安防之家讯：摘要:该文结合变电所综合自动化系统运行中发生的各种问题，逐项进行了分析，并提出了相应的处理办法，提出了加强专业技术人员的培养和队伍建设，以确保变电所综合自动化系统安全可靠运行，充分发挥综合自动化系统的功能和作用。
目前，国内电力系统在建设无人值守变电站时，基本以遥测、遥信、遥控、遥调，“四遥”技术为基础。由于现场的环境情况无法及时直观反映，致使调度无法及时解决现场防火、防盗、防爆、防渍等问题，以此，在“四遥”的基础上增加的第五遥——“遥视”，对于实现变电“无人值守”具有十分重要的意义。
张家口供电公司怀安供电分公司在所有变电站架设ADSS光缆，解决了通信通道问题的基础上，建设了变电站远方遥视系统。该系统融合了网络视频和数据采集两大主要功能，集遥视系统、安全保卫系统、消防系统、环境监测系统和动力监测系统五大功能子系统于一身，构建市-县-变电站等多级监控网络系统构架，各级用户都能够实时、直接地了解和掌握其下属变电站的情况。系统内部诸如消防、环境动力采集模块与视频、灯光开关、报警设备紧密关联，并通过多级网络综合智能管理控制软件实现系统管理。根据权限，可实现分布式监控、分布式海量存储和管理，一旦变电站内部发生安全或者设备数据的报警，系统可对发生的情况及时作出反应，并可通过系统中的调度视频会议功能，及时进行可视化调度处理，便于应急指挥，摆脱了传统系统相互独立、各自应用的非智能化模式，实现变电站多层次、立体化的安防自动化系统。
系统同时提供事后分析事故的有关资料，能够切实提高无人或少人值守变电站的安全水平，从而全面提高电力系统安全性和可靠性。系统不仅能够实现变电站及厂区内的无人值守或者少人值守，从而为推动电网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的信息技术保障。
张家口供电公司为能更好的实现无人值守站的建设目标，确保变电站的安全、可靠运行，降低运行维护成本，实现变电站的监控视频化、告警联动化、指挥双向可视化，决定积极建设变电站远程遥视系统。
1 系统设计原则
遥视系统的设计原则是:建立以变电站为对象，以监控中心来实施监视和控制，并服务于各级主要生产管理部门的多级视频图像监控网络，并辅以适当的警戒功能以实现变电站“五遥”，为变电站实现真正的无人值守创造条件。在满足需要的前提下，保证系统的稳定可靠，节省投资，使系统发挥良好的经济效应。
1.1 可靠性
硬件可靠性:系统采用高性能的工业级设备，保证硬件的7×24小时不间断运行。
软件可靠性:监控操作系统采用Windows操作系统，具有良好的稳定性。监控图像上通过软件叠加时间和地点防止非法篡改录像资料。
供电可靠性:图像监控设备由UPS供电，在市电电压波动的情况下仍能够提供稳定的交流电压。
用户管理:用户等级管理和密码管理相结合，不同的操作人员具有不同的权限，禁止越权操作。用户操作有记录，系统过滤用户的错误操作。
系统自检测与自恢复:前端系统可以启动自运行，无需现场人员维护。系统通过多种方式监视所有工作站和编码站的运行，并在发生故障时及时报警与恢复，保证系统7×24 h不间断运行。守护进程自动监视图像编码站的运行状态并在故障时自动恢复。用户也可以在监控中心通过图像工作站重新启动图像编码站，或者通过远程控制软件进行远程维护。系统故障可以按照“变电站单个摄像机”“单个变电站”“单个监控中心”三级进行屏蔽，局部故障不会影响整个系统的运行。视频监视系统的故障不会影响变电站的正常运行。
1.2 先进性
先进的视频压缩格式:采用 MPEG4格式压缩视频流。在保证图像质量的前提下，带宽占用大大减小。在图像帧格式352×288，色彩24位彩色，帧速率25帧/s下，占用带宽平均为400 kbit/s，在图像帧格式704×576，色彩24位彩色，帧速率25帧/s下，占用带宽平均为1200 kbit/s，且图像延时小于0.5s。
先进的音频压缩格式:采用PCM/GSM或专用语音压缩算法压缩音频流，平均占用带宽为8 kbit/s。
1.3 灵活性
可升级的压缩算法:由于采用软件编码/解码，如果有了更好的编码算法，可以很方便的进行升级，以保证用户的投资。即使在目前，用户也可以选择多种不同的压缩格式以满足自己的需要。
可调节图像质量与占用带宽:由于采用了软件解码，因此图像质量(帧数、分辨率、图像质量)可以调节以适应用户的需求。
灵活的网络拓扑方式:整个系统建立在IP广域网上，因此具有非常灵活的拓扑方式。只要有足够的带宽和适当之授权，任何一个节点上的用户可以通过安装图像工作站或WEB浏览器查看任何一个图像编码站的实时图像。
1.4 可扩展性
灵活的组网方式，方便被监控变电站的增加。
几个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统。
可以方便的嵌入其它系统中。
2 系统方案概述
根据实际需要，拟利用现有传输网络，构建一个能够实现多级管理的树型网络结构的视频调度系统。涉及市调、县调、变电站的多级网络结构视频调度系统，系统集视频监控、视频指挥调度、视频会议等多功能于一体，并辅以适当的警戒功能以实现变电站“五遥”，为变电站实现真正的无人值守创造条件。在满足需要的前提下，保证系统的稳定可靠，节省投资，使系统发挥良好的经济效应。具体如下:
多级视频监控，实现对变电站，运行重点区域的实时统一监控，使得从市调到县调各级电力单位都可实现对自己所辖变电站的实时监控。各监控点的现场图像和现场环境（红外、烟雾、水浸、门磁等）监控，并产生告警联动。监控的范围除了设备监控、运行状况监控、安防监控，还可扩展到对所属单位工作人员工作情况的监控。系统监控设计是一个多级的监控系统，不仅实现对口监控，还可以根据具体地理位置，实现相关外派单位的监控，横向的监控。
视频调度，市调-县调-各变电站监控调度室，按照隶属关系可进行视频调度。
视频会议，各级单位监控调度中心可召开视频会议。
多客户端浏览，调度中心以外的监管机构可以依据权限登录系统，浏览各变电站、运行中心的运行状况。系统最大支持40个客户端同时访问一路摄像机的监控镜头，而不影响网络运行情况。
3 系统结构
QUinfo系统是一个基于客户机/服务器模型的系统，同时支持B/S构架，即浏览器直接浏览监视，
整个系统主要由视频采集端、监控服务器端、客户端以及传输网络等几个部分组成，可实现视频存储、视频回放、摄像头遥控、报警检测、远程检索播放等功能。
监控服务器对视频采集端提供的数据进行处理，如数据压缩、数据传输、图像报警检测、视频存储等。
同时，客户端有选择性地加入组播组并经过身份验证，可以访问监控服务器，查询监控视频资源，系统中的客户端可以随时加人或退出网络，整个系统的规模可以动态改变，具有很强的适应性。
4 系统构成
系统主要由四部分组成:前端监控点、网络监控中心、监控工作站(客户端)以及传输网络。
前端监控点(各变电站)主要完成图像的采集、编码和传输，摄像机的控制和报警的输入/输出工作。
网络监控中心(县级调度中心)是完成整个系统的中枢部分，承担着与用户和前端设备的接口任务。在县电力公司监控调度中心，主要完成前端变电站现场图像的接收，用户登录管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录像的存储、检索、回放、备份、恢复，调度会议的召开等。
监控工作站(客户端)。使用系统的用户，可利用计算机信息网上的任何一台微机/笔记本电脑当作监控客户端，由系统管理员提供登陆服务器的合法身份和系统使用权限，就可成为监控工作站。客户端软件包括:系统配置工具(Config Tool)、监控软件(Monitor)和录像查询回放软件(Archive Player)。
传输网络。遥视信息传输对网络的基本要求是：高速率、短延时、支持QoS以及资源动态分配，本系统采用快速以太网交换式网络，支持组播以及VLAN技术，是多媒体通信较为理想的网络支撑环境，在端与端之间建立了并行的传输通道，独享网络带宽，而不会发生任何冲突，大大降低了传输迟延，保证了QoS的质量。
各变电站到县调监控中心的信道为专用光纤信道，直接提供以太网接口，各变电站的图像数据信号经过各级交换机、路由器上传至县调监控中心。
5 系统主要技术参数
5.1 网络系统
前端采集设备与网络相连，经过数字压缩后，经本地网络交换机，传送到电力信息网上，而网上的用户即可实现远程实时监控。
根据本项目中的用户需求，在怀安县调的，网络环境要求如下：
最大同时实现40路镜头的录像，最大16幅CIF(分辨率为:352×288)，实时监控图像（4个变电站）或4幅4CIF（即DVD分辨率，720×576），实施监控图像（一个变电站），以及多个客户端，由于县调到各变电站以及到市调均为光纤通道，故传输带宽完全能满足。
县调本地局域网我们使用带组播管理功能的快速以太网网络交换机，完全能适应大容量的信息传输及发送。
5.2 视频系统
视频传输所需的网络带宽8 k～4 Mbps可调，视频帧率最高可达25 帧/s（PAL制视频）。系统支持视频移动侦测功能，图像变化率可由客户根据实际经验设置，以保证移动侦测报警的准确性。系统支持Pelco-P和Canon等协议的云台控制解码器和球机，客户可根据需要选配。
6 系统对电力安全运行的作用
6.1 保证了无人值守变电站的安全运行
遥视系统可以使调度人员实现对变电站的远程正常巡视，实现了变电站运行环境的远程监控，保证了遥控操作的安全性，可以辅助进行事故处理，并可以对设备检修过程进行监控。
6.2 辅助实现有人值守变电站的安全运行
实现了变电站的视频监控和安全防卫，加强了对变电站运行值班的管理。
7 系统的安装调试及运行维护
电源防雷：监控室重要设备的用电插座处，安装一组单相电源避雷器。摄像机加装直流电源避雷器，以保护室外摄像机。
信号防雷：机房信号防雷从每条RS485控制线进机房处，串联安装一只接线式（双绞线，导轨安装）信号避雷器。在每条视频线进机房处，安装一只同轴视频信号避雷器。在计算机网卡输出处，安装双绞线避雷器。
防雷接地：所有从视频监控点到机房的数据线、电源线、视频线，均穿屏蔽金属管，并良好接地。
系统抗干扰：采用集中式供电，所有从视频监控点到机房的数据线、电源线、视频线，均穿屏蔽金属管，并良好接地。
摄像机（包括灯光控制、安防等）的信号回路、控制回路、视频回路、电源回路均采用了必要的屏蔽措施，回路之间相互独立（屏蔽）、互不干扰。
视频线、控制线、电源线采用优质屏蔽线，并加装避雷器。
室外线缆（信号、控制、视频、电源回路）在敷设时穿自来水用的钢管，室内线缆渡锌线管，管与管之间保持良好的连接及接地。
所有视频回路、数据回路、电源回路均采用了避雷措施，视频接口处加装了视频避雷器，数据线接口处加装了数据避雷器，电源加装了电源避雷器(室外电缆均加装避雷器)，所有设备均可靠接地。
室外摄像机的防雷和保护装置采用体积较小、质量良好的产品，并安装在摄像机的机架内，个别无法安装在摄像机机架内的，在摄像机附近装设不锈钢机箱以安装防雷和保护装置，并采取防潮措施。
8.系统的运行维护
检查设备的散热和制冷附件。检查连接处的松动、锈蚀问题。对设备及摄像机防护罩定时清洗，防止灰尘阻碍设备运行，以及摄像机的清晰度。定期检查连接处是否紧固，接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下隐蔽部分锈蚀情况，如发现问题应及时处理。雷雨季节到来之前作防雷检查。电力遥视设备标志规范化。遥视系统设备的文件资料应完整齐全。
电力系统是一切活动的生命线，加强电力系统的安全性管理是一切社会活动得以正常进行的有力保障。变电站遥视系统，由于其智能化、整合化、全功能、网络化的系统结构，可以使变电站的安全监控管理提高到一个新的水平上来。张家口供电公司将网络视频监控系统引入电力变电站遥视系统，实现了变电站的无人监控、少人值班，提高了变电站的自动化水平和安全可靠性，减轻了运行人员的负担。
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