摘要：多媒体技术应用于变电站自动化中可实现视频、音频信息的采集和远传，以满足变电站环境监控等功能需求，对变电站实现真正的无人值班具有重要意义。
关键词：多媒体；变电站自动化；通信模式
引言：
人类的信息交流已经从单一媒体过渡到多媒体的形式。多媒体信息主要有!种形式：视频、音频、图形、文本。在变电站自动化系统中，视频和音频属于连续媒体，相互之间具有隐含的时间关系，必须在一段时间里按特定的速度播放，否则会影响多媒体信息的演示质量；图形和文本虽属静态媒体，播放速度不会影响所含信息的再现，但必须遵守实时性（总传输延时）的要求，不同类型的图形和文本信息具有不同的总传输延时要求。
1确立多媒体自动化系统的结构形式及配置
维护工作站主要任务是综合自动化系统的组态和维护。通信工作站的任务是收集间隔层、各本地单元中保护、测量等设备采集的上行报文信息，实现下行数据的传输、接收并解释运行人员下达的控制调整命令，并通过通信信道传送给保护及控制装置，实现“四遥”远动通信等。间隔层的本地单元负责对模拟、开关量进行数据采集，实现保护和控制操作任务。同时各个智能化的保护、测量、控制装置按间隔相对独立配置，并直接接入站内通信网。
若间隔层设备具有TCP／IP接口，则可直接接入站内通信网，但这样的设备软、硬件设计都较复杂。在实际实施中可采用通信服务器连接所有的间隔层本地单元。通信服务器是一‘个可以采用TCP／IP协议透明访问多个RS一232C接口的通信设备，它可以为每个RS一232C接口分配相互独立的IP地址。由于采用了通信服务器，间隔层设备只需设计一个简单的RS一232C接口就可以连接在TCP／IP网络上。但是TCP／IP网络上的通信工作站对间隔层的访问速度受RS一232C接口的限制。所以为了避免“四遥’信息的实时性变差，通信服务器的RS一232C端口最好不超过16个。这对典型变电站已经够用。
2应用多媒体自动化系统的主要策略
2.1图像监视部位的正确选择
在变电站多媒体自动化系统中，遥视警戒功能能否发挥其最大作用，摄像机在变电站现场的安装位置是否合适十分关键，一般遥视应监视变电站的变压器、高压出线、主控室、电容器室、通信室、电缆层（非综合自动化变电站）等位置和设备，以及变电站场地、大门、围墙等。
摄像点的选择不能简单地等价为“在需要观察的地方安装上摄像机”，因为摄像机能否全天候清晰地拍摄到被摄物体是至关重要的。
2.2通信模式的确立
多媒体信息在主站与变电站之间传输分为点对多点实现模式和广域网（TCP／1P）实现模式。点对多点实现模式完全模仿常规远动系统的实现模式。因变电站装有多个摄像头，通过视频切换器连接起来，实现从各路视频输入信息中选择一路或几路信息输出。视频切换器的一个视频输出采用信道控制器与变电站的报警信息、音频信息一起压缩编码后在信道上传输，其余的视频输出用于变电站就地监视，主站采用信道控制器解码后演示。点对多点实现模式的最大特点是视频信号传输到主站后仍然还原成模拟信号，可以直接显示于监视器，并通过视频矩阵连接多个无人值班变电站。每个变电站在某一个固定时刻只能传送一个摄像头或一个画面分割器输出的信息。传送到主站的多个无人值班变电站的视频信息可以通过视频服务器（Web方式）发布到MIS等其他网络上，也可以在主站实现视频信息集中监视。
2.3信息综合传输策略
对于变电站信息的综合传输，先要解决下列两个问题：a．要保证信息传输的实时性，即保证每类信息的传输带宽；b．要保证信息的服务质量，但这必然会影响信息传输的实时性，因此需要在选择更高压缩比的数据压缩方法，改变每S传输的视频帧数，合理分配和限制各类信息传输的流量等问题上进行探索。
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2.4多媒体数据的管理
在变电站自动化系统中，图像、声音等监控系统的引入，使得系统中所采集的数据量非常庞大，而且数据类型比较繁多（如文本、图形、图像、音频、视频等），这些多媒体对象既相互独立，又相互联系，构成一种繁杂的聚合体。如何用一个数据库管理系统来有效管理该系统中的多媒体数据，是一个关键的问题。
目前，关系数据库应用广泛，技术比较成熟。在关系数据库的基础上构造多媒体数据库，实现对各种复杂的多媒体数据的管理，将是一种切实可行的方法。即针对图像、音频、视频或多媒体数据，分别设计成图像数据库、音频数据库、视频数据库以及多媒体数据库。这种分布式数据库管理的最大优点就是能够很好地体现多媒体数据的独立性。另外，随着面向对象技术的不断完善，面向对象的多媒体数据库系统也会应运而生。这种模式的数据库管理在电力系统中的应用可以说是一种理想的选择方式。
无论采用哪一种模式，多媒体数据管理系统在功能上应该达到以下几个方面：支持多种媒体数据类型及多个媒体对象的多种合成方式；能够为大量的数据提供高性能的存储管理；支持传统的DBMS功能；支持多媒体信息提取的功能；能够为多用户提供丰富而便捷的交互手段的功能。
3通信模式
3.1点对多点实现模式
点对多点实现模式完全模仿常规远动系统的实现模式。无人值班变电站内装有多个摄像头，通过视频矩阵连接起来。视频矩阵又称为视频切换器，它可以从多路视频输入信息中选择一路或几路信息输出。视频矩阵的一个视频输出采用信道控制器与变电站的报警信息、音频信息一起压缩编码后在信道上传输，其余的视频输出用于变电站就地监视；主站采用信道控制器解码后演示。站内采用报警控制器采集环境监测量，采用音频采集卡采集音频信号。
信道控制器可以实现多个RS232C和RS485的透明传输。所谓透明传输是指二进制信息流经过传输信道和接口设备后不发生变化。一对信道控制器接在传输信道的两端，可以实现多个RS232C和RS485方式的透明传输。主站对云台、镜头、灯光、雨刷、加热、视频矩阵、快球的控制可以利用信道控制器的RS232C和RS485透明传输接口实现。同时，利用这些透明传输接口还可以进行远动等信息的传输。
点对多点实现模式的最大特点是视频信号传输到主站后仍然还原成模拟信号，可以直接显示于监视器，并通过视频矩阵连接多个无人值班变电站。每个变电站在某一个固定的时刻只能传送一个摄像头或一个画面分割器输出的信息。传送到主站的多个无人值班变电站的视频信息可以通过视频服务器（Web方式）发布到MIS等其他网络上，也可以在主站实现视频信息集中监视。
3.2广域网络（TPC/IP）实现模式
在每个无人值班变电站有一台用于多媒体信息采集传输的计算机或微处理器。视频矩阵的输出通过视频采集卡采集、压缩、输入到计算机内存，与压缩音频、报警和其他信息一起采用TPC/IP通过网卡发送到广域网络上，实现变电站信息的综合传输。
主站计算机利用网卡接收各个无人值班变电站传来的信息，解压演示。主站对云台、镜头、灯光、雨刷、加热、视频矩阵、快球的控制同样通过TPC/IP传输到变电站内的计算机，通过计算机的RS232C和RS485口实施控制。广域网络实现模式的最大特点是视频信息传输到主站后可以直接采用数字解压演示，如果不采用监视器，可以不还原成模拟信号，并可以直接通过网络设备与MIS等网络连接。
结束语：
多媒体在变电站自动化中的应用扩展了自动化系统的功能。在现阶段，点对多点实现模式和广域网络实现模式各有优势，有并存的必要性。但广域网络实现模式是技术发展的方向。
参考文献：
[1]邓羽.智能变电站技术及其对继电保护的影响浅析[J].通讯世界.2017（01）
[2]陈雅容.关于智能变电站继电保护配置的几点思考探究[J].通讯世界.2016（24）
论文作者:黄斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/14
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