān)控，而無法監(jiān)控變電站運(yùn)行過程中的實(shí)際情況。而這一部分監(jiān)控工作就需要依靠人力來完成，即需要人力進(jìn)行相關(guān)電力事故的觀察、發(fā)現(xiàn)以及定位。智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化監(jiān)控目的并沒有發(fā)揮出來。

4.2 沒有與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)形成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

對(duì)變電站的智能化監(jiān)控除了視頻監(jiān)控的功能之外，還需要發(fā)揮遙感系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)等方面的功能。只有實(shí)現(xiàn)各大系統(tǒng)的互動(dòng)，才能夠保證變電站監(jiān)控的智能化。但是視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法與其他系統(tǒng)進(jìn)行有效的連接，沒有形成系統(tǒng)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)長久以來沒有徹底解決的問題。正是因?yàn)闊o法與其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，所以視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用也僅體現(xiàn)在變電站設(shè)備的可視化監(jiān)控方面，而無法對(duì)變電站進(jìn)行相應(yīng)的遙測(cè)控制、遙感控制以及遙控控制，變電站監(jiān)控的智能化水平的提升受到嚴(yán)重的限制。一旦變電站出現(xiàn)事故，工作人員就只能通過視頻來尋找事故，并以其他方式來確定事故的類型以及定位[5]。

4.3 無法判斷其他系統(tǒng)的誤報(bào)警動(dòng)作

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可以借助視頻定位功能來檢測(cè)報(bào)警區(qū)域的實(shí)際情況，并明確報(bào)警區(qū)域的定位，確認(rèn)報(bào)警信息的實(shí)際情況。但是在實(shí)際的應(yīng)用中，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)并不能對(duì)其它系統(tǒng)的誤報(bào)警進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，也不能取消相應(yīng)的誤報(bào)警操作。一旦其它系統(tǒng)出現(xiàn)誤報(bào)警動(dòng)作，將會(huì)產(chǎn)生一定的人力資源以及物力資源的浪費(fèi)。

5 加強(qiáng)智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的有效措施

5.1 實(shí)現(xiàn)分級(jí)監(jiān)控以及分段監(jiān)控

要想加強(qiáng)智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，就必須要重新分配系統(tǒng)，確保分級(jí)監(jiān)控以及分段監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)。因?yàn)椴煌?jí)別的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)所具有的權(quán)限有所差異，每一個(gè)級(jí)別的系統(tǒng)智能在相應(yīng)的權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)區(qū)域的監(jiān)控，可以避免低級(jí)別監(jiān)控系統(tǒng)讀取或者修改整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控權(quán)限，進(jìn)而對(duì)整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生影響。而且，高級(jí)系統(tǒng)可以調(diào)取低級(jí)別的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，還可以提升整個(gè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的處理效率，讓變電站系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。而分段監(jiān)控則可以對(duì)相應(yīng)的監(jiān)控范圍進(jìn)行細(xì)化和縮小，從而在出現(xiàn)問題的時(shí)候，可以在第一時(shí)間進(jìn)行定位，及時(shí)進(jìn)行相關(guān)問題的解決和處理。

5.2 加強(qiáng)智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)

要想加強(qiáng)智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，必須要加強(qiáng)其與其他系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。

5.2.1 將系統(tǒng)與其他監(jiān)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接

將系統(tǒng)與其他監(jiān)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，最大限度的降低人力成本。而且將系統(tǒng)與其他監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行連接，還可以在不影響各自系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，實(shí)現(xiàn)所有監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)與信息的共享。而如果某一設(shè)備出現(xiàn)異常運(yùn)行情況，那么還可以與其他設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，對(duì)故障發(fā)生的原因進(jìn)行位置，對(duì)故障發(fā)生的位置進(jìn)行定位，然后自動(dòng)發(fā)出緊急處理指令，向相關(guān)工作人員發(fā)出報(bào)警提示。這樣，既可以緩解工作人員的監(jiān)控壓力，還可以在出現(xiàn)故障的時(shí)候在第一時(shí)間了解故障的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)故障進(jìn)行科學(xué)、高效的處理[6]。

5.2.2 加強(qiáng)其他系統(tǒng)誤報(bào)警問題的控制

（1）在設(shè)置監(jiān)控參數(shù)的時(shí)候，可以注意參數(shù)值范圍的控制。如果監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)不再相關(guān)參數(shù)范圍之內(nèi)，那么就可以自主調(diào)取其他系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

（2）加強(qiáng)當(dāng)前系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控時(shí)間的把握，如果數(shù)據(jù)呈現(xiàn)持續(xù)性異常，那么就發(fā)出報(bào)警提示；如果數(shù)據(jù)即刻恢復(fù)正常，那么則可以判斷為誤報(bào)警，則無需發(fā)送報(bào)警提示。如果其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況，那么也要發(fā)出報(bào)警提示。

（3）對(duì)不同的異常情況，要通過科學(xué)的分析明確異常情況的出現(xiàn)原因，然后以此為基礎(chǔ)為人們采取措施解決問題做出提示。這樣，在出現(xiàn)突發(fā)事故的時(shí)候，智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)就可以自主定位報(bào)警位置、并對(duì)事故位置進(jìn)行可視化監(jiān)控，防止因?yàn)檎`報(bào)警而出現(xiàn)人力資源以及物力資源的浪費(fèi)[7]。

6 結(jié)語

綜上所述，智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用有著信息傳輸方式數(shù)字化、處理方式智能化、與智能變電站的交互性強(qiáng)、反饋的及時(shí)性等優(yōu)勢(shì)。但是，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，卻存在著視頻監(jiān)控過于依賴人力、沒有與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)形成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、無法判斷其他系統(tǒng)的誤報(bào)警動(dòng)作等問題。為了更好的解決這些問題，加強(qiáng)智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，就必須要重新分配系統(tǒng)，確保分級(jí)監(jiān)控以及分段監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)、加強(qiáng)智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。