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变电站高清视频监控解决方案 2013-01-25

本文根据海内数字化变电站的现有情况和高清智能视频监控的发展趋势,监控摄像枪厂家先容了如何结合最新的高清网络摄像机,经由二次开发构建数字化变电站高清智能视频监控系统,实现对变电站的整体状况和设备运行情况进行直观的监督,辅助使用者更好地维护变电站出产运行。

  近几年来,跟着IEC61850尺度的应用和光电互感器的研发和投入使用,数字化变电站概念已在工程实践中得到应用,全国已建成一定数目的数字化变电站,数字化变电站试点工作也在开展。我国智能电网的研究已经启动,作为电网重要组成部门,数字化变电站领域的研究和试点工作也将为智能电网的发展打下基础。

  数字化变电站使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息转换为数字信息,并建立与之相适应的通讯网络和系统。数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备;在逻辑结构上可分为三个层次,根据IEC通讯协议草案定义,这三个层次分别称为“过程层”、“距离层”、“站控层”。新型数字化变电站主要由为全数字和光纤的信号采集系统、数字化继电保护和综合自动化系统、数字化视频及环境监测系统构成。

  总体需求

  传统的变电站视频监控系统主要以模拟视频监控方式为主,其清楚度较低、抗干扰性差,一般只能看清监督场景中设备基本状态,需要通过摄像机镜头变倍聚焦操纵,才能看清设备局部细节。数字化变电站高清智能视频监控主要来源于以下几个方面。

  · 在雷雨大风、雾雪等恶劣天色环境时,省电力公司需要了解电网500kV变电站的现场环境情况,变电站全景实时视频、设备区实时视频对把握实时情况提供了重要辅助手段,但以往模拟视频系统往往无法很好实现;

  · 以往的变电站视频监控系统其设计思路仍是围绕摄像机点位为中央,其操纵过程复杂,不能直观反映运行职员的操极目的。经由调研发现,系统可基于设备区域、设备一次接线图设计,以设备智能治理为核心来实现变电站高清视频监控,操纵简朴、直观、实用;

  · 网络视频监控应用是典型的实时流媒体应用,占用网络带宽较高,对于监控中央多个客户访问变电站实时视频,需要有健壮、可靠的流媒体服务系统提供访问服务。

  系统架构

  数字化变电站高清智能视频监控系统的前端摄像机采用德国高清网络摄像机,分别监督变电站全景、500kV设备区、220kV设备区、主控室、大门、周界、变压器及辅助设备区,采用百兆光纤收发器将编码压缩后的视频数据通过以太网传输到站端监控中央,由数字视频与环境监控主机解码输出到大屏幕液晶显示器。数字视频与环境监控主机完成高清视频的存储与流媒体分发服务,以及现场周界报警信号采集,实现报警联动视频。

  应用案例

  依据某省电力公司的规划要求,设计职员在500kV变电站试点设计开发了一套变电站智能高清视频监控系统,实现了变电站全景展示,能够远程实时监控变电站内所有一次设备,如主变、断路器、隔离刀闸等设备的运行状态,传输实时图像、报警信息至监控中央。极大地进步了变电站运行职员和调度职员通过实时图像和远动信息对变电站运行情况进行综合监控、分析的能力。

  变电站全景监督

  以往模拟摄像机往往无法拍摄变电站的全景图像,无法直观、全面的了解整个变电站的整体情况。系统采用高清全景摄像机来实现对变电站全景图像的拍摄,形成笼盖整个变电站180度监督场景图像,可以看到500kV设备区、220kV设备区、主变设备区的图像,通过站端监控终端在大屏幕液晶显示器上显示。

  变电站出进口高清监督

  变电站大门出进口作为进出变电站的通道,是变电站安全的第一道防线,对于每个进出变电站的职员、车辆都必需进行具体的记实,因此需要有专门的摄像机进行24小时不中断监控。综合大门监控的特别需求,摄像机需要知足2个要求,1、高清,不同于其他区域的监控,大门摄像机主要负责记实职员、车辆的进出情况,需要能够清楚的分辨出职员主要特征,车辆的基本信息。2、24小时不中断,变电站不仅白天,夜间也有职员、车辆的进出,为了保证记实的完整,需要夜间同样有清楚的监控效果。因此设计采用MOBOTIX M12三百万像素双镜头高清摄像机,在夜晚低照度情况下,也能展现良好的图像效果。

  变电站室内区域高清监督

  与其他监控区域不同,变电站室内区域的监控有下面几个特点:1、监控区域小,一般需要进行监控的场所有主控室、保护室、电缆层、交直流室、蓄电池室等,室内空间有限。2、监控对象多为固定设备,室内设备大多是各类机柜,出主控室外一般没有人在内流动。3、一般只需要监控整体情况。综上所述对变电站室内监控适合使用固定摄像机,镜头选用焦距小的广角镜头。对于室内区域分为3类:1、主控室、保护室等,这类房间空间较大,门、窗户等出进口较多,室内设备多,职员出入也较多,需要能够实现全方位监控。2、交直流室、蓄电池室等,这类房间空间较小,门窗少,一般无人流动,不需要监督到每个角落,只需监控室内总体状况即可。3、电缆层,电缆层内的电缆一般靠近房间顶部布置,摄像机要能够从下朝上看到电缆的状态。

  在变电站主控室大厅及保护室房间顶部各安装一台MOBOTIX Q24全景高清网络摄像机,实现360度室内全景监督。 因为电缆层电缆位于上方,因此选用便于安装、能够调整镜头角度的高清网络摄像机。

  枢纽技术与立异

  面向设备区治理的变电站高清视频监控

  系统可定义变电站全景、500kV设备区、220kV设备区、主控室、大门、周界、变压器及辅助设备区,选择相应设备区,则联系关系的摄像机图像以多画面形式显示。在全景视频上可显示联系关系的设备区、在主要设备区视频上可显示联系关系的设备,通过“热区”方式进行点击弹出视频显示。

  基于电力一次接线图模式的电力设备视频监督

  系统通过与综自系统接口,在变电站一次接线图上叠加相应设备信息,操纵员在一次接线图的设备上点选,可显示相应设备的实时视频图像。

  面向电力通讯网络的高清视频流媒体服务

  针对电力通讯网络特点,本系统设计了高机能流媒体服务软件,能够同时转发多路高清流媒体数据,具备完善的QoS和I帧缓存机制。

  结语

  通过高清智能视频监控系统实施,进步了变电站视频监控图像清楚度,实现了过去模拟监控所不能达到的全景效果,减少了摄像机数目,晋升了监督质量。同时通过自主立异基于设备图形治理软件应用模式,和电力应用紧密结合,达到了实用化效果。

  数字化高清视频监控系统的研究在海内处于快速成长期,将其应用到智能电网数字化变电站领域,监控摄像枪厂家利用高清楚度视频图像对电网枢纽设备的运行状况记实分析,实现在线远程监督及监护,对促进电力安全出产具有重要意义。

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