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摘要：本文分析了变电站视频监控系统中变电站的工作模式及现状，阐述了变电站远方辅助巡视操作系统的主要功能，提出了系统的技术设计原理，旨在实现变电站巡视技术的自动化、智能化发展。
关键词：视频监控；变电站远方辅助巡视操作系统
一、变电站视频监控系统概述
变电站建设过程中，视频监控系统的引入，是实现变电站无人值守的基础性系统，符合智能变电站的可视化发展要求。以往变电站人工巡检工作的模式下，存在巡检工作不及时，巡检覆盖面窄，巡检结果准确性较低等方面的问题。变电站视频监控系统的发展使得变电站无人值守工作的开展变为现实，智能变电站的建设，为变电站远程集中巡视奠定了基础，智能变电站在安全防护、调度及运检等多方面的综合发展，保证了变电运行、调度监控及应急处置等各种层次的业务需求，变电站运行过程中的智能化发展，改变了以往变电站以安防为主的单一视频监控模式。
（一）变电站工作模式
以往变电站的运行操作，主要由变电运行人员进行现场操作。在变电运行倒闸操作过程中，变电运行人员需进行现场确认，以保证现场无人员在带电区域活动或者进行检修作业，其次，由于在进行远方操作的过程中，变电运行人员必须到现场确认开关及刀闸的位置信息及设备具体运行状态，导致操作效率低下。同样，变电生产设备的巡视主要依赖于变电运行人员的人工巡检，通过变电运行人员直观的、简单的定性判断来衡量变电运行设备的运行状况。随着视频监控系统的完善，变电巡视工作的无人值守化及属地化推进，保证了生产设备巡视工作较高的精确度。目前我国220kV及以下变电站基本实现了无人值守，而500kV变电站已进入无人值守或者少人值守阶段，现阶段运维班组管理站点数量的激增，导致运维单位面临的压力相应的增加。一般变电站的巡视工作主要包括标准巡视及简化巡视两种，具体巡视内容主要包括以下四个方面：首先，是变电运行人员进行现场情况的确认，关注送电操作过程中现场有无检修人员及滞留人员；其次，是设备具体位置信息的确认，主要对开关、刀闸设备进行编号，确认分合指示及机械动作；再次，是设备运行状态的确认，主要涉及气体开关的气压，有油设备的油压等信息的确认等；最后，是变电运行人员对设备实际位置与运行状态的确认。
（二）视频监控下变电站工作现状
现有变电站视频监控系统的主要特点是以安防监控为主，设备监控为辅，存在前端系统摄像机布点较少，位置设置不合理、摄像机像素及工艺水平不足等方面的问题。未来视频监控系统主要以集成化、数字化、标准化、网络化为主要的发展趋势。
二、视频监控下的变电站远方辅助巡视操作系统分析
（一）变电站远方辅助巡视操作系统的主要功能
变电站远方辅助巡视操作系统在自动化及视频监控理论的指导下，应用现代计算机技术、数据通信及数据库技术，具备了安全防护监控、巡视监控及操作监控三个方面的系统功能。
1.安全防护监控功能
变电站远方辅助巡视操作系统在安全防护系统的基础上，结合变电站消防系统、画面异动报警系统及防盗系统，实现了联动报警功能，在取得报警目标监视图像的同时进行了图像的录制，双向视频及音频监控的交流，提升了变电站安全防护的系统功能。
2.巡视监控功能
相比于人工巡视，变电站远方辅助巡视操作系统内的变压器、母线、断路器、电压互感器及隔离开关等重要设备的巡视检测过程更为准确。自动巡检视频系统由多台计算机组成，变电站视频数据通过显示屏展现出来，显示屏中的画面实现了自动巡检。通过人性化的自动巡检策略软件，可进行故障上报、巡视路线的记录及权限的分配等各项自动巡检功能。远方辅助巡视系统可设定巡视路线，进行设备的巡视，而变电运行人员只需做好相应的记录即可。测量风速及雨量等的传感器的使用，实现了恶劣天气条件下的自动巡视功能，这种特殊巡视的开展，只需依据设定的方案，利用视频监控系统实现设备的巡视。
3.操作监控功能
该系统可远程监控断路器和隔离开关的机械位置及运行状况，系统内的联动摄像机将断路器和隔离开关操作过程中的视频进行上传，实现了断路器和隔离开关的远方操作过程。
（二）远方辅助巡视操作系统关键技术分析
1.摄像机倒装技术
由于监视对象较多，而变电站视频监控系统中摄像机数量有所限制，摄像机的安装位置一般在立杆或者是门型架上，所以会采用球机倒装技术，结合立杆吊装原理，建立立体式的视频监控网络，实现摄像机对安装平面上方的设备的监视，便于安装调试工作的具体开展。为避免太阳及雨水对图像显示的影响，可在球机外部安装特殊的球罩，实现防水效果，通过在球罩内安装排风扇，实现球机工作过程中的温度控制。
2.视频巡检技术
摄像机具有预置位功能，一次设备的最佳监视点就是通过系统中的摄像机预先设置的。视频巡检技术实现了无人巡视，操作更加灵活简便。
（三）视频监控下的变电站远方辅助巡视操作系统的设计
1.系统的结构设计
视频监控下的变电站远方辅助巡视操作系统的框架结构主要包括巡视管理服务器、巡视操作工作站及巡视管理工作站三个方面（如图1）。
图1 变电站远方辅助巡视操作系统框架结构
其中，巡视管理服务器是整个系统的核心部分，用于安装数据库及系统管理软件。监控中心的巡视操作工作站，以一个巡视工作站对应一个变电站子系统的方式设置，在巡视工作站安装相应的巡视客户端软件。巡视管理工作站通过在管理处安装管理客户端软件的方式，利用网络来实现管理及查询。
2.系统的网络通信设置
视频监控下的变电站远方辅助巡视操作系统在网络通信设置中（如图2），监控系统采用标准以太网接口，设定了标准的传输控制协议，设置了专门的远程图像监控系统变电站，监控中心及子站系统与其他网络业务的连接采用局域网的方式实现虚拟专网的隔离。变电站联网监控地区的系统设置采用独立网段的方式建设。
图2变电站远方辅助巡视操作系统设置
3.二次安全防护设计
为确保变电站远方辅助巡视操作系统的整体性能及安全性，依据电力二次系统防护要求，视频监控系统在变电站子系统与地区监控中心间采用E1线路实现了图像专网的建设，监控数据调度系统、管理信息系统在安全环境下进行互联互通，保证了网络整体性能的提升。
三、总结
综上所述，随着技术的不断进步，变电站视频监控系统不断的完善与创新发展，视频监控下的变电站远方辅助巡视操作系统的建立，实现了无人值守变电站的自动化、智能化发展。
参考文献
[1]郭琳,马玫.基于视频监控的变电站远方辅助巡视操作系统[J].信息系统工程,2017,(1):23-24.
[2]陈建平,张俊康.变电站远程视频辅助巡视操作系统建设与应用[J].供用电,2011,28(2):41-44.
论文作者:周志,曲直
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/7
标签：变电站论文; 远方论文; 监控系统论文; 系统论文; 操作系统论文; 操作论文; 视频监控论文; 《电力设备》2017年第11期论文;