关于变电站图像监控系统技术探讨

时间:2022-02-17 05:50:31

关于变电站图像监控系统技术探讨

[摘要]图像监控系统是现代变电站中的重要智能系统,是变电站常规系统无法比拟和替代的。本文首先介绍了变电站图像监控系统技术的发展现状,进而对变电站图像监控系统的配置进行了深入细致的分析,最后探讨了变电站图像监控系统的用途。

[关键词]变电站;图像监控系统;技术发展现状;配置;功能

对于无人值守变电站来讲,图像监控是整个变电站系统的重要组成部分,通过图像监控系统将变电站遥控、消防、防盗及报警联网系统有机结合起来,对实现变电站系统的安全、可靠性运行意义重大。随着现代科技水平的不断提高,图像监控系统技术得到了不断提升,如何有效地将图像监控系统技术有效应用到变电站系统中是当前我们研究的重要课题。

1、图像监控系统技术发展现状

1.1图像监控的发展历程

从图像监控技术的发展历程分析,截止到现在经历了三个阶段,具体为:

(1)模拟阶段。监控设备监控所得到的图像视频通过电缆传输至主机将图像视频进行模式。

(2)半数字阶段。监控设备监控所得到的图像视频监控得到的图像视频通过电缆传输至主机硬盘录像机或者是多媒体控制主机对数字进行处理并存贮。

(3)全数字阶段。监控设备的前段图像采集设计输出(数字信号)通过流媒体技术实现图像信号网络多路复用传输。通过网络虚拟矩阵控制主机实现整个图像监控系统的信息处理和控制。当前,全数字化已在图像监控系统中得到了广泛的应用,有效地改善了传统图像监控系统对信息采集、传输、处理及系统控制方式[1]。

1.2图像压缩标准选择

变电站系统中的图像监控系统,主要的功能作用是对前段变电站的周边环境、运行环境的图像进行自动监控、告警和存储。但由于变电站的图像监控系统是全天候不间断的监控,监控视频的原始数据量很大,需要经过压缩编码处理后才能通过通信网络传输并存储到主机硬盘内。此外,基于网络传输业务量会随着变电站站点数量的增加而增加,需要对变电站的图像压缩选择一个统一的标准,避免图像压缩标准不一,造成管理难度大,导致电力系统通信网络的安全性得不到保障。当前,世界多数国家普遍采用图像压缩标准为:MJPEG、H.263、MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4等。其中,MPEG-4的编码基于对象,可以智能地分配带宽,根据用户的实际需求调整带宽,保证用户的图像质量[1]。

2、变电站图像监控系统主要配置

变电站图像监控系统主要配置由厂站端设备、传输通道设备及主站端设备等构成。

2.1厂站端设备

变电站的厂站端设备主要由前端设备和图像编码压缩服务器组成。前段设备可分为摄像机单元和图像矩阵等;图像编码压缩服务器可分为控制解码器、编解码器及报警控制装置等。通常,厂站端设备会将从现场采集到的图像、音频及数据通过编解码器处理后通过数字通信通道传输至主站设备。另外,厂站端设备还需将主站端所传输的控制命令进行解码,以便能够获得主站镜头或云台等可控制装置的控制信号[1-2]。

2.2传输通道设备

传输通道是变电站同监控中心的纽带和桥梁,是实现变电站图像控制系统信息数据有效的输入和输出的重要手段和途径。从某种程度上讲,传统通道功能性的稳定发挥对变电站图像监控系统的安全、可靠性运行和图像传输质量有着直接性影响。基于通信线路带宽不是无限大的,为了能够保证信息数据的有效传输,不受带宽的限制,这就需要通过对图像进行压缩的手段来实现,获得远程图像并对其进行实时监控。通常,图像监控系统的现场摄像机采集到的是模式信号,但模拟信号无法直接在线路上进行传输,需要对模拟信号进行数字化处理。就图像监控系统的图像及数据的传输方式为E1传输方式,所有的远端受控变电站监控图像都需要通过自身独立的线路进行分控中心和集控中心构成TCP/IP 网络。具体来讲,远端变电站图像压缩设备将监控图像编码压缩为数据包之后,经各自的E1传输线路将监控图像数据包传输至各字服务的电力公司以太网,电力公司分控中心和集控中心的图像处理设备根据电力公司实际需求选择图像数据包,并对其解码,分析处理后将其传输到监控中心再进行分析、处理 [2]。

2.3主站设备

主站通常是由多个监控终端构成,通过分时形式完成不同类型的图像监控任务。监控终端则由视频监控终端、显示器、网络连接设备、远程监控、图像传输以及硬盘录像软件组成。对于功能性要求强、复杂的主站设备还有数字录像数据库服务器、报警数据库服务器、辅助监控终端等等。这类构造形式可方便地建立分级变电站图像监控体系,是当前变电站图像监控系统发展的主要方向。

3、变电站图像监控系统的功能性

3.1实时图像监视

(1)变电站视频监控主机能对接入视频信号进行全天候的本地录像,并将录像存储在硬盘,存储时间一般不少于一个月,以便变电站对整个变电站系统运行实际情况通过调出图像观看来了解。(2)变电站巡检监控,可根据设备的功能特点制定巡检表,监控管理人员只需根据所制定的巡检表内容,按照一定的操作要求输入巡检的具体内容就可进行巡检监控。(3)变电站图像监控系统还应具备监视前端站点物体移动侦测和静止图像变化分析的功能。在自动检测监控图像框内有物体明显移动并有超出其动作范围的限定值之后,应能够触发报警器报警[2-3]。

3.2操作管理功能

(1)变电站图像监控系统具有录像功能,但其录像资料管理目前还是人工管理模式,需要进一步对系统自动录像资料管理技术的研究。(2)为了能更好地发挥出图像监控系统服务于终端的功能,应实现对前端云台和摄像机控制,比如摄像机可全方位地转动,摄像头可通过遥控实现远、近焦距的变焦等。(3)应能通过安装客户端软件远方登录或利用WEB浏览器远方登录查看前端图像监视信号,但若要进行远方控制则必须要取得授权[3]。

参考文献

[1]袁荣湘,涂晓平.变电站远程图像监控系统的功能与组网探讨[J].电力系统及其自动化学报,2003,24(9):55~58

[2]梅鲁海.基于SIP的新型变电站视频监控系统设计[J].电力系统自动化,2010,34(3):66~69

[3]郝晓弘,苏渊.基于WEB的变电站远程监控系统[J].电网技术,2003,27(7):32~35

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