智能变电站视频监控系统的应用及关键技术分析

智能变电站视频监控系统的应用及关键技术分析

王威谢宇哲邱云

（国网宁波供电公司浙江宁波315000）

摘要：本文在研究中以智能变电站视频监控系统为核心，分析智能变电站视频监控系统的设计要求，剖析系统框架和实际应用功能，提出智能变电站视频监控系统的关键技术，提高系统运行效率，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。

关键词：智能变电站；视频监控系统；关键技术

在电力系统网络深入改造后，智能变电站得以问世，利用智能化建设，取替人工看守，有效实现生产效益的提升。视频监控系统是智能变电站的核心系统之一，通过视频监控中心，可以获取到各个变电站的运行数据、环境参量以及使用状态，及时了解各个变电站的具体情况，针对突发事件作出应对反应。对此，要进一步完善智能变电站视频监控系统，根据变电站实际情况进行系统设计，明确系统设计原则，规划系统框架，改进视频监控系统的关键技术，进而提高智能变电站视频监控系统的运行效率。在这样的环境背景下，探究智能变电站视频监控系统的应用及关键技术分析具有非常重要的现实意义。

一、智能变电站视频监控系统的设计要求

视频监控系统就是把安装在智能变电站监视区域中的摄像机图像、环境数据、报警信息等汇聚到视频监控主机中，利用以太网等通信网络，将相关信息传输到调度中心与集控站监视中心，运行人员利用监控中心进行目标区域的监视，其设计要求如下：第一，突发故障检测检测，当变电站遇突发故障时，视频分析模块能检测出目标运动物体的特征，并根据监控员设定的模型分析出运动物体是否需要告警。第二，全天候可靠监控，彻底改变以往完全由监控人员对监控画面进行监视和分析的模式，通过嵌入式的方式在变电站部署视频分析模块实现对所监控变电站的实时不间断分析。第三，自动报警，当视频分析模块检测到突发事件时，会自动向监控指挥中心发出告警通知。同时监控指挥中心大屏会切换到告警变电站的详细画面，将监控人员从观看视频画面中解放出来。第四，报警信息推送，当视频分析模块检测到突发故障时，会自动将画面推送给变电站所属责任人。第五，毫秒级延迟，可以更准确的识别变电站突发故障，视频分析模块具备高性能视频分析算法，当变电站出现突发故障时，监控指挥中心会在最短的时间内收到告警信息。

（一）先进性

智能变电站视频监控系统实现数字化与网络化，在实际设计或是制造的过程中，要选择国际先进技术，保证整个视频监控系统的先进性。

（二）可靠性

智能变电站视频监控系统在设计中，要选择性能优良和高质量的硬件设备或是技术，可以具备系统冗余容错能力，防雷性与抗干扰性能较强，为系统安全稳定运行提供必要环境。

（三）安全性

本系统以的操作密码保护机制为主，安装多种操作权限，用户可以在权限内进行操作，操作完成后释放权限，防止无关人员进行非法操作，安全性较高。

二、智能变电站视频监控系统框架

智能变电站的最大优势是电网调度自动化，无人值班就可实现变电站的正常运行，这是电力企业达标的最大标准，提高变电站综合管理水平，构建集中式远程视频监控系统，包含遥测功能、遥信功能、遥视功能、遥控功能以及遥调功能，通过视频监控系统，让监控人员可以随时可以掌握现场实际情况与设备情况，目前变电站的安全监控还比较依赖于传感器及时准确的信息传递以及人员手动监控，自动化程度还有待提升【1】。各个系统独立工作，缺乏信息共享和交换的通道，在一定程度上限制了我国智能变电站视频监控系统的发展。而新型智能变电站视频监控系统属于分层、分区的分布式结构，按照省级主站系统、地区主站系统、站段系统进行三级分级构建，应用实例表明，此种分级构建的模式，有效解决了传统变电站视频监控系统中存在监控不及时、信息共享率低等问题。

三、智能变电站视频监控系统功能模块分析

（一）视频监控功能

在变电站各大装置上安装高清前端摄像机，并通过4G移动网络，把监控到视频和画面及时传递导致主控中心，再通过一系列规范性的操作，就可以完成对前端电力装置全天候监控，在具体应用时要格外重视以下几点：

第一，智能视频监控主机可以实现对接入视频系统的装置进行24小时录像，录像硬盘保存时间不能低于30天，在显示器上要同时显示变电站名称、被监控设备、监控时间、日期等等内容，允许同时浏览、监控现场图像的视频监控客户机不能低于5台。

第二，智能视频监控系统，需要具有监控静态图像变化和动态物体移动变化的功能，一旦超出设定范围，就立即发出报警，提醒人员及时维护和处理，

第三，根据变电站相关设备的设计情况，制定与之相适的巡检表，监控人员根据巡视表中的内容进行操作。

第四，在智能视频监控系统中，还要配置金属热感探测仪，以便自动进行超温检测和报警，根据设备承受高温的实际情况，合理设置安全警戒数值【2】。

（二）操作管理功能

要求智能变电站视频监控系统，具有手动控制录像、移动录像、报警联动录像等功能，根据实际需求制定录像时间周期，录制完成的资料可进行自动存储和管理，无需人工干预。当硬盘装满以后，自动删除最旧的录像资料，以便新录像可以自动储存。

如果发生报警，则立即启动报警联动，并能自动切换到报警点摄像机，对报警记录和相关数据进行6个月以上存储，以便故障处理人员和经验总结人员能及时查阅。

（三）警视联动功能

当发生报警事件以后，智能变电站视频监控系统自动联动现场照明灯光、警笛等设备，为故障处理营造良好的环境。报警信息可以在MIS系统局域网中进行传递，各大部门都可以通过局域网来共享此报警信息，为制定故障处理方针提供及时的信息和数据。

四、智能变电站视频监控系统中的关键技术

一套完善的智能视频监控系统由摄像部分、存储部分、显示部门、控制部分等共同组成，涉及到电子学、光学、机械学等众多学科，为实现全过程、全方位的监督，需要充分应用到以下两种关键技术：

（一）数字视频图像编码技术

随着科学技术的不断发展，视频监控质量愈发清晰，传输中的失真率也大大降低，实现这一目的的关键技术就是图像编码技术，因此，很多专家学者表示，数字视频图像编码技术是智能视频监控系统能正常远转，并充分发挥其作用和功能的基础。目前在变电站视频监控中，常用的数字视频图像编码技术有两种：一种是无损压缩法，主要原理是：在视频录像中包含很多重复数据，这些重复数据可以通过确定字符或者短语出现概率的统计建模技术来进行压缩。统计模型可以用来为特定的字符或者短语生成代码，基于它们出现的频率，配置最短的代码给最常用的数据【3】；另一种是有损压缩法，通过移除在保真情形下需要大量的数据去存储的小细节，而达到减小文件总量的目的，如果某些数据被移除，则不能进行恢复。在具体应用时，要根据实际情况，选择与之相适的数字视频图像编码技术。

（二）视频图像传输技术

智能变电站视频监控系统的前端设备和中心设备通过传输系统进行联系，可以把前端摄像机拍摄视频信息或者探测器探测到的数据传递给中心监控端，也可以把中心监控端的操作指令，及时下达给前端设备的解码器上。所以，传输系统具有双向性，可通过现有的通信传输线路或者通过计算机软件技术来实现监控视频的及时传输。

五、结束语

综上所述，本文结合理论实践，分析了智能变电站视频监控系统的应用及关键技术，分析结果表明，在电力系统中合理应用智能变电站视频监控系统，可实现全天候、全方位的监控，从而为控制中心指定维护方案和调度计划提供数据支撑，同时也是实现电力系统智能化和自动化的途径，值得大范围推广应用。

参考文献：

[1]刘钧.智能变电站视频监控系统的应用研究[J].电子技术与软件工程，2015（22）：28.

[2]谭泓.智能变电站视频监控系统的应用研究[J].电子技术与软件工程，2015（18）：91.

[3]张德雷.智能变电站安全视频监控系统的应用与发展趋势[J].中国安防，2015（12）：22-26.