（山西省电力公司晋中供电公司 山西晋中 030600）
摘要：当前我国正处于电力行业转型发展的关键阶段，电力系统运营过程中不再采用传统的运行模式，而是向着智能化的方向发展。为了实现电力系统的快速转型，电力部门需要不断改变其管理模式。因此本文以变电站为研究对象，探讨其智能化发展过程中应该解决的问题，推动变电站调度和调控的智能化发展。
关键词：调控一体化；安全操作；视频监控；系统设计
一、视频监控系统概述
自动化技术的发展已经有很长一段时间，到目前为止已经基本上趋于完善，通过对智能变电站的调查和分析，可以知道其建设过程都使用了视频监控系统、安全防护系统、门禁系统以及其它监测系统，能够完成对变电站某个功能的自动化控制。但是这些系统采用独立运行模式，信息存在较大的分散，因此在运行过程中每个自动化系统都要配备一名值班人员，导致整个变电站管理效率较低。随着智能变电站的进一步发展，在未来发展过程中将这些单独的视频系统进行集中处理，使其形成一个具有多种功能的一体化调控系统，并且引进先进的视频监控系统，实现对所有调度的可视化操作，对提高变电站运行的安全性和可靠性具有非常重要的作用。
视频监控是近些年在电力系统中应用的一种先进技术，具有较强的可视性，在电网智能化中得到了非常广泛的应用。数字视频则是在传统视频监控的基础上，融入先进的计算机技术和网络通信技术，实现视频信号采集、存储、传输和显示的数字化。目前该技术已经成为智能电网发展的主流方向，实现了电力系统管理和运营效率的不断提升，为自动化技术的应用提供了可以参考的依据。
二、变电站调控一体化远程视频监控的技术基础
1.DirectShow技术
流媒体信息处理过程中，对处理技术的要求较高，其处理过程也非常复杂，因此如何降低流媒体处理技术的难度和复杂性是当前社会管饭关注的热点问题。特别是近些年来，随着网络技术的发展，流媒体技术在生活和生产中的应用越来越多，如何降低流媒体信息的处理难度，提高其应用范围是必须要解决的问题。在该方面研究比较成功的是微软公司，它提出了利用Directshow技术进行流媒体信息的处理。对于流媒体来说，其使用过程中需要处理的数据量较大，对数据处理的速度要求较高，这也是一直制约流媒体技术发展的主要因素，而微软公司提出的Directshow 技术采用隔离数据传输、硬件兼容、流同步等底层处理技术，有效解决了其使用过程中的存在的问题，为用户提供了一个更加快捷的视频处理程序。
三、变电站调控一体化远程视频监控系统的现状与需求分析
1.调控一体化运行管理模式
调控一体化运行管理模式是指在运行过程中将变电站生产和运营结合在一体，实现对其运行过程的统一调度。即在传统调度业务的基础上，添加对电网中设备运行情况的监控，帮助变电站工作人员及时高效的获取设备运行参数信息，并且提高电网运行情况的控制。
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2.调控一体化管理的优势
（1）提高电网运行管理工作效率
变电站调控一体化技术采用之后，能够有效推动变电站运行情况的监视和控制，最大限度的简化电网运行管理的流程。并且确保电网工作人员能够快速全面的获得设备运行的一手资料，为其故障信息的判断和处理提供可以参考的依据，进而提高电网调控的质量。
（2）提升调度运行人员综合业务能力
视频监控系统具有监视和调控两个方面的功能，其中前者能够使调度人员通过现场视频信息及时了解电网中设备的运行情况，并且做出快速分析和判断，提高其故障处理速率；通过调控，调度人员能够更好的获得电网中设备的维修信息以及运行方式，为调度命令的下达提供可以参考的数据支持，实现其调控质量的提高。
（3）提高电网硬件设备质量
在电网中进行运行管理模式的改革能够在一定程度上提高电网中设备性能和质量，同时硬件设备性能的提升还能够反过来影响管理质量的提高，充分验证了生产力和生产关系的相互影响作用。为了确保调控一体化模式的实施，充分发挥一体化运行的优势，电力系统要确保其模式转换过程中人力、物力和财力成本的投入，为电网中设备的改造、升级和技术更新奠定良好的基础。
4 变电站调控一体化远程视频监控的设计
四、系统整体设计
本方案采用两级架构三层应用结构模式，两级架构包括调控中心视频监控主站和受控变电站子站端，在调控中心建设远程视频监控主站系统，变电站建设视频监控子站端；三层应用端包括调控中心、运维站和受控变电站，即变电站端视频监控层、运维站监控层和调控中心监控层，运维站作为客户端通过视频监控主站平台访问变电站信息。
第一层：调控中心建立视频监控主站平台，由流媒体服务器、系统管理服务器、通讯服务器、数据管理服务器、可视化防误联动服务器、调度基础平台服务接口装置（服务端）、流媒体服务控制器（服务端）、系统管理服务控制器（服务端）、通信服务控制设备（服务端）、数据管理服务接口控制器（服务端）等组成，实现系统管理、通信管理、视频流控制与转发、设备远程管理、报警管理、用户级权限管理、视频联动管控、录像策略管理等服务功能。
在调控中心设立监控客户端，实现实时视频监控、摄像机控制、录像回放、报警查看与处理、设备巡视、操作记录查询等等功能。
第二层：在运维站设立监控客户端，实现实时视频监控、摄像机控制、录像回放、报警查看与处理、设备巡视、操作记录查询以及联动可视化全程跟踪操作视频监视等等功能。本运维站只能监视控制本管辖区的变电站设备及动环信息。
第三层：变电站建立站端系统，设备主要由网络视频处理单元（NVR）、高清网络摄像机、网络存储单元、环境监控主机、各类安防技防设备、环境监测传感器及控制设备组成。变电站视频监控系统包括视频监控子系统、安全操作视频联动子系统、环境监测子系统、安全防范子系统、智能控制子系统、无线视频跟踪子系统、预留扩展子系统等。
五、研究成果与结论
视频监控系统功能的设计和实现是决定一个监控系统是否实用、是否能够符合用户需要的关键。在社会信息化日益发展的今天，信息技术、网络技术、通信技术以及多媒体技术已经渗透到各个领域中，视频监控也正从传统的安防监控向数字网络监控发展。变电站远程视频监控系统的开发主要包括监控系统模型的研究、前端视频采集和压缩编码、视频数据和其它类型监控数据的集成打包、网络传输、计算机处理等方面，本文的总结工作如下：
（1）从整体角度上提出了变电站视频监控系统的组成，介绍了系统的基本原理，分析了各功能模型块的作用和基本构造，并根据需要选择合适的硬件设备和软件开发环境。
（2）在分析和总结各种编码标准的基础上，详细的分析了H.264编码的标准和格式，研究了具体的压缩方法。在监控端的实时数据流解码方面，采用Microsoft的Directshow的媒体开发包，经过对网络数据流的处理，进行媒体流的解压缩和视频实时播放工作。
（3）网络传输方面，在研究和分析了现有的网络传输的协议和方法的基础上，提出了采用TCP/IP或UDP协议的基于window sockets的视频传输方法，并用具体程序对其作了实现。
对远程视频监控系统中软件模块的设计，详细介绍了实现网络传输的过程，介绍了每个功能模块的函数原型以及工作流程图。
变电站远程监控系统对于变电站实现无人职守具有重要的意义，本文描述并且实际实现了一个远程网络视频监控系统，经改进并增加一些功能后投入了变电站的无人值守应用中。在这个系统的实际实现中，由于传输信道采用了电力系统内部的光纤网，传输速度有了足够的保障，所以实现中采用了TCP/IP护协议进行传输，这就既保证了信号的实时性，又保证了足够的传输差错率控制，实现的系统运作状态和效果都非常理想。
本系统基本上满足了变电站的使用需要，完成了一个基于H.264的远程监控系统的功能要求，但是对于一些非主要的功能由于时间和一些其他因素没有涉及。这些工作以后如有时间会找机会弥补，使这个远程监控系统的功能更加丰富，实用价值更强。
参考文献
[1]王生鹏. 输变电设备运行状态视频监控系统设计[D]. 华北电力大学(北京) 华北电力大学, 2014.
论文作者:张莹
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/13
标签：变电站论文; 监控系统论文; 电网论文; 视频论文; 视频监控论文; 设备论文; 流媒体论文; 《电力设备》2017年第32期论文;