摘要：随着全球能源危机的席卷，智能电网建设已被纳入中国电力发展的战略组成部分，电网规模的扩大将不可避免地导致无人值守变电站的增加。然而，近年来，发生了许多事故，严重威胁了电网的稳定运行。为了解决这一问题，准确分析其运营风险并采取相应的防范措施是非常必要的。
关键词：变电站；视频监控系统；智能图像识别预处理技术；应用
1.智能变电站的特点
智能电网作为一个新的概念，具有许多独特的特征。首先，作为一个智能系统，与其他手动系统相比，它更值得我们信任。当然，这也是智能系统的必要条件。其次，它是高度互动的，我们可以用它来传递很多信息，这也是智能系统的基础。我们需要能够随时了解它的当前状态，以便我们能够方便地控制它。任何一件事，我们都不想让它脱离我们的控制。只有对其充分理解，我们才能更好地利用它。用电的人数很多，我们需要高度的互动来控制它，所以这就是它必须具备的。第三点是智能系统是高度集成的产物。随着科学技术的发展，我们的集成电路自然不会像第一台计算机那样大和无用。智能系统必须高度集成，否则会造成很大的问题，这是我们现在做事应该尊重的标准。
2.视频监控技术概述
视频监控就是实时地观测被监视场景中的运动目标，并且从各种指标分析描述其行为。目标按数量或类型可以分为单目标或多目标，如人和车辆等。而视频监控技术的研究内容主要涉及运动目标检测与提取，运动目标识别、跟踪，运动分析与运动理解，视频认证等方面的内容。该项技术主要涉及到计算机视觉，模式识别，以及人工智能等领域。
目前，视频监控技术在商业、工业、国防军事上都有着广泛的应用需求。如用于银行、超市、机场、停车场、政府重要部门、重要军事区域和公路上的车流量检测和速度检测等方面的无人值守场所。
视频监控系统由摄像装置、图像监视器、数字图像处理器、使用算法模块、机械传动伺候机构和其他应用装置组成。
3.图像预处理的概念
监控中的图像预处理定义为应用一系列方法获取、校正、增强过缩压可视图像的技术。其目的是提高信息的相对质量，以便提取信息。图像处理中的各种变换属于图像输入-图像输出模式。图像预处理的目标即实现可视化、自动化。
4.构建视频与监控信息交互通道的方法
从最初的纯模拟监控到现在的智能网络监控，变电站内安装了各时期的视频监控系统同时，由于视频监控一直没有统一的标准，导致在变电站实施视频监控系统厂家众多，方式各异，普遍存在以下实际状况：各厂家选用的监控设备参差不齐，如各种控制设备数据采集设备等，这些不同致使设备与视频监控服务器控制通信协议的不同；当视频监控系统数据在网络中传输时，不同厂家上传数据的通信协议不同从系统兼容性以及后期系统的扩展方面考虑，需针对此现象设计合理方案以最大程度兼容不同厂商设备和通信协议系统设计可从两个方式兼容不同厂商设备和通信协议：前端集成和后端集成前端集成即针对站端和后端软件之间的网络通信制定统一接口规范，包括网络传输时数据包的大小字节顺序字节内容都统一定义不同设备需遵循此统一规范进行视频控制和网络传输，若设备本身不满足要求，需在站端增加协议转换设备，以将设备厂商自定义网络通信转换成统一接口规范后端监控子系统各业务功能模块（如视频预览云台控制视频回放等）基于统一接口规范基础之上
后端集成即前端设备按照原有协议进行网络传输，后端监控子系统在不同软件开发工具包（SDK）和不同网络协议基础之上进行二次封装，向其他各业余功能模块提供统一接口。
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前端集成需掌握设备通信的网络协议，在此基础之上再进行协议处理和转化，通常设备厂商一般只提供SDK，此时进行网络协议转换难度较大，当系统中设备厂商或设备类型增多时，更加大了协议转换难度而后端集成只需获取SDK，不用关心网络协议，在此基础之上进行二次封装具有更大的灵活性和实用性。
5.智能变电站视频监控系统整体结构设计分析
在整个电网调度自动化的发展过程中，无人值守运行模式与变电站的集成是一个备受关注的关键问题。在此过程中，为了进一步加强整个变电站的综合管理水平，大多数电力企业开始重视智能变电站运行下视频监控系统的开发和应用。可以说，新时期智能变电站的视频监控系统需要具备视频监控系统的传统遥测、遥控、遥信以及遥调应用之外，还应有最关键的遥视功能。但是值得注意的是，智能变电站的远程监控系统只是一个单一结构的视频监控系统，其最重要的应用功能是引导监控人员直观地了解整个智能变电站运行现场的综合情况。从这个角度来看，整个智能变电站的安全监控在很大程度上仍然依赖于传感器设备和监控人员之间的合作，无法实现真正的智能化和自动化视频监控。基于以上问题的分析，有必要在建设和应用过程中优化智能变电站视频监控系统的基本架构，更有效地整合视频监控过程。
6.智能变电站视频监控系统的功能模块应用分析
6.1操作管理功能模块应用
系统中操作管理功能模块应用体现如下：（1）报警管理。在出现紧急情况时，要及时地发出警报，视频监控摄像头对报警位置进行针对性地监视，快速启动报警联动系统，根据系统的预案进行高效的处理。报警和处理过程中的信息具有半年以上的有效期，方便及时进行查看和管理。（2）录像和回放管理。可以针对监控位置的不同，选取报警联动、移动侦测、计划及手动等多种录像方式，合理确录像时间。系统能够将自动录像内容进行存储，在告警提示及时间模式下，可以对以往的记录进行放。（3）操作权限管理。智能变电站视频监控系统中对用户端的操作权限进行了设置和规定，必须要经过授权才能控制远程监控信息，在系统中无需授权也可以对监控图像进行查看。
6.2视频监控功能模块
通过安装在智能变电站各个监控点的摄像头，将被监控目标的监视图像上传至视频监控系统的监控主机，同时通过监控主机还能对各个监控点的摄像头进行控制。首先，视频监控系统的监控主机能够24小时全天候对接入的所有视频信号进行录像并本地保存，保存时间要≥30d。在保存视频信号的同时，还要在画面上标注出变电站名、监控设备或地点名、监控时间与日期等信息。其次，视频监控要具备对所监视的静态图像变化进行分析和物体移动侦测功能，当自动检测到监控范围内有物体发生明显的异常移动，且移动幅度超出了预先设定值，就要立即进行报警。最后，要从变电站内各电气设备的特点出发，制定出相应的巡检表。在日常巡检工作中，巡检人员只需通过巡检表，按照操作要求，来进行相应的巡检监控即可。
7.结语：
通过建立如上所述的变电站综合视频监控系统，对现有变电站的视频监控系统进行整合，形成统一完整的视频系统，视频信息统一管理、统一存储，远程监控的综合平台，可大力提高现有变电站安全及防护能力，对目前电网自动化水平也将提升一个台阶。
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论文作者:梁爽
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
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