淺談無人值守變電站設備監(jiān)控與視頻監(jiān)控的融合

劉釗

（國網陜西榆林供電公司變電運維中心集控班，陜西榆林 719000）

0 引言

目前變電所的各個重要設備都配備了一些電感元件，可以對設備的運行狀況進行實時監(jiān)控，并與“五防”相結合，可以防止誤操作。同時，隨著現(xiàn)代安保技術的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)內部的安保工作得到了極大的改善，通過視頻技術，可以對整個變電站進行全方位的監(jiān)控，并對各種設備進行表面檢測，通過對視頻進行計算機視覺和模式識別，可以從大量的視頻中提取出有用的信息。

1 無人值守變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能

1.1 系統(tǒng)管理的功能

無人值班變電站的綜合監(jiān)測系統(tǒng)是實現(xiàn)系統(tǒng)管理的基礎。在該體系的特定應用下，由主控制中心與各個層次的子系統(tǒng)通過科學的聯(lián)網實現(xiàn)了統(tǒng)一的使用和管理。同時，主控制系統(tǒng)和各個子系統(tǒng)都有自己的權限，通過這些權限，可以將所有的資源和參數(shù)都集中到主控系統(tǒng)上，方便了系統(tǒng)的集中管理。

1.2 監(jiān)控防盜的功能

對變電站進行科學的監(jiān)視和防盜是無人值班變電站綜合監(jiān)測的基礎。因為很多變電站都是小面積的，所以在管理上可以采用電子柵欄、紅外對射探測器、高清視頻監(jiān)控等設備來實現(xiàn)對變電站的安全和視頻監(jiān)控。

對環(huán)境進行全方位的監(jiān)測是無人值班變電站綜合監(jiān)測的基礎。在主控制中心，采用紅外遠程控制指令，實現(xiàn)對變電站室內溫度、濕度的全面控制，保證室內的健康。同時，還可以調節(jié)室內的空調、風機，保證室內的供電安全，避免火災、線路損壞，從而達到保證線路暢通和安全的目的。

對無人值班變電站的綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其主要作用是對語音和視頻進行監(jiān)測。通過這種有聲錄像技術的應用，無人值班變電站能夠對進出人員、變電站線路運行、變電站室內設備壞損、變電站周邊環(huán)境的實時監(jiān)控錄像、聲音記錄以及各種突發(fā)情況的報警，確保變電站的運行能夠處于最佳狀態(tài)。

1.3 綜合自動化系統(tǒng)

變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用計算機技術、網絡通信技術、信息處理技術等技術，對變電站二次設備進行綜合優(yōu)化設計的綜合性自動化控制系統(tǒng)。

（1）遙測，它是對變電所的主要工作參數(shù)及變數(shù)進行遠程傳輸，并將其傳輸至監(jiān)測中心。遠距離測量包含了變電站的主變油溫、各段母線電壓、10 kV側各線有功、無功功率等實時數(shù)據(jù)。

（2）遙信，它是對變電所的各類保護及開關的數(shù)據(jù)進行采集，并將它們傳輸?shù)奖O(jiān)測中心。遠程通信包含斷路器、隔離開關位置、各類設備狀況等。

（3）遙控，它是由監(jiān)測中心發(fā)布指令，并能遙控開關變電所的電器。遙控量包含主變壓器有載分接開關、站內所有斷路器等。

（4）遙調，是指對變電所的各個電氣參數(shù)進行遠程調整。遠程控制是指對現(xiàn)場裝置進行安全防護的設定。

當前，在變電站無人值班的綜合自動化系統(tǒng)中，多采用分層、分散的結構，既有繼電保護，又有測控元件相互獨立又相互融合，結構模塊化，支持計算機網絡通訊。因此，該系統(tǒng)具有很強的適應性和高可靠性，便于設計、調試和擴展，特別適合于舊變電所的改造。變電所的通訊系統(tǒng)包括了過程層、間隔層和站控層，這些層通過各自的通信規(guī)范變換實現(xiàn)了數(shù)據(jù)交換，從而實現(xiàn)了變電站的RTU功能。

2 無人值守變電站運行現(xiàn)狀分析

在變電站中，智能視頻監(jiān)測技術有著廣闊的應用前景，其中，對變電站環(huán)境監(jiān)測的重點是動物性監(jiān)測、自動報警跟蹤、異常識別報警、電力設備帶電維修等。該系統(tǒng)在自動識別、入侵檢測等方面運用了多種手段，效果顯著，可滿足消防安全、防盜的要求，有利于提高變電站自動化、智能化水平。從客觀的角度來看，目前的無人值班變電站在某種程度上能夠滿足遙測和遙控等工作需求，但其在實際運行和管理方面還存在著一些問題。例如，變電所發(fā)生的異常故障，員工不能及時趕到現(xiàn)場，了解具體的情況，從而造成故障檢修的延遲。此外，無人值班的變電所在運行過程中會出現(xiàn)誤報的現(xiàn)象，嚴重地影響了整個系統(tǒng)的正常工作。

3 電力設備主輔系統(tǒng)聯(lián)動信號

近年來，集中式輔助設備的使用越來越普遍，其中，主設備的信號聯(lián)動是對輔助設備進行集中監(jiān)測的一個重要作用，它可以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。解決變電站設備分閘操作結果確認存在的判據(jù)問題，采用現(xiàn)代影像技術，研制運行信息自動協(xié)調界面，以確保主設備監(jiān)控系統(tǒng)與輔助設備集中監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動作用，主要指主設備監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出信號，輔助設備監(jiān)控系統(tǒng)自動彈出監(jiān)控對象相關視頻，為集控站工作人員延伸視覺至現(xiàn)場設備位置提供便利。此外，輔助裝置集中系統(tǒng)可以在開關、刀閘發(fā)生動作、發(fā)生意外時自動彈出影像裝置。

在主機和附屬設備的中央監(jiān)視系統(tǒng)中，采用TCP 的文字形式進行報文，并根據(jù)CIM/E 的格式進行文字說明。當主機監(jiān)視系統(tǒng)被遙控或有異常信號時，除了本身的系統(tǒng)進行相應的操作之外，主機監(jiān)控器還將事件目標的信息傳送給副裝置的中央監(jiān)視系統(tǒng)。

視頻連接主要用于主設備監(jiān)控系統(tǒng)傳送其連接設備的資源，并將輔助設備集中監(jiān)視系統(tǒng)中的預置位信息進行對比，實現(xiàn)對站點名、設備名的完整匹配。與事先設定好的監(jiān)控策略相結合，顯示對應刀閘和開關的監(jiān)控，監(jiān)控刀閘和開關的動作，方便工作人員監(jiān)控刀閘的開合的情況，為下一步的操作提供了重要的參考。報警聯(lián)動界面主要用于發(fā)送事故信息、異常信息、變位信息、超限信息、通知信息和保護信息。輔助裝置集中監(jiān)視系統(tǒng)將預設的攝像頭與預設位置相結合，并與完成設定策略相結合，以多角度記錄事故發(fā)生前后的裝置狀況。

總之，通過主、輔系統(tǒng)的信號聯(lián)動，可以有效地解決電力系統(tǒng)間的“孤島”現(xiàn)象，提高變電站運行的智能化程度，從而推動以視頻為基礎的輔助設備集中監(jiān)測系統(tǒng)得到廣泛的推廣。特別是主設備的異常信息交流，方便了設備故障的快速定位和分析，可以提前進行預警，降低異常報警對設備的安全、穩(wěn)定運行帶來的影響，有效地提升工作的質量和效率，在保證電網安全、穩(wěn)定運行的同時，還能起到減員增效的作用。

4 結語

總之，正確運用智能視頻監(jiān)控技術，以提升監(jiān)控的自動化程度，當監(jiān)測區(qū)域中出現(xiàn)可疑目標時，系統(tǒng)會立即發(fā)出預警，并通知工作人員采取相應的應對措施，從而降低風險。在綜合考慮變電站地理環(huán)境、設施布局、氣象條件等復雜因素的影響下，利用各種傳感器、視頻等多媒體技術對變電站的綜合信息進行綜合的采集，并通過監(jiān)控信息分析系統(tǒng)對所收集到的數(shù)據(jù)進行分析、處理，通過遠控端實現(xiàn)遠程控制，利用一個好的平臺對以上過程進行高效整合后形成的技術對變電站監(jiān)控將是一個革新，對我國未來的電網監(jiān)控運行、維護以及檢修將具有里程碑的意義。