浅述变电站数字视频监控技术

时间：2024-05-17

胡文娟

（云南电网公司玉溪供电局，云南玉溪 653100）

图像监控以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。在电子技术与通信技术的发展过程中，图像监控系统的技术水平直接反映了不同阶段电子与通讯的技术状况，而计算机及网络技术的发展将图像监控技术提到了一个新的高度。建立图像监控系统，能够对各变电站有关数据、参量、图像进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各变电站的情况，并及时对发生的情况作出反应。

1 监控内容

图像监控：包括主控室、高压室、开关场、大门、围墙等监控点。安保环境监控：包括建筑物的红外防盗、消防烟感、设备红外温度、环境湿度等。

2 监控系统的组成

数字视频监控系统基本由监控前端、监控中心和通信网络3部分组成。如图1所示。

监控前端主要由监控设备、视频服务器、报警主机等构成。在设备的周边，有各种类型的摄像头同时不间断的监视。固定摄像头、带云台普通摄像头和球型高级摄像头担负着不同任务,监视设备的运行状况。通过全方位的检测和定位，达到理想的监测效果。同时，各种报警器在实行着它们的任务。红外对射报警器在一定距离内检测外来人员的入侵，根据不同的有效距离选择不同的报警器;烟感报警器根据烟雾和温度的综合检测，判断火灾报警，将数据传给报警主机。报警时，灯光自动打开。在监控的过程中，视频服务器起着绝对的作用，它是监控前端的核心设备，通过它完成视频信号数字化压缩、数据网络传输、云台控制和报警信号检测的功能。

监控中心对变电站所有的监控前端图像和设备进行集中监视、录象和控制，一般设在调度中心的办公大楼。监控服务器采用的是性能可靠的PC SERVER，也可用工业控制计算机。监控服务器装有监控服务器软件，对视频服务器进行参数设置，对录像文件进行管理。办公人员可登陆见空服务器进行终端监控。

数字视频监控系统可支持双绞线、电话专线、ISDN、光纤等多种方式，在监控前端与监控中心的服务器之间建立数据通道。针对目前很多变电站都已经架设起光纤网络，采用光纤的E1通道传送图像可以说是最佳选择。因为E1通道传送图像的速度和质量已基本满足监控的要求，也不会占用太多光纤资源，利用光纤的环网更可为图像传送提供冗余通道。

3 监控系统功能

3.1 实时监控功能。数字视频监控系统通过通讯信道或网络接口实现变电站的远程图象传输，送到办公大楼的监控中心。工作人员可对监控前端进行远程控制，在监控终端计算机上，直接浏览器软件连接到监控服务器来监视。工作人员只需输入监控服务器的IP地址，登入数字监控系统后，输入用户名与密码，即可监视和控制。对一些重要设备(如主变压器)，可选1-2台不带云台的固定摄像机作专门监视;另外再选用1-2台带万向全方位云台及镜头可变焦的摄相机对场地的其他设备进行监视。主控室有较多的仪表和灯光信号，若有需要对控制屏屏面的灯光信号和仪表读数进行监察，可选用带云台且镜头自动对焦的摄像机，这样可以避免远方人工调整时因为响应延时而造成的对焦困难。工作人员可选择、观察不同监视点的图象，调节摄像机镜头改变监视范围和观察效果，选择多画面显示传输，以便对变电站现场多个监控点进行监控，发现问题及时解决。当监控点发生报警时，系统会自动启动各种连动设备，并将视频切换到相应的摄象机，自动完成录象，同时发出声光报警。

3.2 录象和回放功能。其中包括:①系统定时录象。工作人员可以设定多个时间段对某个监控前端的图象定时录制，数据保存在监控中心监控服务器硬盘上。②报警自动录象。不同监控前端的报警可同时录象，同一监控前端有多个报警同时发生时，系统录制优先级高的报警录象。③手动录象。工作人员可根据需要随时选择系统各个监控前端进行录象控制。

3.3 系统管理功能。其中包括:①用户安全保护。系统采用操作密码机制。通过网络对监控前端的访问实行几级保护。保证非工作人员进入不了系统，不能了解变电站的相关设施，起到一定的"保安"作用，减少可能出现的其他不良影响。②多客户端监视。多个监控终端可以同时对某一个监控前端进行图象监控，而网络通讯的数据量与一个监控终端监控时相同。多个监控终端中仅有其中一个控制优先级高的进行控制。③巡更设置。系统可方便的根据工作人员的要求设置巡更点、巡更路线和巡更时间。④报警布防和撤防。通过系统的参数设置可进行报警的布防和撤防，也可设置报警点位置、报警设备类型、摄像头号及联动动作等参数。所有报警点必须布防，系统才能在报警信号发生时做出响应。可以根据需要在不同时段布防和撤防。

3.4 与以太网的连接。其中包括:通过强大、高效的以太网通讯网络，各智能设备之间可以很方便地实现信息共享。网络技术已经成为变电站自动化发展的关键技术，它能把分散的各种智能设备组成一体化的网络系统，进而构成功能完备、高可靠、高效率的自动化系统。

3.5 其他功能。主要是:①电子地图。系统引导采用电子地图，监控前端采用平面示意图，同时在电子地图和平面图上显示监控前端和监控点的监控信息，当发出报警时，电子地图和平面图上显示监控信息会发出警报，便于用户操作和监控。②在线帮助。系统提供完整的在线帮助，便于用户操作。③系统自诊断。系统对自身进行诊断、故障定位，并主动发出告警。数字视频监控系统采用的软、硬件设备进行系统集成，进行变电站视频信号的采集、压缩和传输;同时采用工业控制数据采集设备采集变电站现场的各种报警信号和环境参数，在极大程度上提高了系统的环境适应性和可靠性，减少了维护工作，便于实现变电站的无人值守，真正实现了变电站的遥测、遥控、遥调及遥信，增强了变电站室内和室外的图像监视功能。对于变电站的火灾、爆炸、泄露、失窃和破坏，同样具有很好的防范作用。