●文＼王祥轲  刘金栋

    摘要：根据目前工业电视监控系统的不断发展以及数字视频技术的逐渐成熟，提出该项技术在电力行业中的应用可能性以及设计方法。通过传统的模拟视频采集技术对变电站的实时状况进行采集，再利用标准的视频模数转换技术和成熟的高宽带数字通信网，把实时的高质量视频信号和实时的动力环境数据传送至监控中心，实现电力系统的高可靠性和高稳定性的集中管理和调度系统。为实现无人值守变电站的推广提供了可靠的技术保障。

    关键词：遥视；电力系统：工业电视监控：环境动力遥测：

    近年来，随着无人值守变电站数量的日益增加，用于监控无人值守变电站的SCADA系统也逐渐显示出它的不足之处。SCADA系统虽然能够反映变电站的运行工况，然而在变电站一二次设备的设备外观监视和变电站的防火、防盗方面却是无能为力。这些薄弱环节将直接影响到无人值守变电站的安全运行。工业电视监控系统，作为一种重要的现代化监测、控制、管理手段，正好为解决这些问题提供了一个有效的方案。

    一、电力监控系统的应用目的

    在变电站撤人实现无人值守后，变电站中一二次设备的实时运行状态数据采集以及远程的监控成为必需，SCADA系统虽然可以实现部分的数据采集以及控制，但它对整个变电站的设备的外观监视以及站区的防火防盗却无法监控，因此，工业电视监控系统在变电站的应用就弥补了无人值守变电站的防火和防盗问题。使变电站的运行生产更加稳定和可靠。

    二、电力监控系统的应用构架

    电力监控系统的实际网络结构是和电力通信网络的建设紧密相连的，然而，电力监控系统的逻辑网络结构却各不相同，一般的都采用混合结构，这样既可以保证系统的结构清晰可靠，同时使系统的稳定性大大提高。

    1．网络组成部分

    按系统的区域分布划分主要分为：变电站部分，监控中心部分，网络客户部分。按系统的数据流程结构划分主要分为：数据采集部分，数据压缩编码部分，数据传输部分，数据解压缩部分，系统数据管理部分，网络数据共享部分。

    2．变电站内的监视区域

    根据变电站的一般基本建设，主要监视主变压器，厂区，电压互感器，电流互感器，高压室，主控室内的仪表仪盘盘面等。主要监视指标有：主变压器的油位，温度表的表盘指示，高压开关是否有外部损伤，信号灯的指示是否正常等。

    3．变电站内的防火防盗区域

    变电站实现无人值守后，防火防盗问题尤为重要，因此，远程图像监视和环境数据实时监测就具有不可替代的作用。变电站内的主要防盗区域有：变电站场区，电容室，消防设备间，高压室，主控室等；主要防火区域有：高压室，主控室，电缆夹层，电容窒等。

    三、电力监控系统的详述

    电力行业远程图像监控系统中的数据采集部分主要包括：模拟图像数据采集，环境数据采集，动力设备数据采集三部分。图像数据的采集采用一般的传统工业CCD摄像机配标准光学镜头器件，并且所采用的摄像机能兼容PAL制和N制两种标准。图像的分辨率一般应不低于420线。在特殊的场合有必要采用特殊的低照度摄像机或配有红外灯的红外摄像机，这样就可以更加适合变电站的实际需要。在摄像机的电源配置方面，应该选择AC220V标准供电方式，这样可以降低由于变电站的交变电场引起的电源干扰。环境和动力数据采集主要环境动力采集器或标准的PLC设备，环境监测部分主要采用标准的传感器技术，对实际

需要检测的高压室和主控室等场所进衍实时的温湿度、烟感、安全等实时监控。动力设备的监测是相对较复杂的系统，因为在该系统中牵涉的设备较多，提供设备的厂家也较多，因此所要监控的动力设备的动态协议以及控制方式也就相对复杂。但一旦该系统建成，就完全实现了整个变电系统通信设备的统一管理和实时监控，实现了整个系统地动态数据管理和控制。

    根据电力部门的进一步改造，变电站和调度中心之间的通信线路也日益完善，最早的电力载波设备逐渐被光缆所替代。由于光缆铺设的逐渐完成，电力通唐实现了质的飞跃，站与站之间，站与调度中心之间的数据带宽从原来的30-300Kbit/s到现在的100-lOOOMbit/s。由于电力通信数据通道的大大改善，使电力系统远程图像和环境动力监控的建设成为可能。根据现行的数据通信原理，现在的电力通信中均提供标准的2M/EI线路，因此，变电站的实时监控系统就在2M/E1的基础上完成。由于各个设备厂家所采用的数据编码方式的不同，因此也有采用以太网络或低速的DDN，PSDN网络的。由于各系统所提供的带宽不相同，因此在监控系统中图像的质量和速度也不一样。例如河南思达电力通信公司设计的采用目前世界上最先进的MPEG4数字图像编码器技术主产的SDV-2000MP4-T/R编解码器，该编解码器依靠现在使用越来越广泛地以太网络，在相对较低的512K的带宽上即可以完成实时的图像传输，图像的质量和色度均达到工业相关行业标准。

    日前国际上通用的图像编码技术主要有：H.261，H.263，小波技术，MPEC1，MPEC2和MPEC4技术。这几种技术各有各的优点和缺点。相对而言，MPEG4技术为目前最佳的数字图像编码技术，该技术的应用使高质量的图像在相对较低的带宽上传输成为现实。

    在电力系统中，集中的设备统一管理和运行生产监控已是势在必行，因此，电力调度监控中心的综合功能将大大增强。电力远程图像环境动力监控系统的监控中心要和调度中心合并使用，其中电视墙和投影仪的使用将使调度中心的功能更加强大和正规。由于电力系统中的以太网建设日趋完善和稳定，监控系统的使用也越来越广泛，它不但可以在监控中心集中管理和监视整个系统的运行，同时实现网络终端用户的图像浏览和控制，使整个系统更加完善和可靠。在监控系统中，硬盘录像技术实现了图像的海量储存和智能管理。

    在监控系统中的环境和动力部分管理主要有监控中心的管理软件完成，它不但可以完成整个系统的实时监测，同时宾现数据的实时采集和存储并根据需要完成实时报表和定时报表等功能。

    四、电力监控的发展和未来

    根据电力生产的发展需要，电力系统的图像和环境动力监控的建设将成为必然，该系统的上马不但可以逐渐完善电力系统的自动化建设，同时为电力系统的运行生产提供高科技的技术支撑和最有力的系统保障。