电力电缆综合监控系统的设计与研发

摘 要

随着电力需求的不断增加，在电力电缆运行过程中综合监控系统具有重要作用。电力电缆综合监控系统的设计，将电网一次设备有线网络监控转变为无线通信网络监控，大大降低了一次设备的监控成本，未来电力电缆综合监控系统的发展有很大市场前景，能够为我国电网的发展带来明显效益。因此，本文基于B/S软件架构，对电力电缆综合监控系统的架构、工作流以及功能进行设计，试图为之提供行之有效的可行性建议。

【关键词】电力电缆 监控系统 B/S 设计

随着我国电网的发展，国家开始重视电力电缆的设计，在电力电缆维护管理方面，综合监控系统具有重要意义。在电力电缆设计中，综合监控系统起到的作用是有效监控一次设备运行状态。研究得知，以往综合监控系统对电网一次设备的监控采用的有线网络技术，缺点是布线难、成本高、维护困难，综合监控系统的设计和使用将对一次设备的监测转变为无线网络，采用无线监控技术，有效提高了监控效率。

1 电力电缆综合监控系统的架构设计

1.1 系统组成

电力电缆综合监控系统由三个部分组成，分别为：前端系统、网络传输系统和监控中心系统。系统图如图1所示。

1.2 工作原理

前端系统摄像头将采集的信号经过模拟线缆传输到视频编码服务器中，信号在视频编码服务器中经过编码和压缩之后，经过网络传输系统，传输至监控中心系统。

2 电力电缆综合监控系统的设计

2.1 前端系统

电力电缆综合监控系统的前端系统，主要是由三个部分组成，网络视频编码器、信号采集摄像机和云台，主要作用是对重点区域进行视频监控。前端系统通过信号采集摄像机采集模拟信号，再将模拟信号传输至网络视频编码器中，模拟信号在网络视频编码器中会被压缩和编码处理，然后输出数字信号。通过数据通信网络，电力部门将数字信号传输至监控管理中心，监控管理中心将数字信号解压得到视频信号，并且通过信号转换在显示屏进行播放。

2.2 网络传输系统

网络传统系统采用是光同步数字传输网络。该网络的组成部分是不同类型的网元设备，组成载体是光缆路线。光同步数字传输网络通过这些不同类型的网元设备，可以实现不同的功能，比如：同步复用、交叉连接和网络故障自检、自愈等。长距离传输会使得光信号在传输过程中受到影响，但是光同步传输网络的自愈功能可以对光信号进行放大和整形处理，得到质量较高的光信号。如果光同步数字传输网络的某个传输通道出现故障时，交叉连接功能可以有效保护复接段的通道，并且将信号接入保护通道。

2.3 监控中心系统

电力电缆综合监控系统是由三个部分组成，分别为监控客户终端、监控管理系统和图像监控服务器。远端和近端现场监测设备的管理，由监控中心负责，为了确保还原后的信号能够准确传输至主控计算机中。主控计算机接收到还原信号后会在屏幕上显示相应的图像，并且自动详细记录下监测设备和仪表的运行情况，此时，监控中心的外置大屏幕会与主控计算机屏幕显示同样的图像信息。监控中心系统能够随意切换和控制前端系统的信号采集摄像机，一旦现场出现紧急情况，前端系统摄像头会在联动机制的作用下自动发出声光报警，并且将摄像头对准紧急情况发生区域，自动录像并进行光盘刻录。

3 可靠性及关键技术的评价

3.1 可靠性

该系统采用B/S架构，具有分布式特点，业务扩展及维护简单，具有良好的共享性。开发语言采用成熟的JAVA编程语言，数据库采用企业版SQL Server 2008，此外，综合监控系统的安全运行是监控工作的有利保障。电力电缆中继电保护系统是维护电网安全稳定工作的最后保护关口，因此，它需要具有极高的安全性和可靠性。这就要求在设计电力电缆综合监控系统过程中，将继电保护系统与综合监控系统分离，确保两者的独立性，严禁继电保护系统的控制回路与综合监控系统相连，从而有效提高系统运行的可靠性和稳定性。

3.2 关键技术

电力电缆综合监控系统，将过去监测一次设备的有线网络替换成无线网络，无线传感网络技术具有较好的灵活性，能够在监测区域合理布置节点，方便实现对一次设备运行状态的在线监测，彻底消除了有线监测网络布线难的问题，并且有效降低了电力电缆一次设备监测系统的建设成本和工作复杂程度。

4 总结

综上所述，电力电缆综合监控系统的运用，能够大大提高输电线路故障监测效率，具有显著效益。电力电缆综合监控系统设计是基于无线传感网络，因此，电力电缆综合监控系统与卫星通信技术结合，可以实现全国不同区域的电网运行状态的无线在线监控，以便在地方电网出现故障时，能够及时得到技术服务支持，及时消除电网故障，确保各地电网安全稳定运行。

参考文献

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作者简介

耿芳远（1974-），男。大学本科学历。现供职于山东科华电力技术有限公司，从事电力自动化方向的研究。

作者单位

山东科华电力技术有限公司 山东省济南市 250101