（广东电网有限责任公司肇庆供电局 广东肇庆 526040）
摘要：无线网络技术的应用对于变电站设备巡视质量的提升有很大的促进作用。本文从变电站无线网络的组建方式进行了阐述，并从对该无线网络系统的构成设备部分进行了细致分析，最后论述了变电站无线网络组建对于变电站设备巡视的意义。
关键词：无线网络技术；变电站；设备巡视；质量
我国电力企业的变电站一次设备通常都设置在露天环境中，在各种自然环境等多种因素的影响下，这些电力设备常常会出现各种问题，进而影响到电力系统的正常运行。这就要求变电站工作人员必须加强设备巡视工作。但从当前巡视工作的实际情况来看，在一些特殊情况下，设备巡视工作难以真正落实，尤其是带电高压设备的巡视，稍有不慎，就可能会产生严重的后果。因此，将无线网络技术应用在变电站设备巡视方面，对于提高其巡视质量有十分重要的现实意义。
1.变电站无线网络组建
第一步，在无线热点之间通过无线分布式系统方式进行连接，也就是使无线热点之间利用无线网络实现桥接，并且这种方式对其自身的无线热点覆盖功能不会造成影响。如此这般，利用多个无线传输基站，就可以在整个变电站范围内打造一个无缝隙的无线网络系统。
第二步，通过设置具有无线网卡的笔记本电脑或掌上电脑等相关设备，将其接入无线网络，以连接这些无线基站，之后利用IP连接对无线视频服务器进行合理设置，从而一个完整的链路构建成功[1]。
第三步，在对接入无线网络的计算机和笔记本设置完成后，系统提示网络连接成功，把无线网络的网关设置成热点的IP地址，就能进行共享上网了。
在网络连接技术后，要把其中一台计算机设置为主控计算机，然后将部分办公设备与这台计算机连接，在使用时只要将该机的IP地址正确输入，就能将对些设备的相关信息进行共享（详见图1）。
图1：变电站无线巡检系统框架图
2.无线装置设计
2.1无线设备
根据无线热点设备的选择，将其定位在2.4千兆—2.4835千兆赫兹频段的设备上。由于该频段属于S频段，属于工业自由辐射频段，采用扩频技术，尤其是直接序列扩频调制方法抗干扰、抗噪声和抗衰落等能力都非常强，同时具有很强的隐蔽性和保密性，并且同频系统之间不干扰，这些优势特点是该频段的实用领域十分广泛。同时，该频段无线热点设备能够支持多种组网方式，并且其能够传送质量很好的图像，具有很高的安全性，能够支持多种加密方式，对于一般的电视接收也不会形成干扰。在电池容量选择方面，可选用聚合物电池纽，其体积很小，有利于集成。无线网络中的计算机在安装相应软件后，能够有效录制和保存巡视画面，以便于浏览和存档。
2.2无线摄像机
第一点，单人移动巡视和远程操作监护。
在单人进行变电站设备巡视时，应由巡视员工携带无线摄像机，监控角度要与巡视人员视线相同，所以对镜头方向的控制方面无需考虑，而应重点考虑摄像机的尺寸、重量及其功耗。尽可能选用尺寸小、重量轻且耗电少的无线摄像设备，以便于随身携带。与此同时，还应选用体积小而容量大的电池，一些待机时间较长无线摄像设备，通常能够持续进行两个小时的巡视过程。另外，巡视所用无线摄像机还应具有麦克风和喇叭的集成结构，将携带的设备种类最大程度地简化。
第二点，重要变电设备的实时监控。
要实现对重要变电设备的实时监控，需要将无线摄像机装设在固定部位无需移动，但摄像机必须具有很高的分辨率，并且变焦倍数高，能够进行灵活转动。这种无线摄像机内部构造应有镜头、图像传感器、声音传感器以及视频录像等部分构成。摄像镜头应具备固定光圈、自动光圈、自动变焦、红外探测等多种功能。无线实时监控摄像装置一定要体积小且重量轻，以便于操作人员轻松安装到绝缘杆顶部。与此同时，该监控摄像机对图像要求具有较高的清晰度，并且具备很强的抗干扰能力，无线信号应具有很强的穿透能力，要保证整个变电站范围内无盲区[2]。对于无线设备功率和频段方面，应与国家无线电管理委员会相关规定相一致。在选用无线视频服务器时，应重点考虑采用使用成本和网络架设成本相对较低的WIFI设备。对于后期的网络架设方面，应符合国家标准使用功率为100兆瓦的设备，在组网方面采用桥接方式，以便于随机扩充和延伸网络覆盖范围。
3.基于无线网络的供电系统
通常情况下，无线网络摄像机的电源普遍要求5伏或12伏直流，而设备维修区的监控电源，仅需把交流200伏电源转换后提供给摄像机就可以，但便携式系统，就需要重点关注供电方式与时长方面，供电系统一定要确保摄像机能够长时工作并且重量相对较轻。现阶段铅酸蓄电池或锂电池是主要的电源类型，但铅酸蓄电池容量较小，若要长时间供电则重量就相对较大，携带不方便。所以，可使用大容量锂电池转换成5伏或12伏直流的方式为摄像机供电。通过实际操作表明，约300克的锂电池就能使无线摄像机持续工作达5小时以上，足以保证日常维护、操作工作的顺利完成，而且对身体负担不大。
4.基于无线网络的图像采集系统
变电站无线网络系统的图像采集系统分别由无线网络服务器、摄像机、无线热点或无线路由器等构成，后端也可利用计算机进行控制或录像。不同于有线系统的视频服务器和解码器，无线网络视频服务器能够进行数字化实时监控。通过内置视频服务器，数字化处理和高效压缩电荷耦合元件芯片传送的视频信号，之后通过协议从视频服务器的无线端口传送到数据网络，用户能够直接利用监控软件或浏览器对摄像图像进行观察，并对云台、镜头进行同步控制，以及合理操作系统配置。通过笔记本电脑对网页服务器进行控制，通过IP对无线视频服务器进行管理，能够发出调焦和图像处理命令，无线视频服务器接收命令后，将其转为485端口驱动摄像机进行相应动作。这时拍摄到的图像能够保存在笔记本电脑的存储盘内，以备调用和存取。
5.变电站无线网络组建对于变电站设备巡视的意义
第一点，无线摄像头的应用为电力施工提供极大便利。在安装无线摄像头时，不需要敷设电缆，所以具有更大的考虑空间，从而有效降低施工风险与停电风险，能在一定程度上实现不停电施工的现实需要。
第二点，以往在安装有线摄像头时，会耗用很多二次电缆，这会产生较大的费用支出，特别是大量使用时，相应成本非常高。同时，这些电缆受自然环境影响，使用寿命相对较短。而无线网络技术则将这些弊端有效规避，能够有效节约相关成本，相应提升经济效益。
第三点，对于变电站设备的巡视方面，使用无线遥视技术后，基于无线摄像头各种优势，可以在变电站内部安装很多摄像头，在很大程度上提高了变电站设备巡视质量，将变电站设备巡视方式由现场巡视逐渐转变为远程巡视，这样不仅有效节约行车时间，降低行车风险，还促使巡视效率的进一步提升。
第四点，将无线网络技术应用到变电站设备巡视中后，监护人可通过远程视频监控相关电力操作作业。在操作过程中，实际作业人员可携带便携式摄像头，监护人在巡维控制中心对作业人员的所有操作步骤进行网络监督。当某位置作业结束后，监护人可以迅速监控下一个作业点，从将变电站设备巡视维护效率有效提高。
6.结语
利用无线网络技术为变电站设备巡视工作提供支持，是变电站实现智能化与自动化的主要措施之一。在实际网络系统构建过程中，必须立足于变电站具体情况，从无线设备装置设计、供电系统以及图像采集系统等方面着手，打造一套先进、完整的无线巡视体系，进而提高变电站设备巡视质量。
参考文献：
[1]林光奇. 分布式基站在无线网络设计中的应用探讨[J]. 大科技，2016（23）.
[2]李超. 数字化监控系统的企业应用[J]. 电子技术与软件工程，2016（20）：31-32.
论文作者:邓柳然
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签：变电站论文; 无线网络论文; 设备论文; 摄像机论文; 热点论文; 频段论文; 方式论文; 《电力设备》2018年第13期论文;