變電站系統網絡遠程監控應用

一、變電站系統現狀及特點

隨著計算機技術和網絡通訊技術的快速發展，電力系統自動化建設發展越加完善，尤其是在電力系統變電站遠程監控中，廣泛采用了最新的計算機技術、通訊技術和圖像處理等技術。

傳統的變電站視頻監控系統受技術發展的局限，只能進行現場監視，簡單的報警信息傳輸，無法實現遠間隔傳輸視頻信號，對于前端具體情況的了解、事件的確認是非常困難的，無形中降低了系統的穩定性和安全性。尤其是現在電力系統為進步勞動生產率，增強競爭力，在變電站系統平常的生產過程大量采用無人值守模式。而對于變電站這樣的行業來說，遠程、實時的監控是行業系統安全運作必備的條件條件。頻譜分析儀| 電池測試儀| 相序表| 萬用表| 功率計| 示波器| 電阻測試儀| 電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場測試儀| 電源供應器|

對于常規無人值守變電站來說：

長時間無人值守且地理位置分布廣泛，所有設備都必須能適應環境的變化。
通常安裝重要且珍貴的設備，運作的正常與否直接關系到企業或整個行業能否正常運作。
監視、遠控、防盜、消防和報警聯網系統需要有機結合。
存在高溫、高壓、高磁等物理特性。
變電站一般具有較好的網絡帶寬資源。
二、 我們需要怎樣的監控系統

如何將遠程的監視、遠控、防盜、消防和報警聯網系統有機的結合起來，做到既可以遠程監視、遠控和圖像的傳輸，又具備環境的整體監控，并且具有通常聯網報警的功能。投進用度應該公道，能夠更加有效地預防、打擊犯罪，保障財產安全。確保系統運行穩定，將安全防范技術進步到一個新的水平，這已經成為當前變電站監控應用發展的主要方向。

針對無人值守變電站的特點，我們需要建立的安全監控體系需要實現：

a) 監視系統、環境監控系統、防盜系統、消防系統、報警系統、遠程控制系統必須要有機的聯動結合，從而進步無人值守或少人值守變電站職員和設備的安全性及便利性。

b) 傳輸方式基于TCP/IP網絡，音視頻壓縮技術成熟、可靠。

c) 把現場的視頻畫面、職員進出情況、特定環境的報警信號等數據及時地傳回監控中心。

d) 所有視頻數據、環境數據必須遠程傳輸，并且對數據的記錄存儲要盡量的全面、細致。使得數據的存儲、檢索、回放、備份、恢復利于治理和服務。

e) 系統的治理采用分級權限，不同的職員具有不同的使用權限。以便實現安全化治理。

f) 系統必須采用模塊化設計，各個功能模塊可根據需要添加。保證系統具有靈活的擴展性，同時提供友好的人機對話界面。

三、 網絡遠程監控將是最佳解決方法

基于以上需求，網絡化遠程監控將是實現功能豐富、保障有效、拓展簡便的變電站安全監控體系的最佳方法。
天地偉業數碼科技有限公司作為安防領域專業音視頻技術的領跑者，一直致力于網絡監控系統的開發和應用。近年來更是開發出多種具有行業應用特點的網絡視頻監控系統。

系統組成

圖1 系統組成

按功能共分三個子系統：前端信號采集處理子系統、信號傳輸子系統、遠程監控子系統，其中前端機房信號采集處理子系統主要包括：變電站的音、視頻信號采集/處理設備、數字報警信息采集設備、數字/模擬環境變量采集設備等。

信號傳輸子系統主要包括：傳輸控制設備、驅動設備、通訊接口等。

遠程監控子系統包括：遠程監控軟件系統、控制設備等。

圖2 變電站監控系統拓樸圖

圖3 監控中心監控系統拓樸圖

系統實現

各監控點可根據所需功能、所處位置等具體情況，選擇不同類型的天地偉業網絡監控產品。如：4路網絡視頻服務器、單路網絡視頻服務器、網絡一體球，這幾款產品均可在天地偉業綜合治理平臺軟件同時運行。

如配置網絡視頻服務器可選用單路或四路網絡視頻服務器，放置在需要監控的各個地方，如控制機房、調度室、高壓變電機房等。前端采集設備可搭配定點攝像機、智能高速球、勻速球云臺，通過一小段同軸線纜與網絡視頻服務器相連，再接進局域網交換機。

也可選擇在各監控點安裝一臺天地偉業網絡一體球。天地網絡一體球外型美觀，內置了220倍480線一體化彩色攝像機，同時天地偉業網絡一體球內置解碼器，并且可實現預置位功能。可以通過監控中心的中心監控軟件系統，控制與攝像機相連的云臺左右旋轉、上下俯仰，可使攝像機做水平355度，垂直90度旋轉，可將畫面任意放大縮小，在監控范圍內的活動情況都可清楚地傳到監控網絡中。網絡一體球與網絡視頻服務器一樣通過RJ45接口，接進網絡。

天地偉業網絡視頻服務器、網絡一體球采用MPEG4壓縮方式，傳輸圖像清楚、占用系統資源及網絡帶寬小。均可外置拾音頭，實現音頻信號的輸進，再由網絡視頻服務器、網絡一體球進行同步壓縮、傳輸。另外，通過音頻輸出功能，可實現監控中心的語音反向傳送。

為防止人為破壞，以及環境溫濕度變化對系統穩定性造成的影響，在整個變電站系統中，防范系統將起到重要作用。通過搭配門禁控制模塊、溫濕度采集模塊以及多種報警模塊，如緊急按鈕、煙霧探測器、紅外探測器、現場報警器等可實現：

以機房為中心的報警聯動，語音警告。

聯網門禁系統（磁卡識別或指紋識別），對于進出機房的職員進行圖像記錄，在確定其具有相應的身份權限后開啟門鎖，并且聯網門禁系統可對出進信息進行統計和分析。

非法侵進、火災警情，系統將啟動定點攝像機并記錄現場情況，同時啟動報警信號，遠程傳輸給控制中心。中心收到報警信號后即可第一時間查看現場狀況，做出相應警情判定。

現場的溫度、濕度參數實時傳輸，在現場及遠程控制中心將隨時了解到當前機房的環境溫濕度，記錄的數據將保存在數據庫中進行統計、分析。根據需要，系統設置溫濕度的波動范圍，當現場環境處于設定范圍之外時，通過設備電源控制開關啟動空調系統進行相應的溫濕度處理，使設備處于良好環境之中。

在監控中心根據需要監控的路數配置多臺監控PC機，安裝遠程綜合控制軟件，作為監控中心主控計算機，對下屬若干的無人值守變電站進行監控、記錄。

領導或負責人在各自的辦公室，通過接進內部局域網的計算機即可使用專用分控端軟件或IE瀏覽器對任一前端機房的現場情況進行監控。

系統特點

安裝方便：充分利用電力行業發達的網絡環境，直接將視頻服務器接進網絡即可，不影響原來網絡結構，易于日后系統擴展。監控前端可以靈活選用任何視頻采集設備，經視頻服務器壓縮成數字信號后在網絡中傳輸。同時它豐富的接口可以提供各種報警器材、溫濕度探測、紅外感應等設備接進功能。充分滿足電力行業對環境各種指標的監測要求。它體積小，便于安裝，采用嵌進式操縱系統，無需職員治理，適于多種惡劣環境應用。

上風明顯：電力行業系統復雜，需要監控的點數目比較多，位置比較分散，而又要實現同一的治理。假如按照傳統的方式，則每一個監控點都需要專業職員,治理本錢比較高，而不計其數的工程布線更是讓人看而生畏。天地偉業網絡視頻監控系統，成功解決了分散監控，集中治理的困難。通過網絡將所有的監控點連成一個系統，在監控中心通過若干臺監控主機實現同一治理。另外，天地偉業獨占的代理服務器功能有效解決了不同網絡之間的視頻轉發的困難，便于上級領導通過INTERNET檢查各電站的運行情況。

功能豐富：強大的綜合軟件治理系統提供了一個廣闊的控制平臺。天地偉業的所有網絡產品都可以在這個平臺上進行治理。集模板錄像、錄像文件檢索與回放、圖像抓拍瀏覽、語音雙向對講、報警設備治理、PTZ控制、用戶組治理、電子輿圖、日志治理等多種功能。同時，強大的研發隊伍可以保證針對電力行業的特殊要求及時定制相關功能模塊。