視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站的運(yùn)用

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，智能電網(wǎng)采用了可靠性、集成性的設(shè)備設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)智能控制，受到越來(lái)越多的重視。文章提出變電站作為智能電網(wǎng)的主要組成部分，視頻環(huán)境系統(tǒng)的應(yīng)用至關(guān)重要，同時(shí)分析了視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變電站；視頻環(huán)境系統(tǒng)；監(jiān)視系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）28-0057-02

近幾年來(lái)，隨著能源及其環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，促進(jìn)了新能源技術(shù)及低碳經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。智能電網(wǎng)是新能源技術(shù)時(shí)代電網(wǎng)發(fā)展的主要方向，受到越來(lái)越多人的關(guān)注。從當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)積極開(kāi)展智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目，變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的一部分，其視頻監(jiān)控環(huán)境系統(tǒng)逐漸成為研究的熱點(diǎn)，對(duì)其加以研究在促進(jìn)智能變電站發(fā)展上具有重要意義。

1 視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站中的作用

變電站中應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以下幾方面作用：（1）實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。通過(guò)應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)，能夠在線監(jiān)控變電站內(nèi)開(kāi)關(guān)室、主變及高壓配電設(shè)備的運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則可及時(shí)給予解決。同時(shí)還能夠統(tǒng)一室內(nèi)系統(tǒng)、大門(mén)禁告警信號(hào)等，還可檢測(cè)瓦斯泄露、溫度、濕度情況，若發(fā)現(xiàn)變壓器油升高，則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警等。（2）現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作指示。傳統(tǒng)變電站的各項(xiàng)操作程序相對(duì)較繁瑣，且利用“五防”來(lái)防止現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行誤操作。但應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)后，值班的工作人員則可通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視，對(duì)工作人員的操作給予及時(shí)指導(dǎo)，并糾正操作過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，提高工作效率，并可有效消除存在的安全因素。（3）記錄事故發(fā)生過(guò)程。視頻環(huán)境系統(tǒng)可錄制事故發(fā)生過(guò)程，進(jìn)而為后期追蹤事故原因、尋找解決方法起到重要參考價(jià)值。尤其是變電站存在的安全風(fēng)險(xiǎn)因素較多，若僅僅憑借人工，無(wú)法觀看事故發(fā)生的整個(gè)過(guò)程，而視頻在線監(jiān)測(cè)則可有效解決這一問(wèn)題。（4）起到防范作用。變電站內(nèi)涉及有電，一旦操作失誤或某一設(shè)備缺乏維護(hù)，極易發(fā)生火災(zāi)。或者無(wú)人值班，發(fā)生盜竊行為等。通過(guò)視頻環(huán)境系統(tǒng)則可實(shí)現(xiàn)監(jiān)視效果，在該系統(tǒng)中應(yīng)用到各種傳感器，如紅外微波探頭、煙感傳感器及其門(mén)禁傳感器等，一旦發(fā)生火災(zāi)或盜竊行為等，可及時(shí)將信息反饋給調(diào)度中心，以便做出反應(yīng)，進(jìn)而有效降低安全事故的發(fā)

生率。

2 視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

盡管當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守變電站，并實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信及遙控、遙調(diào)等，但還應(yīng)將防火、防盜及文明生產(chǎn)等內(nèi)容納入到無(wú)人值守中。因此，通過(guò)應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)，可有效解決難監(jiān)視、多界面及難維護(hù)等問(wèn)題，緩解各項(xiàng)矛盾。下面對(duì)變電站中視頻環(huán)境系統(tǒng)的應(yīng)用做一詳細(xì)介紹。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

視頻環(huán)境系統(tǒng)呈現(xiàn)分層及分區(qū)的分布式結(jié)構(gòu)，并按照省級(jí)、地區(qū)及站端三部分給予構(gòu)建。整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1所示。在通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)可看出全省各個(gè)變電站的視頻環(huán)境信息，可對(duì)各個(gè)主站的運(yùn)行情況給予統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

圖1 視頻環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 站端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

站端系統(tǒng)是整個(gè)視頻環(huán)境系統(tǒng)的最基本單元，其主要功能為對(duì)各個(gè)分散的變電站給予監(jiān)控。站端系統(tǒng)主要包括站端處理單元、視頻監(jiān)控設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及存儲(chǔ)設(shè)備、環(huán)境信息采集設(shè)備等。其中站端處理單元是站端系統(tǒng)的核心部分，主要功能為上傳監(jiān)測(cè)視頻、處理環(huán)境信息、與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信交流等，在視頻環(huán)境系統(tǒng)中具有無(wú)可替代的作用。

視頻監(jiān)控設(shè)備則主要是通過(guò)光纖傳輸接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的光口，而剩下的攝像機(jī)則可通過(guò)網(wǎng)線接入到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的電口，該監(jiān)控設(shè)備均采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可監(jiān)控到變電站內(nèi)每一個(gè)地方。能夠按照地區(qū)主站的相關(guān)要求，將所需要的視頻通過(guò)IP單薄或者組播的方式進(jìn)行上傳，可滿足用戶訪問(wèn)的需求，并在設(shè)備的間隔時(shí)間內(nèi)巡檢攝像機(jī)的內(nèi)容，可任意設(shè)定被巡檢的對(duì)象。其中主要對(duì)象為不同攝像機(jī)或同一攝像機(jī)的不同預(yù)定方向。此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)檢測(cè)及視頻自動(dòng)跟蹤的作用。

環(huán)境信息采集設(shè)備則包括濕度與溫度傳感器、紅外對(duì)射、水浸等。濕度與溫度傳感器都是以5～20mA的方式進(jìn)行直接輸出，且采用直接接入視頻處理單元的方式。而后兩者則是以干接點(diǎn)的方式與視頻處理單元相連接，或者是直接就地與視頻監(jiān)控設(shè)備相連接。其主要功能：實(shí)時(shí)采集、處理或上傳變電站內(nèi)的溫度、濕度、風(fēng)力等信息，并且可設(shè)定不同級(jí)別的環(huán)境信息警告值，可有效防范安全事故的發(fā)生。環(huán)境信息采集設(shè)備還包括門(mén)禁，主要是以太網(wǎng)的方式與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)相連接，從而使視頻處理單元利用網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)、控制門(mén)禁，可讀取門(mén)禁數(shù)據(jù)信息、控制開(kāi)關(guān)及調(diào)整權(quán)限等功能。

站端系統(tǒng)的功能還包括控制功能、錄像功能、遠(yuǎn)方配置及報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。其中控制功能是指可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行控制，保證操作的唯一性。監(jiān)控變電站內(nèi)空間的狀態(tài)、開(kāi)啟、關(guān)閉、降溫或升溫等。錄像功能則是對(duì)站內(nèi)所有監(jiān)控點(diǎn)的環(huán)境信息、視頻信息等可在設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)循環(huán)記錄，并對(duì)記錄到的信息加以存儲(chǔ)，為后期工作提供參考依據(jù)。遠(yuǎn)方配置主要是指可接受地區(qū)級(jí)主站下發(fā)的指令，并完成參數(shù)、預(yù)置位及布放等設(shè)置。報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能則是指對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種探頭給予設(shè)置，并監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。一旦發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)將攝像機(jī)切換到監(jiān)視器及人機(jī)界面上，以便于做出相應(yīng)的輸出設(shè)備動(dòng)作等。也可接受當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警信息，錄制事故發(fā)生過(guò)程，便于日后對(duì)該事故的調(diào)查提供依據(jù)。錄制完的影像，可通過(guò)告警信息作為索引，并加以回放等。

2.3 站端系統(tǒng)供電

對(duì)于站端系統(tǒng)的供電可采用專用的UPS交流電源，其內(nèi)部系統(tǒng)均可通過(guò)該配電器給予供電。對(duì)于室內(nèi)攝像機(jī)的電源，則由配電器轉(zhuǎn)換后，輻射式供電，所有的室內(nèi)攝像機(jī)電源都應(yīng)在視頻監(jiān)控柜內(nèi)配置適當(dāng)?shù)目諝忾_(kāi)關(guān)。對(duì)于室外的攝像機(jī)電源，則可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇攝像機(jī)需要的合適電源。

2.4 防雷設(shè)計(jì)

雷電是變電站的一大公害，因此，加強(qiáng)雷電過(guò)電壓的防護(hù)是一項(xiàng)重要工作。首先，傳輸線路的防雷。視頻環(huán)境系統(tǒng)的傳輸線路主要有信號(hào)線及電源線，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)文件對(duì)傳輸線路進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。應(yīng)采用帶有屏蔽層的線纜對(duì)傳輸線給予敷設(shè)，可確保鋼管內(nèi)的電氣連通，同時(shí)還能夠有效防護(hù)電磁感應(yīng)、干擾等。在埋設(shè)傳輸線時(shí)其長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)15米，并在站端將電纜金屬外皮與防雷接地裝置相連。其次，電源防雷設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知：電子設(shè)備大多是由于感應(yīng)到雷串到電源線路內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此，可按照三級(jí)電源進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。一級(jí)防護(hù)主要是采用低壓配電屏出線母排上，設(shè)置最大電流為80kA，采用耐熱防爆及老化預(yù)報(bào)功能的三相電源避雷器；二級(jí)防護(hù)采用電流為40kA的三相電源避雷器，可達(dá)到保護(hù)UPS設(shè)備的作用；三級(jí)防護(hù)則是在視頻環(huán)境系統(tǒng)的重要設(shè)備插座處安置電流為20kA的單相相電源避雷器。最后，前端設(shè)備與終端設(shè)備的防雷。對(duì)于前端較為重要部位的攝像頭則可置于接閃器的保護(hù)范圍之內(nèi)，在設(shè)備前的每條線路上適宜添加合適的避雷器，可防止雷電波侵入。終端設(shè)備的防雷在視頻環(huán)境系統(tǒng)中也較為重要。所有監(jiān)控室的各種金屬管線都應(yīng)與預(yù)感應(yīng)雷的接地裝置相連，且電纜線在入戶端應(yīng)添加避

雷器。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站中得到廣泛應(yīng)用，且具有重要意義。變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控可確保變電站內(nèi)運(yùn)行的安全性及可靠性，進(jìn)而保證供電的安全。本文對(duì)變電站中視頻環(huán)境系統(tǒng)的重要應(yīng)用給予詳細(xì)闡述，旨在為今后的變電站工作提供參考借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 張健.關(guān)于變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究——以廣東電網(wǎng)揭陽(yáng)供電局為例[J].信息系統(tǒng)工程，2011，（8）.

[2] 張建華.基于人工智能方法判斷環(huán)境信息的變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)方案設(shè)計(jì)[J].廣東電力，2011，24（12）.

[3] 錢(qián)毅.基于云計(jì)算和視頻智能分析的變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)方案設(shè)計(jì)[J].電力學(xué)報(bào)，2011，26（2）.

[4] 陳皓，高雅.變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展分析[J].科技致富向?qū)В?012，（4）.

作者簡(jiǎn)介：樓東雷（1961-），男，深圳供電局有限公司工程師，研究方向：電氣工程及自動(dòng)化。endprint

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，智能電網(wǎng)采用了可靠性、集成性的設(shè)備設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)智能控制，受到越來(lái)越多的重視。文章提出變電站作為智能電網(wǎng)的主要組成部分，視頻環(huán)境系統(tǒng)的應(yīng)用至關(guān)重要，同時(shí)分析了視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變電站；視頻環(huán)境系統(tǒng)；監(jiān)視系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）28-0057-02

近幾年來(lái)，隨著能源及其環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，促進(jìn)了新能源技術(shù)及低碳經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。智能電網(wǎng)是新能源技術(shù)時(shí)代電網(wǎng)發(fā)展的主要方向，受到越來(lái)越多人的關(guān)注。從當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)積極開(kāi)展智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目，變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的一部分，其視頻監(jiān)控環(huán)境系統(tǒng)逐漸成為研究的熱點(diǎn)，對(duì)其加以研究在促進(jìn)智能變電站發(fā)展上具有重要意義。

1 視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站中的作用

變電站中應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以下幾方面作用：（1）實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。通過(guò)應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)，能夠在線監(jiān)控變電站內(nèi)開(kāi)關(guān)室、主變及高壓配電設(shè)備的運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則可及時(shí)給予解決。同時(shí)還能夠統(tǒng)一室內(nèi)系統(tǒng)、大門(mén)禁告警信號(hào)等，還可檢測(cè)瓦斯泄露、溫度、濕度情況，若發(fā)現(xiàn)變壓器油升高，則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警等。（2）現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作指示。傳統(tǒng)變電站的各項(xiàng)操作程序相對(duì)較繁瑣，且利用“五防”來(lái)防止現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行誤操作。但應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)后，值班的工作人員則可通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視，對(duì)工作人員的操作給予及時(shí)指導(dǎo)，并糾正操作過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，提高工作效率，并可有效消除存在的安全因素。（3）記錄事故發(fā)生過(guò)程。視頻環(huán)境系統(tǒng)可錄制事故發(fā)生過(guò)程，進(jìn)而為后期追蹤事故原因、尋找解決方法起到重要參考價(jià)值。尤其是變電站存在的安全風(fēng)險(xiǎn)因素較多，若僅僅憑借人工，無(wú)法觀看事故發(fā)生的整個(gè)過(guò)程，而視頻在線監(jiān)測(cè)則可有效解決這一問(wèn)題。（4）起到防范作用。變電站內(nèi)涉及有電，一旦操作失誤或某一設(shè)備缺乏維護(hù)，極易發(fā)生火災(zāi)。或者無(wú)人值班，發(fā)生盜竊行為等。通過(guò)視頻環(huán)境系統(tǒng)則可實(shí)現(xiàn)監(jiān)視效果，在該系統(tǒng)中應(yīng)用到各種傳感器，如紅外微波探頭、煙感傳感器及其門(mén)禁傳感器等，一旦發(fā)生火災(zāi)或盜竊行為等，可及時(shí)將信息反饋給調(diào)度中心，以便做出反應(yīng)，進(jìn)而有效降低安全事故的發(fā)

生率。

2 視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

盡管當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守變電站，并實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信及遙控、遙調(diào)等，但還應(yīng)將防火、防盜及文明生產(chǎn)等內(nèi)容納入到無(wú)人值守中。因此，通過(guò)應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)，可有效解決難監(jiān)視、多界面及難維護(hù)等問(wèn)題，緩解各項(xiàng)矛盾。下面對(duì)變電站中視頻環(huán)境系統(tǒng)的應(yīng)用做一詳細(xì)介紹。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

視頻環(huán)境系統(tǒng)呈現(xiàn)分層及分區(qū)的分布式結(jié)構(gòu)，并按照省級(jí)、地區(qū)及站端三部分給予構(gòu)建。整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1所示。在通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)可看出全省各個(gè)變電站的視頻環(huán)境信息，可對(duì)各個(gè)主站的運(yùn)行情況給予統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

圖1 視頻環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 站端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

站端系統(tǒng)是整個(gè)視頻環(huán)境系統(tǒng)的最基本單元，其主要功能為對(duì)各個(gè)分散的變電站給予監(jiān)控。站端系統(tǒng)主要包括站端處理單元、視頻監(jiān)控設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及存儲(chǔ)設(shè)備、環(huán)境信息采集設(shè)備等。其中站端處理單元是站端系統(tǒng)的核心部分，主要功能為上傳監(jiān)測(cè)視頻、處理環(huán)境信息、與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信交流等，在視頻環(huán)境系統(tǒng)中具有無(wú)可替代的作用。

視頻監(jiān)控設(shè)備則主要是通過(guò)光纖傳輸接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的光口，而剩下的攝像機(jī)則可通過(guò)網(wǎng)線接入到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的電口，該監(jiān)控設(shè)備均采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可監(jiān)控到變電站內(nèi)每一個(gè)地方。能夠按照地區(qū)主站的相關(guān)要求，將所需要的視頻通過(guò)IP單薄或者組播的方式進(jìn)行上傳，可滿足用戶訪問(wèn)的需求，并在設(shè)備的間隔時(shí)間內(nèi)巡檢攝像機(jī)的內(nèi)容，可任意設(shè)定被巡檢的對(duì)象。其中主要對(duì)象為不同攝像機(jī)或同一攝像機(jī)的不同預(yù)定方向。此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)檢測(cè)及視頻自動(dòng)跟蹤的作用。

環(huán)境信息采集設(shè)備則包括濕度與溫度傳感器、紅外對(duì)射、水浸等。濕度與溫度傳感器都是以5～20mA的方式進(jìn)行直接輸出，且采用直接接入視頻處理單元的方式。而后兩者則是以干接點(diǎn)的方式與視頻處理單元相連接，或者是直接就地與視頻監(jiān)控設(shè)備相連接。其主要功能：實(shí)時(shí)采集、處理或上傳變電站內(nèi)的溫度、濕度、風(fēng)力等信息，并且可設(shè)定不同級(jí)別的環(huán)境信息警告值，可有效防范安全事故的發(fā)生。環(huán)境信息采集設(shè)備還包括門(mén)禁，主要是以太網(wǎng)的方式與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)相連接，從而使視頻處理單元利用網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)、控制門(mén)禁，可讀取門(mén)禁數(shù)據(jù)信息、控制開(kāi)關(guān)及調(diào)整權(quán)限等功能。

站端系統(tǒng)的功能還包括控制功能、錄像功能、遠(yuǎn)方配置及報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。其中控制功能是指可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行控制，保證操作的唯一性。監(jiān)控變電站內(nèi)空間的狀態(tài)、開(kāi)啟、關(guān)閉、降溫或升溫等。錄像功能則是對(duì)站內(nèi)所有監(jiān)控點(diǎn)的環(huán)境信息、視頻信息等可在設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)循環(huán)記錄，并對(duì)記錄到的信息加以存儲(chǔ)，為后期工作提供參考依據(jù)。遠(yuǎn)方配置主要是指可接受地區(qū)級(jí)主站下發(fā)的指令，并完成參數(shù)、預(yù)置位及布放等設(shè)置。報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能則是指對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種探頭給予設(shè)置，并監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。一旦發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)將攝像機(jī)切換到監(jiān)視器及人機(jī)界面上，以便于做出相應(yīng)的輸出設(shè)備動(dòng)作等。也可接受當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警信息，錄制事故發(fā)生過(guò)程，便于日后對(duì)該事故的調(diào)查提供依據(jù)。錄制完的影像，可通過(guò)告警信息作為索引，并加以回放等。

2.3 站端系統(tǒng)供電

對(duì)于站端系統(tǒng)的供電可采用專用的UPS交流電源，其內(nèi)部系統(tǒng)均可通過(guò)該配電器給予供電。對(duì)于室內(nèi)攝像機(jī)的電源，則由配電器轉(zhuǎn)換后，輻射式供電，所有的室內(nèi)攝像機(jī)電源都應(yīng)在視頻監(jiān)控柜內(nèi)配置適當(dāng)?shù)目諝忾_(kāi)關(guān)。對(duì)于室外的攝像機(jī)電源，則可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇攝像機(jī)需要的合適電源。

2.4 防雷設(shè)計(jì)

雷電是變電站的一大公害，因此，加強(qiáng)雷電過(guò)電壓的防護(hù)是一項(xiàng)重要工作。首先，傳輸線路的防雷。視頻環(huán)境系統(tǒng)的傳輸線路主要有信號(hào)線及電源線，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)文件對(duì)傳輸線路進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。應(yīng)采用帶有屏蔽層的線纜對(duì)傳輸線給予敷設(shè)，可確保鋼管內(nèi)的電氣連通，同時(shí)還能夠有效防護(hù)電磁感應(yīng)、干擾等。在埋設(shè)傳輸線時(shí)其長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)15米，并在站端將電纜金屬外皮與防雷接地裝置相連。其次，電源防雷設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知：電子設(shè)備大多是由于感應(yīng)到雷串到電源線路內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此，可按照三級(jí)電源進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。一級(jí)防護(hù)主要是采用低壓配電屏出線母排上，設(shè)置最大電流為80kA，采用耐熱防爆及老化預(yù)報(bào)功能的三相電源避雷器；二級(jí)防護(hù)采用電流為40kA的三相電源避雷器，可達(dá)到保護(hù)UPS設(shè)備的作用；三級(jí)防護(hù)則是在視頻環(huán)境系統(tǒng)的重要設(shè)備插座處安置電流為20kA的單相相電源避雷器。最后，前端設(shè)備與終端設(shè)備的防雷。對(duì)于前端較為重要部位的攝像頭則可置于接閃器的保護(hù)范圍之內(nèi)，在設(shè)備前的每條線路上適宜添加合適的避雷器，可防止雷電波侵入。終端設(shè)備的防雷在視頻環(huán)境系統(tǒng)中也較為重要。所有監(jiān)控室的各種金屬管線都應(yīng)與預(yù)感應(yīng)雷的接地裝置相連，且電纜線在入戶端應(yīng)添加避

雷器。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站中得到廣泛應(yīng)用，且具有重要意義。變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控可確保變電站內(nèi)運(yùn)行的安全性及可靠性，進(jìn)而保證供電的安全。本文對(duì)變電站中視頻環(huán)境系統(tǒng)的重要應(yīng)用給予詳細(xì)闡述，旨在為今后的變電站工作提供參考借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 張健.關(guān)于變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究——以廣東電網(wǎng)揭陽(yáng)供電局為例[J].信息系統(tǒng)工程，2011，（8）.

[2] 張建華.基于人工智能方法判斷環(huán)境信息的變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)方案設(shè)計(jì)[J].廣東電力，2011，24（12）.

[3] 錢(qián)毅.基于云計(jì)算和視頻智能分析的變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)方案設(shè)計(jì)[J].電力學(xué)報(bào)，2011，26（2）.

[4] 陳皓，高雅.變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展分析[J].科技致富向?qū)В?012，（4）.

作者簡(jiǎn)介：樓東雷（1961-），男，深圳供電局有限公司工程師，研究方向：電氣工程及自動(dòng)化。endprint

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，智能電網(wǎng)采用了可靠性、集成性的設(shè)備設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)智能控制，受到越來(lái)越多的重視。文章提出變電站作為智能電網(wǎng)的主要組成部分，視頻環(huán)境系統(tǒng)的應(yīng)用至關(guān)重要，同時(shí)分析了視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變電站；視頻環(huán)境系統(tǒng)；監(jiān)視系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM764 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）28-0057-02

近幾年來(lái)，隨著能源及其環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，促進(jìn)了新能源技術(shù)及低碳經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。智能電網(wǎng)是新能源技術(shù)時(shí)代電網(wǎng)發(fā)展的主要方向，受到越來(lái)越多人的關(guān)注。從當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)積極開(kāi)展智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目，變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的一部分，其視頻監(jiān)控環(huán)境系統(tǒng)逐漸成為研究的熱點(diǎn)，對(duì)其加以研究在促進(jìn)智能變電站發(fā)展上具有重要意義。

1 視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站中的作用

變電站中應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以下幾方面作用：（1）實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。通過(guò)應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)，能夠在線監(jiān)控變電站內(nèi)開(kāi)關(guān)室、主變及高壓配電設(shè)備的運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則可及時(shí)給予解決。同時(shí)還能夠統(tǒng)一室內(nèi)系統(tǒng)、大門(mén)禁告警信號(hào)等，還可檢測(cè)瓦斯泄露、溫度、濕度情況，若發(fā)現(xiàn)變壓器油升高，則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警等。（2）現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作指示。傳統(tǒng)變電站的各項(xiàng)操作程序相對(duì)較繁瑣，且利用“五防”來(lái)防止現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行誤操作。但應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)后，值班的工作人員則可通過(guò)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視，對(duì)工作人員的操作給予及時(shí)指導(dǎo)，并糾正操作過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，提高工作效率，并可有效消除存在的安全因素。（3）記錄事故發(fā)生過(guò)程。視頻環(huán)境系統(tǒng)可錄制事故發(fā)生過(guò)程，進(jìn)而為后期追蹤事故原因、尋找解決方法起到重要參考價(jià)值。尤其是變電站存在的安全風(fēng)險(xiǎn)因素較多，若僅僅憑借人工，無(wú)法觀看事故發(fā)生的整個(gè)過(guò)程，而視頻在線監(jiān)測(cè)則可有效解決這一問(wèn)題。（4）起到防范作用。變電站內(nèi)涉及有電，一旦操作失誤或某一設(shè)備缺乏維護(hù)，極易發(fā)生火災(zāi)。或者無(wú)人值班，發(fā)生盜竊行為等。通過(guò)視頻環(huán)境系統(tǒng)則可實(shí)現(xiàn)監(jiān)視效果，在該系統(tǒng)中應(yīng)用到各種傳感器，如紅外微波探頭、煙感傳感器及其門(mén)禁傳感器等，一旦發(fā)生火災(zāi)或盜竊行為等，可及時(shí)將信息反饋給調(diào)度中心，以便做出反應(yīng)，進(jìn)而有效降低安全事故的發(fā)

生率。

2 視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

盡管當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守變電站，并實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信及遙控、遙調(diào)等，但還應(yīng)將防火、防盜及文明生產(chǎn)等內(nèi)容納入到無(wú)人值守中。因此，通過(guò)應(yīng)用視頻環(huán)境系統(tǒng)，可有效解決難監(jiān)視、多界面及難維護(hù)等問(wèn)題，緩解各項(xiàng)矛盾。下面對(duì)變電站中視頻環(huán)境系統(tǒng)的應(yīng)用做一詳細(xì)介紹。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

視頻環(huán)境系統(tǒng)呈現(xiàn)分層及分區(qū)的分布式結(jié)構(gòu)，并按照省級(jí)、地區(qū)及站端三部分給予構(gòu)建。整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1所示。在通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)可看出全省各個(gè)變電站的視頻環(huán)境信息，可對(duì)各個(gè)主站的運(yùn)行情況給予統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

圖1 視頻環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 站端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

站端系統(tǒng)是整個(gè)視頻環(huán)境系統(tǒng)的最基本單元，其主要功能為對(duì)各個(gè)分散的變電站給予監(jiān)控。站端系統(tǒng)主要包括站端處理單元、視頻監(jiān)控設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及存儲(chǔ)設(shè)備、環(huán)境信息采集設(shè)備等。其中站端處理單元是站端系統(tǒng)的核心部分，主要功能為上傳監(jiān)測(cè)視頻、處理環(huán)境信息、與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信交流等，在視頻環(huán)境系統(tǒng)中具有無(wú)可替代的作用。

視頻監(jiān)控設(shè)備則主要是通過(guò)光纖傳輸接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的光口，而剩下的攝像機(jī)則可通過(guò)網(wǎng)線接入到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的電口，該監(jiān)控設(shè)備均采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，可監(jiān)控到變電站內(nèi)每一個(gè)地方。能夠按照地區(qū)主站的相關(guān)要求，將所需要的視頻通過(guò)IP單薄或者組播的方式進(jìn)行上傳，可滿足用戶訪問(wèn)的需求，并在設(shè)備的間隔時(shí)間內(nèi)巡檢攝像機(jī)的內(nèi)容，可任意設(shè)定被巡檢的對(duì)象。其中主要對(duì)象為不同攝像機(jī)或同一攝像機(jī)的不同預(yù)定方向。此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)檢測(cè)及視頻自動(dòng)跟蹤的作用。

環(huán)境信息采集設(shè)備則包括濕度與溫度傳感器、紅外對(duì)射、水浸等。濕度與溫度傳感器都是以5～20mA的方式進(jìn)行直接輸出，且采用直接接入視頻處理單元的方式。而后兩者則是以干接點(diǎn)的方式與視頻處理單元相連接，或者是直接就地與視頻監(jiān)控設(shè)備相連接。其主要功能：實(shí)時(shí)采集、處理或上傳變電站內(nèi)的溫度、濕度、風(fēng)力等信息，并且可設(shè)定不同級(jí)別的環(huán)境信息警告值，可有效防范安全事故的發(fā)生。環(huán)境信息采集設(shè)備還包括門(mén)禁，主要是以太網(wǎng)的方式與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)相連接，從而使視頻處理單元利用網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)、控制門(mén)禁，可讀取門(mén)禁數(shù)據(jù)信息、控制開(kāi)關(guān)及調(diào)整權(quán)限等功能。

站端系統(tǒng)的功能還包括控制功能、錄像功能、遠(yuǎn)方配置及報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。其中控制功能是指可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行控制，保證操作的唯一性。監(jiān)控變電站內(nèi)空間的狀態(tài)、開(kāi)啟、關(guān)閉、降溫或升溫等。錄像功能則是對(duì)站內(nèi)所有監(jiān)控點(diǎn)的環(huán)境信息、視頻信息等可在設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)循環(huán)記錄，并對(duì)記錄到的信息加以存儲(chǔ)，為后期工作提供參考依據(jù)。遠(yuǎn)方配置主要是指可接受地區(qū)級(jí)主站下發(fā)的指令，并完成參數(shù)、預(yù)置位及布放等設(shè)置。報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能則是指對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種探頭給予設(shè)置，并監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。一旦發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)將攝像機(jī)切換到監(jiān)視器及人機(jī)界面上，以便于做出相應(yīng)的輸出設(shè)備動(dòng)作等。也可接受當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警信息，錄制事故發(fā)生過(guò)程，便于日后對(duì)該事故的調(diào)查提供依據(jù)。錄制完的影像，可通過(guò)告警信息作為索引，并加以回放等。

2.3 站端系統(tǒng)供電

對(duì)于站端系統(tǒng)的供電可采用專用的UPS交流電源，其內(nèi)部系統(tǒng)均可通過(guò)該配電器給予供電。對(duì)于室內(nèi)攝像機(jī)的電源，則由配電器轉(zhuǎn)換后，輻射式供電，所有的室內(nèi)攝像機(jī)電源都應(yīng)在視頻監(jiān)控柜內(nèi)配置適當(dāng)?shù)目諝忾_(kāi)關(guān)。對(duì)于室外的攝像機(jī)電源，則可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇攝像機(jī)需要的合適電源。

2.4 防雷設(shè)計(jì)

雷電是變電站的一大公害，因此，加強(qiáng)雷電過(guò)電壓的防護(hù)是一項(xiàng)重要工作。首先，傳輸線路的防雷。視頻環(huán)境系統(tǒng)的傳輸線路主要有信號(hào)線及電源線，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)文件對(duì)傳輸線路進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。應(yīng)采用帶有屏蔽層的線纜對(duì)傳輸線給予敷設(shè)，可確保鋼管內(nèi)的電氣連通，同時(shí)還能夠有效防護(hù)電磁感應(yīng)、干擾等。在埋設(shè)傳輸線時(shí)其長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)15米，并在站端將電纜金屬外皮與防雷接地裝置相連。其次，電源防雷設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知：電子設(shè)備大多是由于感應(yīng)到雷串到電源線路內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此，可按照三級(jí)電源進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。一級(jí)防護(hù)主要是采用低壓配電屏出線母排上，設(shè)置最大電流為80kA，采用耐熱防爆及老化預(yù)報(bào)功能的三相電源避雷器；二級(jí)防護(hù)采用電流為40kA的三相電源避雷器，可達(dá)到保護(hù)UPS設(shè)備的作用；三級(jí)防護(hù)則是在視頻環(huán)境系統(tǒng)的重要設(shè)備插座處安置電流為20kA的單相相電源避雷器。最后，前端設(shè)備與終端設(shè)備的防雷。對(duì)于前端較為重要部位的攝像頭則可置于接閃器的保護(hù)范圍之內(nèi)，在設(shè)備前的每條線路上適宜添加合適的避雷器，可防止雷電波侵入。終端設(shè)備的防雷在視頻環(huán)境系統(tǒng)中也較為重要。所有監(jiān)控室的各種金屬管線都應(yīng)與預(yù)感應(yīng)雷的接地裝置相連，且電纜線在入戶端應(yīng)添加避

雷器。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻環(huán)境系統(tǒng)在變電站中得到廣泛應(yīng)用，且具有重要意義。變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控可確保變電站內(nèi)運(yùn)行的安全性及可靠性，進(jìn)而保證供電的安全。本文對(duì)變電站中視頻環(huán)境系統(tǒng)的重要應(yīng)用給予詳細(xì)闡述，旨在為今后的變電站工作提供參考借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 張健.關(guān)于變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究——以廣東電網(wǎng)揭陽(yáng)供電局為例[J].信息系統(tǒng)工程，2011，（8）.

[2] 張建華.基于人工智能方法判斷環(huán)境信息的變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)方案設(shè)計(jì)[J].廣東電力，2011，24（12）.

[3] 錢(qián)毅.基于云計(jì)算和視頻智能分析的變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)方案設(shè)計(jì)[J].電力學(xué)報(bào)，2011，26（2）.

[4] 陳皓，高雅.變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展分析[J].科技致富向?qū)В?012，（4）.

作者簡(jiǎn)介：樓東雷（1961-），男，深圳供電局有限公司工程師，研究方向：電氣工程及自動(dòng)化。endprint