摘要：根據(jù)目前工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的不斷發(fā)展以及數(shù)字視頻技術(shù)的逐漸成熟，提出該項技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用可能性以及設(shè)計方法。通過傳統(tǒng)的模擬視頻采集技術(shù)對變電站的實時狀況進行采集，再利用標準的視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)和成熟的高寬帶數(shù)字通信網(wǎng)，把實時的高質(zhì)量視頻信號和實時的動力環(huán)境數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控中心，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的高可靠性和高穩(wěn)定性的集中管理和調(diào)度系統(tǒng)。為實現(xiàn)無人值守變電站的推廣提供了可靠的技術(shù)保障。 關(guān)鍵詞：遙視：電力系統(tǒng)：工業(yè)電視監(jiān)控：環(huán)境動力遙測： 近年來，隨著無人值守變電站數(shù)量的日益增加，用于監(jiān)控?zé)o人值守變電站的SCADA系統(tǒng)也逐漸顯示出它的不足之處。SCADA系統(tǒng)雖然能夠反映變電站的運行工況，然而在變電站一二次設(shè)備的設(shè)備外觀監(jiān)視和變電站的防火、防盜方面卻是無能為力。這些薄弱環(huán)節(jié)將直接影響到無人值守變電站的安全運行。工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)，作為一種重要的現(xiàn)代化監(jiān)測、控制、管理手段，正好為解決這些問題提供了一個有效的方案。 一、電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用目的 在變電站撤人實現(xiàn)無人值守后，變電站中一二次設(shè)備的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集以及遠程的監(jiān)控成為必需，SCADA 系統(tǒng)雖然可以實現(xiàn)部分的數(shù)據(jù)采集以及控制，但它對整個變電站的設(shè)備的外觀監(jiān)視以及站區(qū)的防火防盜卻無法監(jiān)控，因此，工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用就彌補了無人值守變電站的防火和防盜問題。使變電站的運行生產(chǎn)更加穩(wěn)定和可靠。 二、電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用構(gòu)架 電力監(jiān)控系統(tǒng)的實際網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是和電力通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)緊密相連的，然而，電力監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)卻各不相同，一般的都采用混合結(jié)構(gòu)，這樣既可以保證系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清晰可靠，同時使系統(tǒng)的穩(wěn)定性大大提高。 1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲 2、網(wǎng)絡(luò)組成部分 按系統(tǒng)的區(qū)域分布劃分主要分為：變電站部分，監(jiān)控中心部分，網(wǎng)絡(luò)客戶部分。按系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程結(jié)構(gòu)劃分主要分為：數(shù)據(jù)采集部分，數(shù)據(jù)壓縮編碼部分，數(shù)據(jù)傳輸部分，數(shù)據(jù)解壓縮部分，系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理部分，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享部分。 3、變電站內(nèi)的監(jiān)視區(qū)域 根據(jù)變電站的一般基本建設(shè)，主要監(jiān)視主變壓器，廠區(qū)，電壓互感器，電流互感器，高壓室，主控室內(nèi)的儀表儀盤盤面等。主要監(jiān)視指標有：主變壓器的油位，溫度表的表盤指示，高壓開關(guān)是否有外部損傷，信號燈的指示是否正常等。 4、變電站內(nèi)的防火防盜區(qū)域 變電站實現(xiàn)無人值守后，防火防盜問題尤為重要，因此，遠程圖像監(jiān)視和環(huán)境數(shù)據(jù)實時監(jiān)測就具有不可替代的作用。變電站內(nèi)的主要防盜區(qū)域有：變電站場區(qū)，電容室，消防設(shè)備間，高壓室，主控室等；主要防火區(qū)域有：高壓室，主控室，電纜夾層，電容室等。 三、電力監(jiān)控系統(tǒng)的詳述 電力行業(yè)遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集部分主要包括：模擬圖像數(shù)據(jù)采集，環(huán)境數(shù)據(jù)采集，動力設(shè)備數(shù)據(jù)采集三部分。圖像數(shù)據(jù)的采集采用一般的傳統(tǒng)工業(yè) CCD攝像機配標準光學(xué)鏡頭器件，并且所采用的攝像機能兼容PAL制和N制兩種標準。圖像的分辨率一般應(yīng)不低于420線。在特殊的場合有必要采用特殊的低照度攝像機或配有紅外燈的紅外攝像機，這樣就可以更加適合變電站的實際需要。在攝像機的電源配置方面，應(yīng)該選擇AC220V標準供電方式，這樣可以降低由于變電站的交變電場引起的電源干擾。環(huán)境和動力數(shù)據(jù)采集主要環(huán)境動力采集器或標準的PLC設(shè)備，環(huán)境監(jiān)測部分主要采用標準的傳感器技術(shù)，對實際需要檢測的高壓室和主控室等場所進行實時的溫濕度、煙感、安全等實時監(jiān)控。動力設(shè)備的監(jiān)測是相對較復(fù)雜的系統(tǒng)，因為在該系統(tǒng)中牽涉的設(shè)備較多，提供設(shè)備的廠家也較多，因此所要監(jiān)控的動力設(shè)備的動態(tài)協(xié)議以及控制方式也就相對復(fù)雜。但一旦該系統(tǒng)建成，就完全實現(xiàn)了整個變電系統(tǒng)通信設(shè)備的統(tǒng)一管理和實時監(jiān)控，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)地動態(tài)數(shù)據(jù)管理和控制。 根據(jù)電力部門的進一步改造，變電站和調(diào)度中心之間的通信線路也日益完善，最早的電力載波設(shè)備逐漸被光纜所替代。由于光纜鋪設(shè)的逐漸完成，電力通信實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，站與站之間，站與調(diào)度中心之間的數(shù)據(jù)帶寬從原來的30-300Kbit/s到現(xiàn)在的100-1000Mbit/s。由于電力通信數(shù)據(jù)通道的大大改善，使電力系統(tǒng)遠程圖像和環(huán)境動力監(jiān)控的建設(shè)成為可能。根據(jù)現(xiàn)行的數(shù)據(jù)通信原理，現(xiàn)在的電力通信中均提供標準的2M/E1線路，因此，變電站的實時監(jiān)控系統(tǒng)就在2M/E1的基礎(chǔ)上完成。由于各個設(shè)備廠家所采用的數(shù)據(jù)編碼方式的不同，因此也有采用以太網(wǎng)絡(luò)或低速的DDN,PSDN網(wǎng)絡(luò)的。由于各系統(tǒng)所提供的帶寬不相同，因此在監(jiān)控系統(tǒng)中圖像的質(zhì)量和速度也不一樣。例如河南思達電力通信公司設(shè)計的采用目前世界上最先進的MPEG4數(shù)字圖像編碼器技術(shù)生產(chǎn)的SDV-2000MP4-T/R編解碼器，該編解碼器依靠現(xiàn)在使用越來越廣泛地以太網(wǎng)絡(luò)，在相對較低的512K的帶寬上即可以完成實時的圖像傳輸，圖像的質(zhì)量和色度均達到工業(yè)相關(guān)行業(yè)標準。 目前國際上通用的圖像編碼技術(shù)主要有：H.261，H.263，小波技術(shù)，MPEG1，MPEG2和MPEG4技術(shù)。這幾種技術(shù)各有各的優(yōu)點和缺點。相對而言，MPEG4技術(shù)為目前最佳的數(shù)字圖像編碼技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用使高質(zhì)量的圖像在相對較低的帶寬上傳輸成為現(xiàn)實。 在電力系統(tǒng)中，集中的設(shè)備統(tǒng)一管理和運行生產(chǎn)監(jiān)控已是勢在必行，因此，電力調(diào)度監(jiān)控中心的綜合功能將大大增強。電力遠程圖像環(huán)境動力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控中心要和調(diào)度中心合并使用，其中電視墻和投影儀的使用將使調(diào)度中心的功能更加強大和正規(guī)。由于電力系統(tǒng)中的以太網(wǎng)建設(shè)日趨完善和穩(wěn)定，監(jiān)控系統(tǒng)的使用也越來越廣泛，它不但可以在監(jiān)控中心集中管理和監(jiān)視整個系統(tǒng)的運行，同時實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)終端用戶的圖像瀏覽和控制，使整個系統(tǒng)更加完善和可靠。在監(jiān)控系統(tǒng)中，硬盤錄像技術(shù)實現(xiàn)了圖像的海量儲存和智能管理。 在監(jiān)控系統(tǒng)中的環(huán)境和動力部分管理主要有監(jiān)控中心的管理軟件完成，它不但可以完成整個系統(tǒng)的實時監(jiān)測，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集和存儲并根據(jù)需要完成實時報表和定時報表等功能。 四、電力監(jiān)控的發(fā)展和未來 根據(jù)電力生產(chǎn)的發(fā)展需要，電力系統(tǒng)的圖像和環(huán)境動力監(jiān)控的建設(shè)將成為必然，該系統(tǒng)的上馬不但可以逐漸完善電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)，同時為電力系統(tǒng)的運行生產(chǎn)提供高科技的技術(shù)支撐和最有力的系統(tǒng)保障。