无人值守变电站数字视频远程监控系统研究

陈明升 羊昆儿

中图分类号：F407.61 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2019）12-190-01

摘 要 在我国快速发展的过程中，我国的科学技术在不断的发展，社会在不断的进步，随着计算机技术的发展，电网无人值守变电站开始使用远程视频监控系统。本文主要分析了无人值守变电站管理中存在的问题，提出了变电站数字视频远程监控系统。本系统以以太网通信为基础，较为全面、直观地掌握无人值守变电站的各种信息，准确识别现场情况，有利于实现遥测、遥视等功能。

关键词 无人值守变电站 数字视频 远程监控系统

井下变电所是矿井供电系统的重要組成部分，其能否稳定运行直接关系到矿井供电质量。由于井下大功率载荷多，分布范围较为广泛，设备运行环境较为恶劣，存在多种影响变电所稳定运行的因素。随着矿井机械化程度的大幅提升，更大功率的设备以及先进控制技术在矿井中应用推广，对矿井供电质量也提出了更高的要求。

一、无人值守变电站存在的主要问题

当前，无人值守变电站虽然能够实现一定程度的遥测、遥控等，但仍存在着一些不足。第一，当变电站发生异常情况后，维护人员无法及时了解现场情况，延长了故障处理时间。第二，误报信号事件时有发生，不利于正常工作的开展。第三，在遇到高温、多雨的天气时，维护人员需要对数量庞大的变电站开展巡视，工作量大，不能及时发现和处理问题。第四，当变电站发生火灾、盗窃等事故时，不能在第一时间获得信息。因此就需要使用现代信息技术对无人值守变电站进行管理，确保电网的安全运行。

二、无人值守变电站数字视频远程监控系统研究

（一）对接前端设备

对于视频监控及巡检、安全防范及门禁、环境监测、火灾报警、动力照明控制5个子系统的所有前端设备，需满足以下规约标准：（1）交互协议应采用DL/T860协议或其他国际、国家、行业统一标准；（2）视频设备采用以太网接口，视频传输采用ONVIF、PSIA、RTSP、GB28281等国际、国家、行业统一标准；（3）对其他具备通信接口的设备采用RS485等现场总线接口，通信规约采用IEC60850-5-104：2000规约；（4）系统平台还需满足对所有前端设备兼容主流厂家自定义协议，内置SDK/API进行对接。软件/系统/平台/厂家通过各种接口对接技术，如API、WebSevice、WebSocket、SDK、Socket等通用技术对接各类厂家不同设备的接口。以海康网络摄像机为例，在通过对应的SDK接口接入设备信息、视频信息后，经过数据处理，提供一个对外的、通用的、标准化的接口，既方便统一管理，又可降低成本，更简单地对接各厂家的硬件设备。

（二）温度监测

变电所内的供电设备较为集中，单个设备发热量较大，导致变电所内的环境温度较高，对变电所内温度进行监测，确保供电设备处理的温度运行区间。同时也可以针对容易产生明火或者发热量大的供电设备单独布置温度传感器，对产生浓度进行监测，预防并防止事故发生及扩大。温度传感器布置时根据变电所环境确定，并通过联动装置将传感器与监控系统连接。

（三）软件结构

第一，编程环境。无人值守变电站数字视频远程监控软件使用了客户机和服务机两种模式，能够对连接在局域网中的摄像机进行控制。摄像机的控制可通过串口数据实现，因此，其核心问题在于如何提高网络数据交换速度。可以通过WindowsSocket进行通信设计。TCP/IP的核心在于传输层协议、网络协议层和物理接口层，他们能够在操作系统中实现，但操作系统的内核不能被用户直观感受，而用户只能够感知应用程序。因此，多使用Winsock实现TCP/IP下应用程序编程。第二，图像压缩和检索。①图像压缩的标准。图像多按照JPEG2000标准进行压缩，按照这一标准压缩的图片质量高，而且还能够按照图片质量和分辨率进行传输，还具有存取处理、兼容性高的特点。对运动图像压缩多使用H.263编码的方式，这一编码方式有侦内编码和侦间编码两部分。这一标准的编码可以双向编码，而且速度快，误码率低，在较低的宽带速度下也能够得到较好的图像效果。②图像检索。无人值守变电站数字视频监控系统所得到的视频图像较多，内容检索就是以此为基础开展的。以内容为基础的检索是指以媒体内容的特征的检索，它能够从数据库中检索到符合特征的图像或视频。这一检索模式融合了图像分析和识别技术，检索速度快，人机交互性能高。第三，云台控制。云台是一种能够承载摄像机水平和垂直两个方向的旋转。云台控制器设置在控制室内，通过操作能够控制云台电动机上的电压，进而使云台载着摄像仪旋转，进而实现全面监控。云台控制选好了摄像头后就能够实现变焦、聚焦、雨刷等任务。

三、结语

随着更多先进技术及先进设备在矿井中应用普及，矿井生产对供电质量的要求也不断增加，文中以某矿井下变电所无人值守监控系统应用为工程实例，对无人值守监控系统的组成以及具有的功能进行阐述，分析监控系统具有安全防护功能，可以实现对井下变电所监控，从而在一定程度上提升了变电所设备运行稳定程度，减少变电所安全事故发生，对保障矿井生产安全具有一定的促进作用。

参考文献：

[1]王彦博.无人值守变电站数字视频远程监控系统研究[J].科技经济导刊，2019，27（15）：38.

[2]王旭.无人值守变电站智能视频监测系统的设计与实现[D].华北电力大学，2014.

[3]吴勉中.变电站综合智能化监控系统的开发[D].电子科技大学，2011.