摘要：围绕500kV变电站,引入视频监控系统,探讨视频监控系统的内涵和应用价值,旨在全方位监控电力系统运行,为变电站运转提供方便。
关键词：视频监控系统; 电力行业; 变电站; 500kV; 应用;
Analyze the application of video surveillance system in 500k V substation operation
引言
信息技术渗透背景下,大部分的变电站均发生了革新,开始利用遥测、通信、遥控和遥调等功能力图在第一时间发现运行故障、解决问题,优化工作效率。实现电力系统的高效化、自动化和安全化运行。不容忽视的是,该项模式下无法全面观察变电站现场,存在一定的局限。而日前多见的视频监控系统则可实现真正意义上的遥视,在实现高效监控变电站目标的同时,还可为变电站的防火防盗工作提供一定的支持力量。
1 500kV变电站特征及监控系统应具备功能
作为电网的重要枢纽、最高电压等级电网的关键构成,500kV变电站至关重要,是区域供电的主要电源点。一般我国500kV变电站可细分为三个部门,即调度部门、运行部门和检修部门,三部门在履行自身职责的同时互相配合、协调工作。立足于我国变电站角度可知,设备操作和维护的工作量较多,而500kV变电站普遍位于偏僻的、跨度较大的位置。从变电站值班人员角度来看,工作人员需具备丰富的业务和理论知识。为保证500kV变电站达成理想的运行目标,所构建的监控系统,务必要满足五个层面的功能。
隔离电磁干扰功能。为保证区域用户用电正常,500kV变电站往往处于超高压运行环境,而在运转监控系统时,监控系统的采集画面也很容易受到电磁干扰,因此为保证监控系统运行状态正常,务必要保证监控设备隔离电磁干扰功能领先,同时还要保证在超高压环境下监控设备也能够正常、安全、可靠的传输数据。
兼容性功能。目前500kV变电站监控系统已呈现出明显的联网化特点,一个理想的监控系统应当具备联网的能力,应当具备单向、双向传输数据的能力,应当具备数据分层的能力。
可拓展性功能。为拓宽监控系统的监控领域和范围,确保变电站处于最佳运转状态,变电站相关部门在构建监控系统时,还需保证监控系统具备可拓展功能,进而可以基于实际需要有选择的扩充系统规模、检测设备范围和检测设备数量,同时还要保证监控系统的网络结构功能良好,易于软硬件平台升级和分布。
实用性功能。500kV变电站相关部门在设计监控系统时,务必要考虑监控系统的实用性,要保证所构建的系统具有综合能力和总体性能,确保其能够无缝衔接已构建的监控系统,同时,在一定程度上也能推动原有系统的革新和发展。
开放性和标准化功能。对500kV变电站来说,构建监控系统本质上是一项投资活动,因此变电站的相关部门务必要秉持全局观念,考虑系统的长期效益,在设计系统和选择系统型号阶段务必要重视系统的开放性和标准性,保证各项系统和设备都可良好接入,保证各部门都要与国际、行业和相关信息标准相接轨。
2 视频监控系统的组成
2.1 中心站
在500kV变电站中视频监控系统与通信网络监控管理系统相互独立,在为中心站配置设备时,需立足于视频监控系统的独立性,配备视频监控工作站两台、视频服务器和网络集线器各一台即可,并以网络集线器为依托组建中心站局域网,在电力企业500kV变电站站内图像解码和接受工作方面,依托视频服务器和监控工作台即可实现,同时视频服务器和监控工作台还可管理用户,并识别用户等级、分配用户权限。该部分设备还可监控画面和数据,在短时间内解决运行问题。500kV变电站相关部门在搭建中心站时,要重视硬件的品质和性能,确保中心站功能可靠[1]。从中心站显示器的功能来看,不仅可实现2个摄像头画面在不同终端机的展现,还可选择监控画面存储于服务器。最后,中心站的监控画面清晰度可达高清效果,方便监控人员观察现场情况。
2.2 监控端站
所谓监控端站实质上是采集变电站站内音频、视频和数据的站点,从监控端站的设备布置来看,主要包括摄像机单元和网络视频服务器,无论是摄像机还是视频服务器,皆是采集和存储站内视频信息的关键媒介,在完成信息采集后即可进行处理,最后压缩解码即可。从压缩解码操作来看,主要依赖监控端站的编码器来实现,完成压缩解码操作后即可实现信息的传输。一般在500kV变电站视频监控系统中,监控端站属于中心站的下属,执行中心站的指令。例如在控制镜头时,监控端站可对视频编码进行处理,然后自动控制[2]。
2.3 通信层面
在500kV变电站视频监控系统的通信层面应用了E1数字通道,实现对主站和端站网桥设备的配置。同时E1数字通道也是连接中心站和监控端站的重要媒介,在变电站站内视频向中心站传输阶段发挥了显着作用,在一定程度上维系了端站的带宽。另外,基于实时传输协议也解决了传输的实时性问题,最后,在传输混合视频和音频信息时将时间信息和序列号囊括在数据包内,可更加简单。混合视频和音频信息的传输需要经历系列应用程序,应用程序具有判断和选择视频的功能,因此在构建通信层时要保证所传输的视频图像清晰,故需重视信号的连接,同时还要降低传输码流[3]。
3 视频监控系统在500kV变电站运行中的应用
应用于图像监视层面。利用视频监控系统,在2M以下带宽环境下可实现视频信号的单向传输要求,同时在传输阶段所需网络带宽在特定的区间内处于可调节范围。另外在500kV变电站的视频监控系统中还支持移动侦测功能,通过监控主站的监视器可实现对任何区域摄像机画面的调取。监控主站还可基于需要灵活调用和控制云台,监控全部设备;应用于灯光控制和安全防火报警层面。为最优展现防火报警功能的实效性,在构建RTU装备时重视其与烟雾报警的关系,二者可相互报警。在需调取和存储远程图像的情况下可灵活设置存储时间和方式等,当然也可基于实际需要进行打印和查询操作[4];应用于警视联动层面。在视频监控系统出现报警的第一时间内,监控主机显示器会自动切换画面至报警区域,系统也会自动开启录像功能将故障详细情况记录在案,以便后续相关工作的开展[5]。
应用于摄像机的预置功能。在需要应用一台摄像机同时监视多个目标点的情况下,要科学选择摄像机,做好选择带有预置功能的、一体化型号的摄像机,如此即可在第一时间内快速切换位置;应用于切换和控制操作。在500kV变电站中所应用的视频监控系统还具备切换和控制操作功能,只需通过主控室的主控机即可实现自动切换、自动循环切换和手动切换三种方式,若所应用模式为自动循环切换,则可基于需要灵活调整间隔时间[6];应用于运行层面。在500kV变电站内,所构建的视频监控系统可与可靠性标准相契合,从系统的各个软件和构成部分来看皆可实现持续性工作,且可取得理想的工作状态和成效。
4 视频监控系统在500kV变电站的实际运行
自在500kV变电站内构建视频监控系统后,监控效率愈加提升,监控效果愈发理想,日前在变电站主控室内工作的人员利用视频监控系统,已可实现对整个电力系统的监管和控制[7]。大部分变电站处于偏远地区,受人员因素制约,偏远地区变电站的电力系统监控工作难以开展,应用视频监控系统后电力企业则可解决人员不足问题,节约人员成本,很容易即可发现电力系统运行问题。如此各区域500kV变电站的工作量显着减少,运行效率显着上升。
500kV变电站视频监控系统的构建不需大费周折,只需立足于500kV变电站内原有的监控系统,融合新设备和新线路即可构架出全新的监控系统,在一定程度上显着节约了成本。不容忽视的是,在视频监控系统中还安设了编码器,该编码器可实现对视频的上传,在一定程度上强化了维护人员的反映敏感度,在第一时间内解决问题,维持变电站安全运行[8]。
5 结语
时至今日,在500kV变电站内已构建了完善的视频监控系统,这也意味着,500kV变电站已具有完善的远程监视功能,真正意义上的优化工作内容,实现无人或少人值守愿望,同时视频监控系统还会推动电力系统高效运转。总之,500kV变电站的发展趋势是数字化的,因而视频监控系统具有广阔的发展空间。
参考文献
[1]孙丽敏.视频监控系统在500kV变电站运行中的应用[J].硅谷,2013,11.
[2]艾棣.500kV变电站视频监控系统的运维分析[J].中国新技术新产品,2014,19.
[3]田淑芹,郑平,等.500kV变电站辅控系统应用提升研究[J].电工技术,2019,17.
[4]李柯舟.电力通信监控系统在500kV超高压变电站中的应用[J].通讯世界,2016,3.
[5]王晓勇,田明光,等.500kV变电站通信机房动力及环境监控系统研究[J].山东电力技术,2017,8.
[6]黄振兴,李俊堂.500kV变电站监控系统在线改造调试新方法[J].电气工程应用,2015,4.
[7] 刘孝通.500kV变电站电气一次部分及监控系统设计[J].百科论坛电子杂志,2018,7.
[8]王蒙生,王欣,等.视频浓缩技术支撑变电站无人值守业务[J].电子技术与软件工程,2019,20.
