浅谈无人值守变电站设备监控与视频监控的融合

吕鹍 岳广涛

摘要：本文根据对无人值守变电站的现状进行了简要介绍,找到了目前无人值守变电站存在的不足和问题。针对目前的各种监控新的技术各种优势和缺陷，将各种新技术进行整合，有效提高了无人值守变电站的安全性和可靠性。最后，提出了新型无人值守变电站监控系统的方案设计和发展前景。

关键词：无人值守；变电站监控；电子感应

中图分类号： F407 文献标识码： A

0 引 言

随着电网规模的不断扩大,变电站规模和数量不断增加,变电站监控系统维护的工作量也与日俱增,但维护人员的数量却没有同比例增加,由此给工作人员带来了巨大的工作压力。为了提高经济效益和劳动生产率，在变电站系统日常的生产过程中大量采用无人值守模式。为防范变电站在运行中出现操作失误、火灾、设备被盗窃以及非工作人员闯入等突发事故，电力部门通过建立远程监控系统，将所属变电站各个监视点的实时运行图像以及防火防盗等智能设备报警信息传输到监控中心，实现对所属变电站的远程实时视频监控、远程故障和意外情况告警接收处理，以此来提高变电站运行和维护的安全性及可靠性。但由于技术发展的局限，现有变电站监控系统中视频部分大多仅能提供现场监视等简单功能，电子感应测量设备提供的信息比较有限，且视频系统和电子感应系统大多情况下是相互独立运行的，这些因素无形中降低了监控的效果。

现有变电站各关键设备设备上有一定的电子感应原件，实现了设备本体状态的实时监测，同时与五防结合，有效防范设备的误操作。同时随着现代安防技术的升级进步，有效提高了变电站内安全保障，同时利用其视频技术可实现站内的全方位巡视，以及设备的外表检查，在视频监测的基础上，对视频信息进行计算机视觉与模式识别分析，能够自动地从纷繁的视频图像中分辩、识别和提取出关键目标的有用信息。利用这一优势，将视频分析技术应用于变电站视频监控系统，使其能够不间断地自动分析监控视频，进行视频过滤，提取有用信息，同时将此信息与电子感应设备的探测信息进行融合，使得向监控人员提供的信息更加可靠和全面，以极大地发挥与拓展现有监控系统的作用与能力。但是以上技术目前还有实现融合，如果能解决这个问题，对无人值守变电站的发展将具有更加重大的意义。

1 无人值守变电站监控现状

无人值守变电站远程监控系统应用中比较常见的是将后台机侧增加一个网卡，将后台机所得到的数据上传到调度或集控中心监控室，而视频监控一般是采用典型的客户／服务器体系结构，可分为前端现场系统、中间数据传输系统和后端管控系统三个部分。视频监控中前端客户系统设在变电站监控现场，设备有360度摄像机、视频服务器、电子围栏、烟雾探测器等，负责现场音视频信号、报警信号等数据的采集、编码和上传，控制信号的下载和解码，实现对摄像机的控制和本地监控任务。中间传输系统主要由网络通信设备和网络通道组成，用来完成前端和后端之间的数据传输交换任务。同时，前端也对所有的监控用户进行统一的管理。通过以上技术,无人值守变电站的管理还是采用集中监控，基本实现了调压、无功补偿投切以及单项断路器分合的远方操作，同时通过视频监控进行定期巡视，但是由于技术还不成熟，仍需定期进行现场巡视。

2．无人值守变电站远程监控存在的问题

无人值守变电站现有监控系统存在的主要问题是：1.原有设备基础较差，缺少相应的监控拓展插口，使得相当数量的老旧设备监控不到位；2监控图像需要依靠人工实时观看、手动调阅，视频实时监控中的图象分析处理能力不足，不能做到事故预防、发现及处理，大多是只能用作事后取证；3电子感应装置仅仅是起步阶段，设备之间还有信息盲点，无法做到设备的全面信息监控，信息相对单一有限，且工作稳定性较差；4视频监控获得的信息和电子感应探测信息没有融合充分利用；5设备监控系统与视频监控系统抢夺资源，原有的网络通道数据传输能力有限，而目前的设备监控系统与视频监控系统数据大较大，有限的输送能力与庞大的数据量之间的矛盾突出；6设备监控系统与视频监控系统之间目前是分离运行，但是视频监控系统没有与保护装置进行整合，信息相对散乱，且没有软件支撑，加大监控人员工作量。以上问题将成为充分发挥无人值守变电站监控系统效能的瓶颈，会严重地制约电网生成效率的进一步提高。

3 信息分析技术在无人值守变电站监控中的应用

根据上文的介绍和分析，设备的电子传感元件与视频分析技术的应用具有信息分析及处理能力，通过信息处理，利用远方控制软件实现对电网中各变电站进行有效管理。对无人值守各变电站关键设备进行改造，增加拓展插口，增加参数监测原件，并对衔接设备进行改造，有效消除设备监控中的盲区。同时视频监控方面益采用清晰度较高的摄像装置，同时利用红外扫描装置，有效对变电站监控现场的设备进行监控和发现设备缺陷。同时利用信息分析技术对变电站监控信息进行分流，分流信息实现独立的存储备份和信息分析，根据预设的变电站监控现场异常情况类别，生成相应的异常情况信息。对变电站的设备监测系统与视频监测系统的信息进行综合判定，以决定异常情况的真实性和重要性，最后生成详细的报警信息及时向监控中心发出提示。为了缩短报警信号在生成和被监控人员获得两者之间的时间延迟，提高对异常情况的响应速度，需要将报警信号进行单独编码上传发送。

4 总 结

随着国家对电力需求的不断增加，电网规模不断扩展，有限的运维人员必然需要大量的变电站采用无人值守工作模式，其运作的正常与否直接关系到电力企业或整个电网能否正常运作。将远方变电站信息分析技术应用于无人值守变电站管理，同时充分利用传感器信息采集能力强的优势，可更高效的提高无人值守变电站监控的智能性和可靠性。在充分考虑无人值守变电站的地理环境、设施布局、天气环境等复杂因素的基础上，利用各种传感器、视频等多媒体技术进行变电站设备的全面信息采集，经过监控信息分析系统对采集的信息进行分析处理，利用远控端对变电站设备进行远方控制，利用一个好的平台对以上过程进行高效整合后形成的技术对变电站监控将是一个革新，对我国将来的电网监控运行、维护以及检修将具有里程碑的意义。