遥视系统在电力系统中的应用

　　电力遥视系统是电网调度自动化系统的组成部分，由调度中心对全系统进行统一管理。对电力系统进行监控使电力系统实现高效的生产管理模式的必要保障。

　　《安徽电力》主要在电力、电机工程范围内开展学术及技术上的探索与讨论;交流有关规划、设计、制造、施工、运行、检修以及科研试验、技术革新等方面的新成果，新技校、新工艺、新经验。

　　根据遥视系统的技术要求和电力用户的实际需求，提出了系统应具有的技术指标。通过分析对比。针对电力系统通信网络带宽过窄的特殊情况，在参照现有技术的基础上，提出遥视系统分级监控的办法，为之后的工程设计建设奠定了理论基础。

　　一、电力遥视的背景及意义

　　电力遥视系统是电力自动化技术发展的产物，是为保证变电站在无人值班的情况下能保证安全生产而出现的。该系统综合利用了视频技术，计算机技术，通信技术和网络技术，可以将在变电站内采集到的视频图像远距离传输到调度中心，使主站的管理人员可以方便地查看远方电力设备的运行情况，提高了电力系统自动化水平和管理质量。

　　二、遥视系统在电网监控中的任务和内容

　　在现代的电力系统中，调控中心需要采集和处理的数据量很大，实时性要求高，目前已使用电子计算机对电力系统进行监视和控制，实现电力系统的“四遥”，即：应用通信技术传送被测变量的测量值，称为远程测量，简称遥测;应用通信技术完成对设备状态信息的监视，称为远程信号，简称遥信;调控中心送给变电站的远程命令，如控制命令和调节命令等：应用通信技术，完成改变运行设备状态的命令，称为远程命令，又称遥控;对于具有两个以上状态的运行设备发出的远程命令，称为远程调节，简称遥调。

　　随着电力事业的发展，各级变电站逐年增多，分布也越来越广，等边远地区。于是对于距离几十甚至几百公里的生产一线采取昼夜派遣值班人员的工作模式显现出很多弊端。远方调控中心的工作人员也希望能实时了解到现场各类生产设备和仪器是否工作在正常状态。这种情况下，电力行业对第五遥“遥视”系统的需求量日益扩大。

　　“遥视”系统安装在各类变电站，用于监视各类设备的运行状态，安装在不便于运行维护人员观察的地点，进行不间断的实时监控，便于发现不正常的现象(如烟火和各类事故前兆)，以便及时发出控制指令避免事故或者减少损失。也为事故后的调查提够视频信息，更准确地分析事故原因。在变电站使用遥视系统可以更好的实现无人值守或者少人值守的工作模式，监控主要设备(如变压器刀闸开关等)是否工作在正常状态，大大减少人员的负担，同时也提高了管理质量。这类系统同时也兼具了普通安防系统的传统功能如防火防盗等，对电力系统自动化起到十分积极的作用。

　　电力系统的 “四遥”已基本上全面实现，电子信息技术的快速提高以及监控行业的飞速发展，电力遥视系统也会全面实现。

　　三、电力遥视系统的特点

　　(1)对后台软件的要求高

　　电力遥视系统的设备和标准复杂繁多，从摄像机拾音器到通信设备都有各自的规格和技术要求，把这些设备整合成一个系统并且能保证这个系统稳定运行操作可靠，就要求遥视系统的软件一定是具有良好开放性的成熟软件，可以兼容多个厂家的产品，可支持多种通信协议。

　　(2)需要传输的信息量十分巨大

　　即便采用先进的压缩标准，如果要传输高质量的画面信息，通信系统所要传输的信息量也是十分巨大的。若分辨率为1024*576，以H.263标准进行压缩，一路视频的传输量也要达到几兆，一个厂站若传输8路视频，就可达到几十兆。电力通信网络本身就是受限信道，很难承受如此大的传输量。如果系统设计不好，性能会受到十分严重的影响甚至无法工作。所以要制定合理的调度策略，避免传输拥塞。

　　(3)分层设计

　　根据电力自动化系统的分层设计原则，遥视系统也按照分层设计。以变电站为例，整个遥视系统分为主控室层，高压设备监控层，和远方主站层。电厂层主要完成遥视信息的采集和遥视设备的控制，包括摄像机，云台，拾音器，报警探测，遥视信息采集硬件终端和通信接口等等。在厂级监控层协调各个监控点的视频监控，远方主站则负责整个调度范围内的视频监控，协调各个厂站的视频监控。而整个电力遥视系统的设计也要遵循这样分层分散式的设计。

　　(4)强电磁干扰运行环境不论是变电站还是发电厂，整个遥视系统必定会处在强电磁环境之下，操作过电压，短路电流甚至是变压器，发电机等正常运行着的设备都会对遥视系统设备产生电磁干扰，甚至损坏设备。因此，设计安装过程中一定要考虑过电压冲击和电磁干扰的问题。

　　四、遥视系统的发展趋势

　　电力遥视系统最早起源于安防监控系统，最早应用于变电站，在国内外市场上，模拟视频监控技术的发展己经非常成熟、性能稳定，在实际工程中得到广泛应用，特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛。数字视频系统是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩技术为核心的新型系统，该系统解决了模拟系统的部分弊端，但仍需迸一步完善和发展。这些技术和应用上的实践都成为电力遥视系统发展的基础，开始的时候并没有专门针对电力系统的监控设备，仅仅是把具有一定通信功能的安防系统复制到电力系统中，但是由于在管理软件和通信系统上很难满足电力系统生产管理的需求，致使这样的系统十分不适合电力系统的监控要求。这种情况下，专门针对电力系统的监控系统开始受到人们的关注并逐步走到现实应用中。

　　电力遥视系统设计的设备和标准复杂繁多，从摄像机拾音器到通信设备都有各自的规格和技术要求，把这些设备整合成一个系统并且能保证这个系统稳定运行操作可靠，就要求遥视系统的软件一定是具有良好开放性的成熟软件，可以兼容多个厂家的产品，可支持多种通信协议。

　　五、电力遥视系统的发展方向

　　(1)以流媒体为特征的电力多媒体自动化

　　虽然遥视系统采用了基于TCP/IP的网络结构，但是由于信道容量的限制，网络传输的瓶颈很多，所以如何利用信道资源将是电力自动化系统今后要面对的重要问题之一。多媒体信息的综合传输和多媒体网络的高技术要求必将使电力遥视系统具有流媒体的特征。

　　(2)遥视系统与电力自动化系统相融合遥视系统最早作为电力自动化系统的一个子系统存在，目的是保证无人或少人值班变电站的安全运行。电力遥视系统应更好的与电力自动化系统融合，甚至执行其一部分操作，比如远方运行方式的切换等。

　　(3)红外热成像技术与电气设备的在线检测电气设备的异常和故障会引起设备的局部温度明显上升，这一过程在红外热像仪上会显示得非常清楚，因此可以基于这一原理将电站运行设备的红外热像传到监控人员的监视器上。同时还可以通过识别色彩和形状的变化来发现电力设备的正常与否。

　　(4)利用计算机视觉技术高级应用软件，遥视系统可以将厂站的图像传送到后方主站，但是这些信息还需要人来监视和分析处理，很多时候人们的处理不及时或者不精确，这些都可能导致事故隐患。利用计算机视觉可以解决这类问题，通过这种技术可以分辨出刀闸是否分合，某些设备是否处于正常的状态和位置。

　　结 论

　　本论文是以电力摇视系统为背景。主要研究了遥视系统实现的整体方案和视频传输过程中的传输问题。本文的研究成果对于构建电力遥视系统有一定的研究意义和使用价值，得出如下几个结论：

　　针对电力系统网络传输的问题，本文具体分析了各种电力通信网络现有的通信手段和特点，提出了针对监控对象分级监控的监控方法和电力通信网的使用准则。

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