基于视频图像处理的变电站安全事件的自动识别技术研究

基于视频图像处理的变电站安全事件的自动识别技术研究

任鹏星

中通服建设有限公司

摘要：实现变电站的安全稳定运行是维护电力系统稳定性的重要前提。在变电站的安全事件监控中，视频监控系统起到了尤为重要的作用。作者任鹏星2004年至今，任职系统集成工程师，从事信息系统项目高级项目经理，基于自己多年的工作经验结合目前我国无人值守变电站的搭建趋势，针对目前我国变电站人工检测中存在的问题，阐述了自动识别技术在变电站视频监控以及该技术对实现无人值守变电站的重要性，希望对我国的智能变电站建设做有所帮助。

关键词：视频监控系统；无人值守；变电站；自动识别技术；智能变电站

一、目前变电站的视频监控系统的现状分析

1、无人值守是变电站的发展趋势

变电站作为电力产生的重要枢纽，对电力系统有着极为重要的作用和意义，随着我国经济的发展和进步，变电站正向着无人值守的智能化方向发展，智能变电站的搭建是当今中国乃至世界的电力系统的发展趋势，智能变电站的搭建依赖于视频监控系统的建立，在实现智能化监控的过程中，自动识别技术起到了尤为重要的作用。实现将先进的自动识别技术运用到智能视频监控系统中，将极大地提高监控的准确性。

2、“电网智能化规划”推动智能视频监控系统的发展

目前，在我国部分变电站已成功实现无人值守。但大部分变电站的视频监控系统、视频图像依然依赖于人的肉眼进行观看，绝大部分的常态性日常维护检修事件以及突发性安全事件也依赖于人的肉眼发现。无法实现精准的对安全事件以及异常性事件进行检测。如何通过视频监控系统对变电站进行可靠的、快速的、精准的安全性监控是变电站实现安全稳定运行前提，同样也是实现“电网智能化规划”的技术关键。当前，我国的电网系统规模不断扩大，尤其是国家推出“电网智能化规划”以后，电网正朝着精准的智能化方向发展。故电网系统对监控系统的质量及智能化要求也不断提高。

二、目前变电站的视频监控系统的问题

1、技术研发落后

目前，全球范围内的变电站均向无人值守的方向发展，然而在中国，无人值守变电站的发展及相关技术的研发起步均较晚。同样，智能视频监控系统的研发起步较晚。国内缺少自主研发技术支撑，虽然，近几年自动识别技术有较快的发展，但是依然不足以支撑我国智能视频监控系统的技术需求，相关技术的自主研发也远不及其他国家。保证视频监控技术的智能化和先进性，对搭建无人值守变电站极为重要，自动识别技术在实现监控系统的精准性、先进性建设中有着至关重要的技术地位。

2、绝大多数变电站视频监控系统相对落后

目前我国的大多数变电站由于建设时间较早，所配备的视频监控系统不足以支撑目前的发展需要。在我国，目前已实现无人值守的变电站可以分为大型区域变电站和无人自备变电站两类。二者的值守系统均需要视频监控系统的支持。所以，如何将先进的视频监控系统及相关的相关技术应用于变电站的建设和发展中，是我国建设智能变电站的是首要问题之一。但目前已有的值守系统由于缺少有力的技术支撑，在使用上并不能满足值守系统的安全要求。如何提高值守系统的安全性能是无人值守变电站建设的首要问题，其中的相关技术的革新及开发就成为了重中之重。如自动识别技术、热成像技术、透雾技术等。

通常情况下，无人值守变电站位于远离市区的城郊。通过视频监控来进行远程监控，如果发生安全性事件，无法实现第一时间进行人员调度开展相应的救援以及紧急维修工作，甚至会存在引发二次事故的风险，存在着很大的安全隐患。变电站作为电力系统的核心部分，若一旦发生运行故障，将造成无法估量的损失和影响。针对这样的安全隐患，如何在视频监控系统中从而更加智能化的应用于无人值守变电站的建设中加快智能变电站的建设，是我们面临的一大挑战。

三、应用或者解决方案

1、智能化视频监控系统的搭建

自动识别技术是智能化视频监控系统搭建的核心性技术，自动识别技术运用信息的读取分析技术对相关信息进行整合分析，从而对常见事故及设备故障进行判断和识别。接下来本文将分别以变电站门禁系统、人脸识别检测系统、火灾检测控制系统中的自动识别技术为例进行分析探讨：

（1）变电站门禁系统中自动识别技术的应用

门禁系统的安全性及稳定性直接关乎着变电站的管理，在变电站的管理运行中应该将智能视频监控系统与门禁系统结合起来，对于二者的结合需要高精准性的自动识别技术做支撑。准确无误的先进的自动识别技术可以对突发情况作出精准的判断，例如：通过自动识别技术可以实现通过视频监控系统对变电站的人员及车辆的出入进行严格控制，从而极大的提高变电站的安全性，确保变电站的稳定运行。

实现智能视频监控系统与门禁系统结合需要确保信息传输的准确性，就目前的技术水平来看，最能实现两者之间信息高效传递的通信接口是数据传输率为10Mbp的RS485通信接口。该接口的最大传输距离标准值为4000英尺，可以实现连接120多个收发器且拥有良好的扛噪声性。该接口可以准确的实现将智能监控视频拍摄到的画面传送到控制中心的技术标准。将画面传送至控制中心后进行审查，通过审查后再通过远程监控系统控制门禁。从而推进并实现门禁远程控制和管理技术在无人值守变电站当中的应用。

（2）人脸识别检测系统中的自动识别技术

在无人变电站建设中人脸识别检测技术的运用可以实现检测进入变电站范围的一切人员，通过数据监测分析，进行相应的识别以及确认。从而实现变电站监控系统的智能化。在人脸检测过程中采用的是二值图像来取得目标区域的大小及位置，为判定在所监控的场景中的移动目标是人与否奠定了基础。一般情况下运动目标区域远小于原图像，通常情况下，原始图像的1/3-1/2为运动目标区域的连通区域。这一点使得我们可针对运动目标区域进行重点监测，进而可以实现监测速度的提升。

2、视频监控系统与火灾报警系统的联动

火灾报警系统是无人值守变电站中不可缺少的配备系统，实现视频监控系统与火灾报警系统的有效联动后，若发生火灾，视频监控系统可以实现报警功能，通过报警程序将火灾信号在第一时间传送至调度控制中心，控制中心的处理分析系统会根据警报级别启动不同级别的告警方式。在无人值守变电站中，亦可以通过监控系统实现“自动灭火系统”的使用，将变电站的视频监控系统中的自动识别技术与报警系统及灭火设备关相连，实现灭火系统与监控系统的有效联动，若在监控范围内发现火灾险情时，可在第一时间内完成自动灭火，或将火灾形势控制在一定的可控范围内，对火灾早发现早处理，将火灾造成的损失降低至最低。

四、总结

综上，从变电站的安全角度考虑，动识别技术，是在实现智能化频监控系统的过程中重要的核心技术之一，将自动识别技术充分应用于视频监控系统中，搭建智能化的视频监控系统无论是对于传统型变电站还是无人值守性变电站而言，都是极为重要的。基于自动识别技术在构建智能化无人值守变电站的视频监控系统中的技术重要性，结合目前技术，搭建安全性高、可靠性高的智能化变电站并通过技术革新不断对智能视频监控系统进行换代更新。对更快、更稳的推进我国的“电网智能化规划”。加快我国的电网建设有着极为重要的意义，将会产生良好的经社会及经济效益，带动经济更好更快的发展。

参考文献：

[1]黎明.变电站监控视频质量诊断系统的设计与实现[D].北京邮电大学，2018.

[2]白奕.无人值守变电所远程控制与管理[J].化学工程与装备，2018（02）：237-238.

[3]王韶勋.无人值守变电所构建分析[J].能源与节能，2017（04）：116-117.

[4]段军霞.变电站安全运行监控系统探析[J].通讯世界，2015（07）：183-184.