浅谈无人值守变电站设备监控与视频监控的融合

刘钊

（国网陕西榆林供电公司变电运维中心集控班，陕西榆林 719000）

0 引言

目前变电所的各个重要设备都配备了一些电感元件，可以对设备的运行状况进行实时监控，并与“五防”相结合，可以防止误操作。同时，随着现代安保技术的不断发展，电力系统内部的安保工作得到了极大的改善，通过视频技术，可以对整个变电站进行全方位的监控，并对各种设备进行表面检测，通过对视频进行计算机视觉和模式识别，可以从大量的视频中提取出有用的信息。

1 无人值守变电站综合监控系统的基本功能

1.1 系统管理的功能

无人值班变电站的综合监测系统是实现系统管理的基础。在该体系的特定应用下，由主控制中心与各个层次的子系统通过科学的联网实现了统一的使用和管理。同时，主控制系统和各个子系统都有自己的权限，通过这些权限，可以将所有的资源和参数都集中到主控系统上，方便了系统的集中管理。

1.2 监控防盗的功能

对变电站进行科学的监视和防盗是无人值班变电站综合监测的基础。因为很多变电站都是小面积的，所以在管理上可以采用电子栅栏、红外对射探测器、高清视频监控等设备来实现对变电站的安全和视频监控。

对环境进行全方位的监测是无人值班变电站综合监测的基础。在主控制中心，采用红外远程控制指令，实现对变电站室内温度、湿度的全面控制，保证室内的健康。同时，还可以调节室内的空调、风机，保证室内的供电安全，避免火灾、线路损坏，从而达到保证线路畅通和安全的目的。

对无人值班变电站的综合监测系统，其主要作用是对语音和视频进行监测。通过这种有声录像技术的应用，无人值班变电站能够对进出人员、变电站线路运行、变电站室内设备坏损、变电站周边环境的实时监控录像、声音记录以及各种突发情况的报警，确保变电站的运行能够处于最佳状态。

1.3 综合自动化系统

变电站综合自动化系统是利用计算机技术、网络通信技术、信息处理技术等技术，对变电站二次设备进行综合优化设计的综合性自动化控制系统。

（1）遥测，它是对变电所的主要工作参数及变数进行远程传输，并将其传输至监测中心。远距离测量包含了变电站的主变油温、各段母线电压、10 kV侧各线有功、无功功率等实时数据。

（2）遥信，它是对变电所的各类保护及开关的数据进行采集，并将它们传输到监测中心。远程通信包含断路器、隔离开关位置、各类设备状况等。

（3）遥控，它是由监测中心发布指令，并能遥控开关变电所的电器。遥控量包含主变压器有载分接开关、站内所有断路器等。

（4）遥调，是指对变电所的各个电气参数进行远程调整。远程控制是指对现场装置进行安全防护的设定。

当前，在变电站无人值班的综合自动化系统中，多采用分层、分散的结构，既有继电保护，又有测控元件相互独立又相互融合，结构模块化，支持计算机网络通讯。因此，该系统具有很强的适应性和高可靠性，便于设计、调试和扩展，特别适合于旧变电所的改造。变电所的通讯系统包括了过程层、间隔层和站控层，这些层通过各自的通信规范变换实现了数据交换，从而实现了变电站的RTU功能。

2 无人值守变电站运行现状分析

在变电站中，智能视频监测技术有着广阔的应用前景，其中，对变电站环境监测的重点是动物性监测、自动报警跟踪、异常识别报警、电力设备带电维修等。该系统在自动识别、入侵检测等方面运用了多种手段，效果显著，可满足消防安全、防盗的要求，有利于提高变电站自动化、智能化水平。从客观的角度来看，目前的无人值班变电站在某种程度上能够满足遥测和遥控等工作需求，但其在实际运行和管理方面还存在着一些问题。例如，变电所发生的异常故障，员工不能及时赶到现场，了解具体的情况，从而造成故障检修的延迟。此外，无人值班的变电所在运行过程中会出现误报的现象，严重地影响了整个系统的正常工作。

3 电力设备主辅系统联动信号

近年来，集中式辅助设备的使用越来越普遍，其中，主设备的信号联动是对辅助设备进行集中监测的一个重要作用，它可以确保电力系统的稳定运行，提高电力系统的安全、稳定。解决变电站设备分闸操作结果确认存在的判据问题，采用现代影像技术，研制运行信息自动协调界面，以确保主设备监控系统与辅助设备集中监控系统的联动作用，主要指主设备监控系统发出信号，辅助设备监控系统自动弹出监控对象相关视频，为集控站工作人员延伸视觉至现场设备位置提供便利。此外，辅助装置集中系统可以在开关、刀闸发生动作、发生意外时自动弹出影像装置。

在主机和附属设备的中央监视系统中，采用TCP 的文字形式进行报文，并根据CIM/E 的格式进行文字说明。当主机监视系统被遥控或有异常信号时，除了本身的系统进行相应的操作之外，主机监控器还将事件目标的信息传送给副装置的中央监视系统。

视频连接主要用于主设备监控系统传送其连接设备的资源，并将辅助设备集中监视系统中的预置位信息进行对比，实现对站点名、设备名的完整匹配。与事先设定好的监控策略相结合，显示对应刀闸和开关的监控，监控刀闸和开关的动作，方便工作人员监控刀闸的开合的情况，为下一步的操作提供了重要的参考。报警联动界面主要用于发送事故信息、异常信息、变位信息、超限信息、通知信息和保护信息。辅助装置集中监视系统将预设的摄像头与预设位置相结合，并与完成设定策略相结合，以多角度记录事故发生前后的装置状况。

总之，通过主、辅系统的信号联动，可以有效地解决电力系统间的“孤岛”现象，提高变电站运行的智能化程度，从而推动以视频为基础的辅助设备集中监测系统得到广泛的推广。特别是主设备的异常信息交流，方便了设备故障的快速定位和分析，可以提前进行预警，降低异常报警对设备的安全、稳定运行带来的影响，有效地提升工作的质量和效率，在保证电网安全、稳定运行的同时，还能起到减员增效的作用。

4 结语

总之，正确运用智能视频监控技术，以提升监控的自动化程度，当监测区域中出现可疑目标时，系统会立即发出预警，并通知工作人员采取相应的应对措施，从而降低风险。在综合考虑变电站地理环境、设施布局、气象条件等复杂因素的影响下，利用各种传感器、视频等多媒体技术对变电站的综合信息进行综合的采集，并通过监控信息分析系统对所收集到的数据进行分析、处理，通过远控端实现远程控制，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，对我国未来的电网监控运行、维护以及检修将具有里程碑的意义。