摘要：随着我国经济的快速发展，传统的110KV变电站监控系统已经跟不上社会发展的需求，尤其是变电站的安全监控问题，因此，110KV发电站需要开发新的方案、技术手段以及管理方式，来提高市场的竞争力。变电站自动化的特点在于信号的直观数字化、计算机信息技术这两方面，将自动化引入到传统的变电站设备上，在变电站运行和监控方面起了非常大的作用。本文针对110KV变电站监控系统的改造处理进行了简要的分析。
关键词：110kV变电站；监控系统；测试；改造处理
一、变电站监控系统的功能与组成
1.变电站监控系统的功能
就目前来看，在我国变电站运行的过程当中，传统的变电站运行管理模式为少人或者无人的管理模式，因此，变电站监控系统就是在这种运行管理模式下进行的辅助性监控系统，简单来说就是将变电站的所有监视点的报警信息传到监控中心，使得监控人员根据实时图像与运行信息对变电站的运行状况全面掌控。变电站监控系统主要有一下几个功能：
(1)实时监督功能。对于变电站运行情况进行实时监督，并和变电站监控区域的智能设备相结合，达到防盗、防火的效果。
(2)报警功能。当出现报警情况时，能够让相关区域的摄像机进行切换，有预置机位的可以自动切换相应的预置机位，变电站视频处理单元或数字录像机可以自动保存录像，并控制相关设备；
(3)控制功能。可以控制所有的摄像机，实时调整摄像机的视角、焦距、方位；
(4)全面监测功能。由红外传感器、烟雾传感器和其它传感器组成的感应探测模块，可以对监控现场全面的监测；
(5)图像录像管理，可以实时保存报警前和报警后的录像信息。
2.变电站监控系统的组成
变电站监控系统主要分为三大部分：监控前端控制器、监控数据传输网络和客户端应用程序。
(1)监控前端控制器。使用高性能ARM9芯片作为主处理器，配合各种外围电路、摄像头、红外线防盗报警设备电路和烟雾火灾报警设备电路组成监控前端控制器。
(2)监控数据传输网络。将各个监控前端控制器通过网线相连组成一个局域网。
(3)客户端应用程序。
二、传统变电站监控系统存在的问题
1.设备实时数据共享困难
在传统的变电站监控系统运行过程中，要想被多个应用程序共享就要开发多个驱动程序，但是开发驱动程序还需要消耗一定的时间，这对于实时数据的共享来说是很困难的。
2.系统的稳定性不易控制
当传统变电站监控系统出现多个应用同时访问设备时，就需要通过多个驱动程序。因为各个应用对设备的访问没有进行相互协调，对设备的访问就不能有效的控制，就会造成系统的崩溃以及硬件设备的损坏。
3.硬件与软件之间依赖性强
如果一个系统有M种软件，N个设备，每增加1个新的需要访问这N个设备的应用软件就需要另外开发N个硬件设备的驱动程序。每增加1个新的硬件设备需要为M个应用软件使用就需要开发新的M个设备驱动程序。一个设备升级了需要更新所有使用该设备的应用程序，一个软件升级了则需要重新开发该软件所使用的设备驱动程序。对于拥有很多设备多个应用的监控系统来说，要开发很多的驱动程序，系统结构复杂，开发周期长。
三、基于OPC技术的110kV变电站监控系统改造处理
1.OPC技术的应用优势
(1)设备实时数据共享：不同的应用可以通过OPC接口访问OPC服务，获得实时数据从而实现了实时数据的共享。
(2)便于控制对设备访问：所有的应用都通过OPC服务访问设备，这样对设备的访问控制只需在OPC服务中进行控制即可，避免了通过不同的驱动同时访问设备所带来的隐患。
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(3)硬件与软件之间依赖性不强：硬件开发商只需提供一个遵守OPC接口标准的OPC服务，在应用软件开发中也只需通过OPC接口标准来访问设备。
(4)系统结构简单，便于开发维护。
(5)采用OPC规范，便于系统的组态，将系统复杂性大大简化，可以大大缩短软件开发周期，提高软件运行的可靠性和稳定性，便于系统的升级与维护。
(6)OPC规范了接口函数，不管现场设备以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，从而实现系统的开放性，易于实现与其它系统的接口。
(7)监控系统中不同的应用通过一个统一的接口去访问设备，避免了不同的应用通过不同的驱动访问设备而造成系统的不稳定，甚至是系统的崩溃。
2.系统体系结构
考虑到变电站的安全性，因此放弃了站外部维护的灵活性与交互性，选择了变电站内外有别体系结构，给出了基于OPC技术的变电站监控系统的体系结构。本文的基于OPC技术的变电站监控系统是一个典型的B/S与C/S混合的三层体系结构。由客户端/应用服务器/数据库服务器构成了C/S模式的三层体系结构。由浏览器/WEB服务器/数据服务器构成了B/S模式的三层体系结构。在变电站内部采用的是C/S模式的体系结构。但是由于变电站监控系统的特殊性，使变电站的三层体系结构的功能配置又不同于传统的配置方案。在变电站监控系统中底层的数据层的数据一部分来源于现场的实时数据，另一部分来源于普通的商用数据库。将功能层配置与应用服务器，而数据层则配置在数据库服务器与现场设备的OPC服务器。对于变电站外部则使用了基于B/S模式的三层体系结构。Web页面通过Web服务器获得必要的持久化数据，通过嵌入到Web页面内的ActiveX控件(OPC客户端)来连接OPC服务器，获取实时数据，进行显示与分析。
四、110kV变电站监控系统的改造技术发展
1.数字化技术
近几年我国的数字化技术已经发展到各个领域，在安全监控领域方面，人们已经依靠安全监控设备和系统的数字化感受到了巨大的便利。如今把数字技术运用到智能监控方面，使得传统的电视监控系统发生了很大的提高。数字技术拥有在模拟信号处理技术中难以达到的各种功能、算法或者处理技术，尤其是在使用双线性插值或三次卷积插值等技术调整图像幅面大小时，能够在大屏幕显示器上获得大幅面的准高清晰图像显示。现代安全监控系统的智能化程度越来越高，基于数字图像处理与模式识别技术的人像识别、人体行为特征识别的应用系统也已开始走向实用。除了有指纹识别、虹膜识别的出入口控制系统以外，还可以与视频人像复核技术相结合，进而对出入口人员的合法身份进行更深程度的确认。
2.行为和步态识别技术
行为识别技术拥有自动化人工智能监控技术能够达到的大多数功能，而且行为识别技术主要运用软件来操作，设备的安装也很方便，只要在布防区域设置好摄像机就能够使用。但是行为识别技术对摄像机的设置点要求较高，并且是以照片的形式渠道视频录像提供的报警信息。行为识别技术仅仅是探测到可疑物体，不能具体辨别可疑物体，这些缺点就不能完全满足人们对安全监控智能监控的需求。步态识别技术是一种新兴的智能监控技术因此其对于摄像机的设备要求、采集识别信息的距离、被识别人的不可伪装性、采集区域的光线要求上都要比面像识别更加有优势。
3.核心主机个性化
数字矩阵主机固然是监控管理的核心设备，它也是智能监控发展必然的产物，过去许多生产和开发模拟矩阵设备的厂商现在都已经开发数字化监控主机，而且除了实现原有的矩阵功能之外，还合并了DVR功能，这是一种很好的组合，适合在一些大型的监控工程当中使用。同时DVR的产品模式也为其他的监控管理主机的发展提供了有益的参考，另外由于它还具备了智能功能的雏形，它也是智能视频服务器的前身。总之，随着经济的发展与110kV变电站安全生产的强烈要求，我们将OPC服务器与OPC客户端的开发给出了具体的实现，使整个系统成功的应用于变电站监控系统中，取得了很好的效果
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论文作者:梁雪萍,杨彦,孙恒
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/25
标签：变电站论文; 监控系统论文; 设备论文; 技术论文; 功能论文; 系统论文; 实时论文; 《基层建设》2017年第10期论文;