视频监控系统在智能电网中的应用

　　智能电网，电力监控的春天

　　2003年8月14日，美加大面积停电，当日，美国俄亥俄州停电，接着引发了美国东部和加拿大部分地区的大停电，成百上千万人在这样的一个酷暑中等待着恢复供电；

　　2003年8月28日，伦敦、英格兰东部部分地区停电，2/3的地铁陷入瘫痪，25万人被困地铁；

　　2003年9月23日，瑞典、丹麦大面积停电，影响了200万用户；

　　2003年9月28日意大利发生长达18小时波及550万人的停电事故

　　2003年无愧于“大停电年”的称号了。

　　在这个电力发达的世代，大面积停电不仅给人们的生活工作带来了不便，更加会造成几十甚至上百亿的经济损失。电网智能化、数字化迫在眉睫，智能电网成为了当今世界电力系统发展变革的最新动向，被誉为21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势，美国总统奥巴马更是将新能源作为拯救美国的王牌，从而引发了全球的“智能电网”风潮。

　　前车之鉴，后事之师，中国也积极了启动了智能电网的项目：根据国家电网规划，2009年至2010年是智能电网规划试点阶段，十二五期间智能电网将进入全面建设阶段。十二五期间，国网和南网电网投资将大幅增长，预计年均将超过4000亿元，总量超过2万亿元。十二五期间，传统电网投资保持平稳，而以监控领域为首的智能化市场的蛋糕则会慢慢变大，作为细分子行业的系列公司更容易受益于电网的智能化改造升级。监控领域的系列产品作为变电环节中智能化变电站的二次设备与国家的相关规划十分匹配，有着相当大的发展空间，视频监控迎来了电力行业的明媚春天。

　　“立体剪裁”的变电站监控体系

　　电力监控领域有其自身的特点，而这些特点与电力行业本身的需求休戚相关：

　　电站分散：变电站分布比较分散，市区县镇各个单位都有不同级别的电站，而分散的电站又需要有统一的管理；

　　位置偏远：一般电站都分布在比较偏远的地方，远离人群，值班人员的安全问题以及即时处警都是变电站需要考虑的重要因素，故而无人值守一直是智能电网的热议项目；

　　行业特殊：作为保障民生的重要行业，电力系统需要确保时刻都处于正常的运营状态，这对远程智能控制能力提出了严峻的挑战；

　　场所危险：电站作为一个重要且高度危险的场所，严禁闲杂人员进入，非专业人员的误入不仅会对其自身的安危产生巨大的威胁，还有可能造成大规模断电的危险，严重影响电站所辐射地区人民的工作与生活。 

　　针对以上的特点，电力系统的安防需量身订做一套合理的解决方案，让“无人值守”和“远程监控”变成现实。首先，让我们理清在电力监控领域到底有哪些项目时必不可少的：

　　监视变电站设备运行及操作情况：其中电力设备防火、防盗以及实现监控中心的远程监控。其中值得注意的部分是，变电站设备的图像监视一般以静态物体为主，动态物体为辅，数字化的电力监控需要重视动态画面的捕捉，包括设备的防盗、现场工作人员的施工状况等。根据电力行业的自身特点数字监控还需具备实时监看登高或带电设备的状态：如发热、变色、冒烟等情况，并能够在发生异常情况下做到及时报警；对于部分监控位置布红外热像仪也非常重要，传统的监控只能在设备发生严重故障：发红、变形时才能发出报警，而红外热像仪的投入使用，能够将隐患消除在萌芽状态，真正做到无人值守。

　　事后追忆：随着数字视频监控技术的不断发展，硬盘录像机记录下的数据可以用于帮助技术人员查看事故发生时变电站的状况，从而尽可能地追溯事故发生的原因，这个也是数字电力监控系统具备的基本功能。具体归纳到电力监控系统的建设方面主要体现在：前端设备、通讯网络和调度中心三大部分：

　　前端设备

　　视频服务器：在变电站或者电厂内部安装视频服务器，图像既可通过E1也可通过局域网两种方式接入供电局的MIS网中。

　　数据采集器：具有网络功能的数据采集器，可将模拟数据通过WEB方式于远程用户实时交互。

　　摄像机：在配电室、电容器室等地安装变焦摄像机，可以清楚地看见设备情况、人员情况。

　　报警设备：在主控室、配电室、变电站大门、变电站周界等地安装红外报警器、门磁开关等装置，监控周边人员进出。

　　温湿度传感器：在设备间和通讯机房和安装温湿度传感器。

　　电量传感器：在UPS、蓄电池等设备上安装电压、电流传感器采集动力信息。

　　消防系统：安装烟雾探测器，结合消防系统对大楼内的火警及时联动报警和录像。

　　灯光控制器：远程控制变电站内灯光开关。

　　通讯网络


　　利用电力系统的光纤通讯网络，系统提供以太网接口，全部设备通过TCP/IP协议交换视频和数据信息，做到完全数字化和网络化。

　　调度中心

　　在调度中心，安装一台专用视频监控服务器来运行系统服务器程序，管理员可针对不同人员的控制级别设置相应的控制权限和登陆范围。主控台上，调度人员可运行电力客户端，通过WEB方式多画面监控到全厂区内的监控图像；在公司领导、各科室、公司领导及有关科室可以利用已有的计算机，通过IE浏览器直接访问电厂内WEB服务器实现对全电力系统的综合监控。同时，在监控中心还可设立等离子或者是电视墙，将前端图像都设置到大屏幕的电视墙中观看。 

　　变电站自动化系统工程

　　变电站综合自动化系统概括起来主要是由三大部分组成：一是继电保护系统；二是监控系统；三是事件信息记录系统。它们之间的关系既存在一定的依赖性，表现在功能上亦有明确的分工，又保持相对的独立性。在一个综自变电站中，所有的二次设备是一个统一的整体，它涉及到远动、通讯、继电保护等专业。多年以来，在常规保护加RTU的变电站中，这几个专业是相对独立的，各自有明确的分工，专业界面清晰。但现在却不同，对于变电站综合自动化系统，保护、监测等二次设备是混在一起的，集成在一套装置中，很难找出专业分工的明确分界点。因为是在一套设备里，测控板件有问题需要保护人员配合，而保护板件有问题则需要自动化人员配合（如重新设置装置地址等），你中有我，我中有你，在日常运行维护及事故处理中都有不可分割的联系。

　　新建变电站往往都是专业设计院进行设计，设计单位在考虑系统设计时往往只着眼于某一个站，而忽略了与整个调度自动化系统的接口问题；而设备的选型亦受省级公司分专业，分设备各自集中招标等相关因素，在一个地区存在不同时间段里所建设的变电站设备型号不统一，甚至在同一个变电站内，相关设备也有三、四家之多。不同厂家的产品之间存在着通信接口、技术兼容、规约匹配等问题。专业人员不仅要熟悉每个厂家的产品，而且要搞清它们之间的差别及其与主站、集控站之间互连的通信规约等方面的不同之处，有时遇到问题要与多方厂家多次联系沟通，为系统的调试、运行带来了不少困难。

　　“应时而出”的全能手HVR

　　目前市场上出现的HVR新品，结合安防行业” 网络化”、”智能化”、”高清化”的方向和趋势，提供满足市场发展更新真正所需的产品。整个混合高清智能电力警戒系统监控解决方案的核心设备采用数字高清混合HVR，支持接入前端多路720P/1080P高清网络摄像机。内置多路智能行为分析功能。整体采用模数混合式设计，系统成本低。主要解决高清视联网监控前端设计支持重要场所高清接入，特殊场合智能分析预警、可通过无线信息转发及时处理。整个系统大致以下六个部份组成：模拟摄像机、高清网络摄像机、HVR高清混合硬盘录像机、智能分析预警、流媒体转发、大容量存储、短信彩信转发： 

　　入侵检测：对进入高压维修作业人员提出高压告警信息；

　　遗留检测：自动探测无人看管的包裹或物体，发现后引发报警；

　　越界检测：若发现入侵处于非工作区，设备提前预警；

　　烟火检测：对可能发生的水火苗，烟雾提前预警；

　　变压丝变红检测：对有变压丝打火可能引起火灾提前预警。

　　总结HVR的融合优势，有如下几点：

　　无缝融合。HVR无需改变现有安防模拟视频监控系统架构, 摒弃原有安防系统设备投资。无需重复投资，无缝融合模拟与网络双系统模式;

　　系统增值。HVR彻底解决现有模拟视频监控系统“看不清”的问题, 轻松使系统从模拟到网络, 标清到高清平滑升级；

　　百变方案。HVR拥有强大的产品线阵容, 智能、高清、网络灵活搭配与任意定制能力，让想像变为可能，让方便变得简单；

　　转换高清。HVR从前端高清输入到后端高清显示输出, 产品自身为真正的高清设备，HVR的横空出世为电力系统的的安防工程提供了坚实有效的保障，护航“智能电网”。

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