实用的电力系统遥视监控解决方案

随着电力系统改造和自动化建设不断发展完善，电网企业大多已经实现了对远程变电站/电网发电机组的遥测、遥信、遥控、遥调，即“四遥”功能。当前，各企业为了提高劳动生产率，增加经济效益，开始对电力生产实现无人值守或者远程遥控操作。网络视频监控系统作为“五遥”是对“四遥”的补充和完善，越来越广泛地被电力用户应用到电力生产管理调度之中。无人值守变电站管理模式的推广，变电站巡检制度的建立，在巡检中心、集控中心(集控站)等相关部门通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，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。

嵌入式网络视频服务器(DVS)是以数字压缩及网络传wo输技术为核心，采用目前先进的视频数字化技术并适应客户需求的IP网络视频监控产品。该产品能够满足客户对远程视频监控方面的需求，可广泛应用于诸如对电力无人驻守变电站监控。

二、系统概述

本系统是一种基于嵌入式网络录像机(DVR)的电力变电站监控系统。它可以实现对变电站区域内场景情况的远程监视、监听及喊话;监视变电站内变压器、断路器等重要运行设备的外观运行状态;监视变电站内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态;监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态;监视变电站内其他充油设备、易燃设备的外观状态;监视变电站内主要室内环境(主控室、高压室、电容器室、独立通信室等)的情况;实现变电站站内关键部位防火、防盗自动监视，可进行周边报警联动。

嵌入式网络录像机(DVR)系统是指以计算机硬盘为图像记录媒体，集成画面分割、切换、云镜控制、录像、网络传输、视频报警及报警联动等多功能为一体，高度智能化的系统。相对传统的监控系统，嵌入式网络视频服务器系统具有功能高度集成、操作简单、维护方便、易实现网络监控、画质好、超大的记录容量、易检索、高安全性等优点。

三、DVR电力系统方案内容

(一)、用户需求分析

根据我们对电力行业的了解，对电力行业的需求可以总结如下：

1)变电站内各类设备(如：主控室控制屏显示、仪表读数、开关室设备、主变压器和各主变风扇运行、电容器室等)运行情况;

2)实时监视变电站大门口和主要通道;

3)实时接收周界和室内红外报警信号;

4)实时监测变压器油位和火灾报警;

5)实时监测电缆温度;

6)随着技术的发展，视频监视图像可作为对事故追忆的一种有效手段，帮助技术人员查看事故发生时变电站的状况，从而尽可能地找到事故发生的原因;

7)现场操作指示变电站的各种操作要严格遵守操作规程，但是各种操作也比较繁琐，因此必须要有相应的保证措施──一般都采用系统的"五防"闭锁结合操作人员使用"五防"钥匙的方法来达到这一目的。在视频监视技术出现后，可以利用远程实时监视功能，由调度中心的值班人员对远方变电站操作人员进行操作指导，如果发现不正确的操作，可以通过电话、手机及时提醒操作人员，从而确保操作的万无一失。另外，也可以发现一些在施工现场不容易观察的遗留工作物品，这时可以利用高空摄像机来发现这些遗留物品，从而消除安全隐患;

8)安全防范这里说的安全防范是指防火、防盗。系统通过分布在变电站的各种传感器，如烟感传感器、红外微波探头、门禁传感器等，接收并及时地将报警信号传送给调度中心，以做出相应处理。

根据对以上需求的分析，我们发现有如下特点：1)系统要具有高度的集成性。2)通过图像可以实时监视电网的运行。3)需要有报警功能，在发生报警情况后可以联动报警。4)指挥中心和现场工作人员可以进行语音交流。5)可以实时录像和回放。

(二)、系统设计原则

主要依据电力行业对电力远程监控系统的需求，以及本产品在电力系统多次应用过程中实际经验，电力远程监控系统招标文件技术部分中所提出的整体建设目标、系统功能、技术性能指标等，在设计时着重参考《工业电视系统工程设计规范》、《MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码(6部分)》、《100BASE-TX快速以太网接口标准》、《广电集团电力系统技术标准》等标准。

解决方案以满足实际应用为出发点，在视频传输方面尽量利用电力现有的通讯网络以求最大程度降低系统造价。

系统设计原则：系统稳定性、可靠性、先进性、兼容性、易操作性、免维护性和可扩容性等。

(三)、系统网络结构

基于嵌入式网络录像机(DVR)的系统，对于纳入监控范围的变电站的数量没有限制，主要视其应用环境的网络状况，因此基本上系统规模可根据电网区域范围大小和变电站数量自由组合定义。同时系统可按多级组网的方式形成大规模的监控网络。

根据电力行业的应用特点及管理模式，其电力变电站系统基本上分为主控中心(调度监控中心)、站端系统的二级网络结构方式。系统在各变电站站端装备一台DVR，完成对视音频信号的数字化及编码压缩处理，将其和报警等数据信息一起打包成IP数据包在IP网络上传输;调度监控中心，利用中心与变电站之间的10/100Mb/s(10/100BASET-E1)光/电接口通道，接收各变电站站端嵌入式网络视频服务器上传的视音频、报警信息，同时通过“电力系统管理软件”进行远程实时监控。

其基本组网结构图如下图所示：

(四)、系统组成

如前所述，根据电力行业的应用特点及管理模式，电力变电站监控系统由调度监控中心、变电站站端部分和传输网络3部分组成。其中调度监控中心主要包括监控管理服务器、中心值班员工作站、录像资料存储设备以及网络视频集中监控系统应用软件。变电站监控前端部分包括摄像机及配件、语音设备、嵌入式网络录像机(DVR)、告警处理单元等。

视频、音频、告警信息，由嵌入式网络DVR压缩编码后，通过通信网络上传到监控中心，完成实时监控，掌握站内设备运行情况。监控中心可实施对变电站监控设备的管理、告警信息的查询、图像浏览和控制等功能。考虑到电力系统建设的阶段性特点，基于嵌入式网络DVR的电力变电站监控系统具备良好的可扩展性。各功能部分采用模块化结构，易于扩容、组网方便、配置灵活，并具有良好的用户接口。

编者语（文章内容有点长，希望各位读者耐心的阅读，技术文章读多了，对大家有很大的好处，量变产生质变的）