无人值班变电站遥视系统的应用

      安徽宿松供电公司丁正胜
      近年来，随着电力系统管理体制不断深化改革，变电站的综合自动化技术也不断进步。目前很多变电站，特别是110KV以下变电站已逐步实现无人值班或值守。对于变电站，除了常规的自动化系统之外，遥视系统已逐步成为为无人值班变电站新增的而且是一个十分必要的自动化项目，是其他自动化手段不可替代的。常规意义上的“四遥”系统，是调度自动化的主要内容，它们是实现变电站无人值班或值守的必要条件。但仅仅依靠调度自动化的现有技术手段，实现变电站的无人值班或值守是不完善的，这是因为变电站是重点电力生产场所，安全要求非常高。为了保证安全，应对环境状况、设备运行、文明生产等各类情况加以监视。特别是要防范火灾、爆炸、泄露、失窃以及恶意破坏等，对安全生产构成极大威胁的情况加以监视。只有这样，才能切实提高实行无人值班或值守之后的变电站的安全水平。
      随着计算机网络技术和数字视频通讯技术的发展，为无人值班变电站实现远程图像监控（俗称“遥视”）系统提供了技术支撑。该系统为电网管理人员长上一只“千里眼”，使原有四遥不涉及的变电站环境(如防盗、防火、防爆、防渍、防水汽泄漏等)监控内容尽收眼底。加上原有的“四遥”系统的普遍应用，使得变电站实现了真正意义上的无人值守，也使变电站运行和维护更加安全和可靠，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。

      一、遥视系统的主要用途
     变电站遥视系统的主要用途，即用于安全防范、环境状况和对付自然灾害等。此外，将遥视系统用于无人值班或值守的变电站还有一个用途：就是对变电站存在大量的常规表计和室内外设备，在调度或集控站端对其进行直观监视。过去由于没有可视手段，对于表计的读数以及设备外观状况无法进行观测、比较以及校验。有了遥视系统，上述工作将成为可能。这些都有助于无人值班变电站的安全生产工作。

      二、遥视系统的主要功能
      变电站的遥视系统，实际上是一个以多媒体技术为核心，涵盖了工业控制、通讯、计算机网络技术的较为复杂的综合系统。它主要完成对变电站环境空间的安全防范监控，可以对必要生产设备实现可视化管理甚至校验。同时具备集中性和远程性（即一个监控中心至少同时管理十几个甚至上百个变电站，并且不受距离的限制）。根据变电站遥视系统所要承担的任务，我们将其分为两大功能：

      1、安全防范功能
      保障变电站空间范围内的建筑、设备的安全，及时发现火警、盗警，并启动报警装置。
     （1）在围墙四周、大门等处安装摄像头、红外线对射探头，监视盗贼非法闯入。
     （2）在建筑物门窗安装报警探头，如门磁、红外、玻璃破碎探测器。
     （3）重点部位摄像机的安装，起到24小时不间断视频监控，可报警。
     （4）在高压室和主控室等地点装设一批烟感或温感探头。当探头感测到烟雾、高温时，就会向后台发出告警信息，同时连动切换摄像机画面，并记录下当时现场的情况。

     （5）灯光及智能化设备的控制，为使工业电视监视系统在晚上仍能发挥作用，变电站的灯光应具有定时开关或远方控制的功能；而一些智能化的设备，如探头、门禁等也可做到远方控制。

      2、监视功能
      保障变电站设备的正常运行，对事故报警的自动录像，突发事件与主站的声像通信。　
     （1）通过摄像机、灯光联动，监视主变压器、断路器、电压互感器、电流互感器、高压室开关、主控室的电源盘及控制盘盘面等重要设备，监视场地和高压配电设备的运行状态，实现对一二次设备及其运行情况的监视，如主变压器、开关是否有外部损伤，主变压器油位及控制盘上的表头、灯光信号是否正常等。　　
     （2）对重要节点、接头进行自动温度监测非常重要，防止电力设备过热。
     （3）通过图像监视结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。
     （4）操作隔离开关位置的视频监视；
     （5）配合其他系统（如变电站综合自动化系统等）的工作。

      三、遥视系统的通道需求　
     通讯传输部分是整个远程遥视系统的关键组成部分，其作用如同人的脊髓一样，负责各种信号和指令的上传下达。变电站实施无人值班有无可靠的通信通道至关重要。影响通信可靠性的因素主要来自两个方面：其一是信道本身的质量；其二是环境造成的影响。因此，在进行通信系统设计时，不仅要选择通信质量好的信道，而且要抗电晕、闪电、间隙、噪音、其他无线电发射及50Hz工频电磁场干扰能力。另外，变电站的停电和在故障时的通信能力也是影响通信可靠性的一个重要因素。所以，在进行无人值班变电站的通信设计时，必须考虑当变电站停电和故障时，能继续保持通信的手段。此外，在有条件的地方，无人值班变电站可设两个独立的通道互为备用。

      对于通信方式和设备的选择应适当超前考虑，既要考虑它的先进性和可靠性，又要考虑当地的经济现状和发展前景，兼顾其经济性和合理性综合考虑。安徽宿松供电公司相继建成了联接调度中心与各变电站的光纤通道，这就为以网络为基础的遥视系统建设提供了优良条件，利用变电站内已经形成的光纤网中的E1通道（即2Mbit/s口），采用视频编解码器实现图像远程传输，即充分利用了现有通讯资源，又节省了一定的通道再租赁费用。

      四、遥视系统的安装与使用
      安装在变电站的图像监控设备主要有：彩色摄像机、烟感报警器、红外防盗报警器、户外照明灯及当地监控主机等。该工程安装工作量大、难度系数高、危险性强，安装地点主要在变电站的主控室、开关室、电容器室、电缆层以及户外设备区、大门口等重要监控点上。因此，系统的日常安装调试工作也相对比较困难，如设备安装时必须考虑带电安全距离，防止由于高压带电设备对图像设备放电而带来的安全隐患等。还应做好切实的防雷接地及抗干扰等工作。以我公司为例，安装在变电站的图像设备其控制、视频等线路都进行了过压保护措施，如采用光电隔离器等。

      遥视系统服务器一般建立在监控中心，它主要完成用户管理；变电站、摄象机分组；遥控优先级设置和调度。在调度所和集控站方便地建立了数个监控终端。在供电公司机关局域网上也为局领导和相关部室建立了分控终端。这些监控终端无须专门微机和铺设视频与控制电缆，所用界面为标准的互联网浏览器。同时，我们还将系统嵌入到供电公司的主页内，只要是授权用户就可以方便地访问。经过使用，我们发现这套软件系统运行稳定，功能较强，用户界面友好易用。特别值得一提的是，由于采用了WEB技术和标准，用户访问的便捷性和允许独立并发访问是其它类似功能系统所不具备的。在标准上与MIS等其它系统兼容，也符合行业信息系统未来的标准。

       经过一年多来的系统运行，安徽宿松供电公司远程图像监控系统运行稳定、可靠、信息准确，图像监控系统的远方巡视、远方核查、安防报警和多媒体交互等功能，提高了变电站的防事故、防误操作、防盗、防火能力，使值班人员和相关领导能及时准确地了解无人值班变电站的现场情况，对操作情况进行全过程的监视和核对，对重点区域进行全方位的防盗防火预警，为工作人员提供了一种很好的辅助工具，从而大大降低了无人值班变电站的日常巡视、检修等费用，产生了良好的社会效益和经济效益。