电力设备监控系统研究

张立果 包留斌 范振山

【摘 要】经济的高速发展需要电力的稳定支撑，如果电力设备出现故障，势必会给经济的发展造成不良的影响，因此对电力设备进行实时有效的监控从而防患于未然显得尤为重要。本文结合当前企业电力设备监控系统的发展现状，对其进行了简单的介绍和研究，

【关键词】电力设备 监控系统 研究

国民经济的快速、健康发展离不开电力工业的大力支持，安全、稳定和充足的电力供应是保障国民经济健康发展的前提。电力系统包括原始电能的生产、输送、分配等多个环节的操作，极大地满足了人们从事日常生活及生产活动的用电需求。电力系统是由各类电力设备组成的，设备工作状态对电网调度效率有直接性的影响。如今，电网的分布越来越广泛，各种电力设备特别是室外高压输变电线路所处环境复杂、易受损害，从而导致电力事故的发生。因此，需要我们能够对各类电力设备进行实时的监控，确保其能够安全的运行，防患于未然，减少甚至避免电力故障带来的经济损失。在现代电力控制系统中，根据电力设备设计了监控系统，通过观察设备反馈出来的数据信号，发出准确的操控指令。近年来电力行业对监控系统的应用越来越多，特别是无线远程监控系统的功能优势显著，改善了电力设备的运行效率。基于以上分析可以看出，电力设备监控系统的研究与发展对电力工业以及整个国民经济的发展具有重要的现实意义。

1 电力设备监控系统的发展现状

对电力设备进行监控的传统方式是人工巡查，需要相关检测人员现场运用感官以及配套的检测仪器对电力设备进行一些简单的监测，这种监测方式存在很多缺陷，比如劳动强度大、检测质量分散以及容易受主观因素影响等等。

经济的发展迫切需要电力的支持，由此带动我国高压输电线路的规模迅速增长，线路运行部门对线路巡视维护的工作量越来越大，急需用先进的技术来帮助线路维护人员提高工作效率。智能视频技术应运而生，其借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息，在减轻视频监控人员劳动量的同时可以减少误报漏报，还可以提高报警处理的及时性，大大提高了电力系统监控的效率。近年来，随着计算机技术的进展和微机监控技术在电力设备的推广使用，电力设备巡检机器人系统因其灵活地控制运行方式、不受天气因素影响等优点，逐渐在无人值班或少人值守电力设备对户外高压设备执行巡检任务，为及时发现和消除设备缺陷，预防事故发生，确保设备安全运行发挥了一定的作用。

2 电力设备监控系统的设计原则

2.1 技术先进

监控系统的设计一定要具有科学性和先进性，兼顾当前和未来的应用需求，使其具有较长的生命周期和先进水平。应合理的引进各种先进的传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、专家系统等综合智能系统，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究及应用得到不断地发展。

2.2 扩展开放

除了保证监控系统内部之间的有机协调外，还应留有面向外部系统的标准接口，以实现与其它子系统之间的数据交换，保证系统的不断扩展。系统设备选型遵循有关国际标准、国家标准和行业标准，使系统具有高度的开放性和技术上的兼容性，系统间应具有良好的互联、互操作能力。

2.3 操作便捷

系统设计应充站在有利于操作人员便捷监控与操纵的立场上，使数据处理工作简单、方便、快捷，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯，系统数据维护方便，备份及数据恢复快速简单。理想的电力设备监控系统应该能够提供智能化的数据处理平台，由数字显示屏把故障监测结果呈现出来。

2.4 安全可靠

安全可靠不仅包括系统本身，也包括相关的数据信息。系统的设计必须在投资可接受的条件下，从系统结构、技术方案等方面综合考虑，以确保系统长期运行的可靠性和稳定性。系统建成后，除了操作人员必须得到相应的操作手册外，在技术上提供先进的、可靠的、全面的安全保密方案和应急措施。

3 电力设备监控系统的整体构建

电力设备监控系统主要包括现场设备系统、网络传输系统和监控中心系统。

3.1 现场设备系统

现场设备系统主要是指电力设备的图像采集与处理，设备主要包括摄像机系统、红外烟雾报警器、视频编码服务器、温度湿度传感器和太阳能供电系统等。前端摄像头的视频或者音频信号通过模拟音视频线缆接入视频编码服务器，由视频编码服务器对模拟信号进行编码压缩后编码为数字方式的信号，并通过网络向远端的监控中心传输。

3.2 网络传输系统

网络传输系统一般包括：通信网络、数据中心和数据终端。传输的通信网络为总线形网络，可以将高速网络通信链路设备完全结合起来，连接在总线上的设备通过监察总线上传送的信息来检查发给自己的数据。通信服务器以公网固定IP或固定的域名接入Internet，CDMA数据传输单元（DTU）上电后，主动与通信服务器建立连接。

3.3 监控中心系统

监控中心系统在电力监控系统中的作用是不可忽视的，不但是电力监控系统的集控中心部分，还是监控管理系统和监控客户终端组成的主要图像监控服务器。它主要完成以下几种功能，例如对图像解码和接收，电力远程监控的管理，电力监控中的优先权的分配，电力远程控制信号的协调，远程图像的实时监控和视频录像的回放、备份、恢复等功能。

4 结语

对电力设备监控系统的研究与应用，能够够使我们更好地对各类设备进行有效的控制，减少甚至避免电力系统故障的发生，创造安全稳定的供配电环境，保证地区经济的健康发展。与此同时，企业和科研单位要不断地对监控系统进行优化，并合理引进先进的技术与设备，保障电力设备监控系统的高效运行。

参考文献：

[1]赵中原，方志，丘毓昌，王尔智. 电力设备监控系统的发展[J]. 沈阳工业大学学报，2001，08：308-311.

[2]祁瑞琳，谢铭. 研究电力设备监控系統操作的要点[J].科技风，2012，09：38.

[3]康欣. 基于无线网的电力设备监控研究[J].设计与分析，2014，04：158-159.

[4] 成春旺，刘晓平，孔兵，王功成，牛华峰.基于GPRS的电力设备无线监控系统研究[J].电力系统通信，2006，02：39-41.

[5]胡自强.基于多无线传感器网络的电力设备安全监控系统研究[J].电工研究，2012，06：53-54