第一篇：变电站计算机监控系统的应用
变电站计算机监控系统的应用
5.1 系统功能的实现
5.1.1 主控级监控系统的功能
① 数据采集和处理
1)从 每个 L C U 收集到的电 站 一级设施 的 最近信息，信息包 括开 机 量、模 拟 量、用电 量、数信息量、系统 量以及先关数据统计(S O E)等等。L C U系统把收集到的实地信息开展信息资料库更新、维护。按照所有L C U 收集到 的数据，按照 时 间 先后顺 序 一一加入到报 警 数据库中。
2)综合处理
计算机监控系 统 按照初始设置 的 频率、按时或者 根据 事 件 发生形式 对 最新 获得 以及 录入后 的 信息开展 综 合系统的 后期处 理。其中，后期 处 理 主要有：关 系 处理，逻 辑 处理、运算以及 相应的函 数 计算。
3)检测点信息以及工作情况的设定
对 于 一些检测系 统 目前不能有效收集 到 的 信息，或者在一些时期 内，因为 变 送 器 或者接入点 出现问题相 应 测 点必须停止工作等 情 况发生时，操作 体系 要求 工作 值 班 人 员 或者 体系 检测 人 员 需要对 这 些 检测 点 开展人 工 操作，同时在 处 理的时候，将它 们 和 正 常 收集到 的 数据 一眼个看待。但是系 统 也能够分开它 们 并 做出不同的 记号。
② 安全监视及事件报警 1)全厂运行实时监视
工作人员能够通过操作系统的液晶触摸显示屏，对全厂所有的主要设施以及各种辅助设施、通用设施以及电器设施的工作情况与工作指数开展实时检测。
2)参数越限报警及记录
监控体系对一些工作参和各种运算结果开展监督管理，一些指标例如气压等 还必须开展及时检测记录，也就是开展气压变化及时检测。以上处理主要有：测值超标预警、及时超标报警、自动检测以及统计等。
3)事故顺序记录
当电站出现突发事件的时候，检测系统会马上工作，通常按照毫秒级的分辨 率反映，并且按照事故发生的时间先后顺序依次； 自 动 显 示 报 警 语 句 ； 启 动 语 音 报 警 ； 自 动 推 出 相 关 画 面 等。
统计并且记录突发事故，可以表示、打印以及录入信息资料库。每一数据信息都有点名称、内容以及和时间。4)故障及状态显示记录
系统可以按时周期性地检测各种问题以及信号质量，当出现突发状变时就及时收集记录，与此同时记录问题原因以及突发时间。
5)事故追忆
每当电站出现问题的时候，监测系统都会按照之前设置的事故追忆时间点，按照扫描频率统计事件突发之前以及事件突发之后所有时间之中的各种量数据信息，从而完成事故追忆记录。
事故追忆的开始以及和结束时间、取样频率、有追忆有关的参数以及追忆发起源都可以通过电站专业人员进行修改和维护。6)趋势记录分析
同时，还要对发电机的温度、轮轴力矩、变压器汽油温度等开始随时趋检测工作，统计并且计算信号的变化范围以及变化规律。当变化速率突破最大的时候就会报警，从而进一步的增强点机组工作的有效性。7)语音报警
使用语音装备，开展语音的技术合成以及整合工作。每当电站出现突发状况或者问题时，可以迅速开始报警工作。
一般来说，都是由中控室来进行语音报警工作。其中，报警对象以及报警语言都是事先设置好的。检测系统只用按照设置好的要求开启对应的报警工作就可以了。
语音报警，能够完成多种问题以及事故的语音报警工作。③ 电厂运行指导 1)控制操作过程监视
当操作命令下发之后，检测系统就可以自动表示对应的点机组，以及用电线路等各种设施的工作检测图面。图面通常都是使用流程顺序图的方法及时表示点机组的运作过程中各个步骤以及工作状况，或者提醒在工作运转过程中出问题的地方和问题来源。
2)电站一次设备操作指导
电站一次设备开始倒闸运作的时候，监测系统按照全厂目前的工作情况以及必和开关与闸阀的开启条件，推测目前的实施能否满足要求，同时提供与之对应的标记。如果按照要求是不可以的，就按照提示关闭，以防外人的错误运作而导致突发状况的产生。
3)厂用电系统操作指导
按照目前厂用电的工作情况以及相关厂用电工作模式、关机运作操约束条件，监控系统可以对具体一个厂用电安全保护器或者闸阀在目前能否满足运作并给做出对应的标记工作。假如满足运作就表示运作的前后顺序，反之，就表示运作的原因。④ 监控系统异常监视
一般来说，监控系统都是有问题自动检查，以及错误自动处理的功能。监控系统以及自动表示出每一时间段电脑的运作情况。
监控系统可以表示基本工作单元的运转情况，自动检测并且排查出问题部分，将问题部分设置为没有效果并且关闭其对应的各种功能。
⑤ 控制操作
1)控制与运行调度方式
电脑控制体系一般都能够完成一下三种工作要求：调控中心以及远方控制模式、集中工作模式以及实地工作模式。
2)控制方式的转换
控制方式按照优先级别，通常可以划分为距离电机组近，则对应级别就越高，实地监控基本单元的优先使用权也就越高，这个可以在实地监控基本单元中开展工作模式的转换。LCU上装配与“远方/实地”的切换按钮，每当LCU上的切换按钮转到“远方”的时候，中控室中的工作人员或者控制中心电脑才可以开始检测系统。
3)控制与调节
计算机监控系统能对电厂主辅设备进行控制，包括机组的开停机控制和复合调整、事故处理，断路器分、合操作；闸门的启、闭操作；辅 助 设 备 及 公 用 设 备 的 启、停 操 作 等。
机 组 的 有 功 和 无 功 功 率 给 定 可 通 过 运 行 值 班 人 员 在 上 位 机 设 数。系 统 检 查 给 定 值 的 合 法 性，通 过 P I D 计 算 结 果 向 调 速 器、励 磁 系 统 发 出 调 节 命 令。
机组及其辅助设备的控制与调节包括：
机组开/停机顺序控制(单步或顺序)、紧急停机控制；
点设备控制：对单个具备开关操作的设备，要求对其实现开关控制操作，并考虑安全闭锁(包括对出口断路器、隔离开关、接地刀闸、进水口闸门的远方落门等控制)；
给 定 值 控 制 ： 机 组 的 转 速 / 有 功 功 率、电 压 / 无 功 功率 和 导 叶 开 限 按 给 定 值 进 行 闭 环 控 制 ； 油、气、水系统的自动控制； 其它相关控制与操作。
开关站断路器、隔离开关及接地刀闸的控制与操作，主变中性点接地刀闸的分、合操作。
厂用电设备的控制与操作。厂内公共设备的控制与操作。泄洪闸门及其配电设备的控制与操作。其它相关设备的控制与操作。⑥ 统计记录及生产管理
系统在实时采集全厂各设备的运行参数和工况的基础上进一步完成统计制表等运行管理的工作，可以使运行人员不再人工抄表，自动进行统计等一系列技术 管理工作。
1)电厂发电运行记录
记 录 的 内 容 包 括 电 厂 的 机 组 发 电 量、线 路 送 电 量、厂 用 电 量 等 进 行 实 时 记 录 和 计 算。初值可由运行值班人员进行设置。
2)主要电气设备动作及运行记录
监 控 系 统 对 电 厂 主 要 电 气 设 备 的 动 作 次 数 和 运 行 时 数 等 进 行 统 计 和 记 录，便 于 考 核 和 合 理 安 排 运 行、检 修 计 划。
3)操作记录
监 控 系 统 能 记 录 各 种 操 作，包 括 机 组 工 况 转 换 ； 断 路 器 和 隔 离 开 关 的 合、跳 闸 ； 辅 机 的 启 动、停 止 ； 闸 门 的 启、闭 等。并 记 录 时 间、操 作 内 容、成 功 与 否、失 败 原 因 等。
4)定值变更记录
监 控 系 统 对 所 有 的 定 值(设 定 值、限 制 值 等)变 更 情 况 作 记 录，并 存 入 数 据 库。
5)事故及故障统计记录
监 控 系 统 能 统 计 记 录 对 电 站 的 各 种 事 故、故 障 的 内 容 和 次 数，并 作 为 资 料 保 存。
6)参数越复限统计记录
监控系统能统计电厂的参数越复限情况并记录下来。7)运行日志及报表
监控系统能按照要求打印电厂运行日志和报表。打印内容以及打印格式可以事先设定，打印方式有定时自动打印、随机召唤打印。
⑦ 人机接口
1)操作员工作站主要功能： 调画面
测点和设备的投退 数值设定 修改限值 控制和负荷调节命令 召唤打印
操作票显示与在线修改 事件确认 报警设置 日期设置 打印周期及打印设备的设置 2)画面显示 显 示 的 主 要 画 面 包 括 各 类 菜 单 画 面，电 厂 电 气 主 结 线 图，机 组 及 油、水、气 系 统 等 主 要 设 备 状 态 模 拟 图，机 组 运 行 状 态 转 换 顺 序 流 程 图，各 类 棒 图、曲 线 图、各 类 记 录 报 告，操 作 及 事 故 处 理 指 导，计 算 机 系 统 设 备运 行 状 态 图 等。同一显示器上能实现多窗口画面显示。画面的数量不受限制。3)模拟光字牌显示及查询 作用电站运行人员熟悉的光字牌概念，可在操作员站或现地LCU显示屏障工上对运行设备的状况进行光字模拟显示。不同类型可定义不同颜色，提供查询、确认和提示有光字等方式。4)报警 当出现故障和事故时，系统立即发出声音报警，报警显示信息在当前画面上显示报警语句，报警声音的不同将故障和事故区别开来，显示颜色随报警信息类别而改变，画面的报警对象原件则会闪烁和改变颜色。运行人员可以确认报警信息，使报警点停止闪烁。5)打印机：系统可自动定时或召唤打印输出各种报表、画面及屏幕拷贝。⑧ 系统通信 1）系统内部计算机之间的数据通信 系 统 内 各 工 作 站 和 L C U 之 间 采 用 网 络 通 信。系 统 通 信 规 约 基 于 T C P / I P 协 议，系 统 内 各 设 备 与 局 域 网 的 信 息 交 换 采 用 客 户 － 服 务 器 模 式，遵 循 开 放 系 统 规 则。2）与电网调度中心的通信 四川电网调度中心与电站计算机监控系统通讯，实现电站与调度数据的上传下达（遥测、遥信）。电站监控系统通信提供双通道、双机切换的两台通讯服务器，以确保与电网调度中心的计算机系统可靠通信。3）其它计算机系统的通信 保护信息管理系统 水情自动测报系统 上游和下游电站系统 梯级调度系统 4）与GPS时钟系统通信 ⑨ 诊断和冗余切换 监 控 系 统 具 备 在 线 自 诊 断 功 能，能 诊 断 出 系 统 自 身 的 故 障，当 发 现 故 障 时 自 动 报 警 并 记 录。
本系统为双机冗余系统，运行中当主机故障退出运行时，从机能不中断任务、无扰动地自动切换成为主机运行。
不管是主/从机切换或是网络上的任意节点发生故障，都会显示在操作员工作站上，并记入自诊断表中。
⑩ 系统开发和维护
电 厂 开 发 维 护 人 员 可 通 过 权 限 口 令 在 工 程 师 工 作 站上 进 行 系 统 开 发 与 维 护，包括软件开发与维护、画 面 的 增 删 与 修 改、定 值 更 改、数 据 库 变 更，报 表 生 成、顺 控 流 程 修 改 等 一 系 列 工 作。
可 利 用 系 统 提 供 的 一 系 列 组 态 工 具 方 便 地 完 成 画 面、数 据 库、报 表、动 态 连 接、顺 控 流 程、报 警 定 义 等 各 项 工 作。
⑪ 数据库功能
本 计 算 机 监 控 系 统 数 据 库 包 括 实 时 数 据 库 和 历 史 数 据 库，数 据 库 有 如 下 特 点 ：
1)监 控 系 统 数 据 库 采 用 网 络 型 全 分 布 数 据 库，所 有 数 据 共 享 都 通 过 透 明 的 网 络 通 讯 来 实 现。数 据 库 包 括 ： 实 时 数 据 库、计 算 数 据 库、图 形 数 据 库、报 表 数 据 库、历 史 数 据 库、统 计 数 据 库、汉 字 库、图 形 符 号 库 等，这 些 数 据 库 构 成 监 控 系 统 数 据 资 源 中 心。数 据 库 的 结 构 定 义 包 括 梯 级 调 度 监 控 和 管 理 所 需 要 的 全 部 数 据 项。
2)支 持 快 速 存 取 和 实 时 处 理 ； 实 时 数 据 库 主 要 存 放 各 梯 级 电 站 送 上 来 的 实 时 数 据，它 是 监 控 系 统 数 据 库 中 最 主 要 的 数 据 库。
3)支持数据库建立及在线/离线修改。⑫ 培训功能
计 算 机 监 控 系 统 具 有 操 作、维 护、软 件 开 发 和 管 理 的 培 训 功 能，包 括 操 作 训 练，监 控 系 统 开 发、维 护、管 理 训 练 和 顺 控 流 程 的 离 线 调 试 等。
1)正常操作训练
可在操作员工作站上执行各项操作，使技术人员熟悉和掌握监控系统的各种操作。
2)监控系统开发、维护培训
电厂维护人员可进行数据库修改，画面生成和修改、报表生成、顺控流程修改、监控系统参数修改等一系列开发和维护的培训。
⑬ 电厂设备运行维护管理
积累电厂运行数据，为提高电厂运行、设备维护提供依据。如针对机组，累计机组正常、停运时间、检修次数及时间，累计机组各工况运行时间及开停机次数等，为设备运行管理及检修提供指导。
5.1.2 现地单元监控装置的功能
① 数据采集与处理 对 电 厂 的 主 辅 设 备 的 运 行 状 态，运 行 参 数 及 测 量 值 进 行 实 时 采 集，存 入 实 时 数 据 库，作 为 系 统 实 时 监 视、告 警、控 制、制 表、计 算 和 处 理 的 依 据。
数 据 采 集 的 对 象 分 为 模 拟 量、开 关 量、脉 冲 量、数 码 量 等。1)模拟量
电气模拟量信号采用交流采样，定时采集电流互感器、电压互感器的二次电流、电压信号，计算得到一次的电流、电压、功能、频率等数值，机组和开关站LCU采用智能交采表。
非电气模拟量采用变送器（4~20mA）模拟量采集实现，如压力、高程等；温度量采用智能温度巡检装置采集，传感器采用PT100温度传感器。
对 模 拟 量 信 号 的 处 理 包 括 回 路 断 线 检 测、数 字 滤 波、误 差 补 偿、数 据 有 效 合 理 性 判 断、标 度 换 算、梯 调 计 算、越 复 限 判 断 及 越 限 报 警，最 后 经 工 程 及 格 式 化 处 理 后 存 入 实 时 数 据 库。
2)开关量
开 关 量 包 括 事 件 顺 序 记 录(S O E)开 关 量 和 普 通 开 关 量 两 种。
S O E 开 关 量 指 事 故、断 路 器 分 合 及 重 要 继 电 保 护 的 动 作 信 号。监 控 系 统 采 用 中 断 方 式 迅 速 响 应 这 些 动 作 信 号 并 以 毫 秒 级 的 时 间 分 辨 率 进 行 记 录。
普 通 开 关 量 是 指 除 S O E 开 关 量 以 外 的 各 类 故 障 信 号、报 警 信 号、位 置 信 号、设 备 状 态 等。监 控 系 统 对 普 通 开 关 量 的 采 集 为 定 时 扫 查 方 式。
对 开 关 量 信 号 的 处 理 包 括 光 电 隔 离、防 抖 动 滤 波、基 准 时 间 补 偿、数 据 有 效 性 合 理 性 判 断、启 动 相 关 量 处 理 功 能(如 启 动 事 件 顺 序 记 录、事 故 报 警、自 动 推 出 画 面 以 及 自 动 停 机 等)，最 后 经 格 式 化 处 理 后 存 入 实 时 数 据 库。
3)脉冲量
脉冲量主要指来自脉冲电度表的有功电能及无功电能等，即时采集。脉冲量的处理有硬件和软件滤波、脉冲累加、数据有效性和合理性判断、标度变换、检错纠错过程，经标准化和格式化处理后存入实时数据库。电能量可以进行峰平谷分时累计。
水电站监控系统的电度量来自有/无功综合电度表。多功能电度表用以测量机组、线路、变压器高压侧的有功及无功电能，可以进行分时计量，通过通讯口送到相应LCU设备中。
4)数码量
数 码 量 信 号 主 要 指 水 位 等 B C D 码 输 入 量。采 用 多 点 开 关 量 并 行 采 集，然 后 转 换 为 相 应 模 拟 量 数 值。
对 数 码 量 的 处 理 包 括 光 电 隔 离、数 字 滤 波、码 制 变 换、数 据 有 效 性 合 理 性 判 断、工 程 单 位 换 算 等，经 格 式 化 处 理 后 存 入 实 时 数 据 库。5)综合量
综 合 量 包 括 综 合 开 关 量 和 综 合 模 拟 量，是 对 上 述 采 集 的 量 进 行 算 术、逻 辑、关 系 运 算 后 得 到 的 数 值 量，例 如 机 组 状 态 等。
② 全厂运行监视
1)电厂设备的实时状态和运行参数显示； 2)状变监视和事件报警； 3)事件顺序记录
4)实时数据越复限检查和越限报警；
5)控制命令执行过程中显示屏画面可显示操作步骤执行情况，并且可提示操作执行受阻部位及原因；
6)系统事故或运行设备工作异常时，可进行语音或音响报警。
③控制和调节
LCU收发实地或者主站的指示，实现下级设施的管理工作。
机组LCU：管理各种电机组的正常巩固走、完成突发状况停机、检测机断电器以及相应的辅助设施、调整有或者无效巩工作；
公用及开关站LCU：运作安全器、隔离阀门以及接地阀门的分开、联合；厂用断电器以及公共辅助实施；电厂的直流设备、中低压装备以及各种排水设施等等；
1)控制操作类型
控制类型通常可以分为中控制和实地控制两种方式 各种机组状态的转换控制 机组同期操作 事故停机及紧急停机 电机组出口安全器分/合运作 油、气和水体系的全自动操作 发电机有效运作以及周期调节 发电机无效运作以及电流调节 安全器的分/合操作 隔离开关的分/合操作 用电系统安全器的分/合运作 公用系统设备起停控制 10kV断路器等设备的投切 400V断路器等设备的投切 事故紧急操作 2)关于控制操作安全性的考虑
在PLC收到操作指示之后，先开始检测这项工作有关的关闭因素，当满足动作要求的时候，PLC才可以执行操作指示；
当LCU自动检测到有相关的模块发生问题的时候，就会自动停止各种先关的工作系统；
当LCU 在 收到 主 站 操作指示 之后，通常都是 使用再次校 核 的 方法来确保 操作指示 命 传输 的 正 确 性 ；
检测过 程遇到问题 的时候，就可以 发现问题的 原 因 ；
L C U 装备有 当 地 或者远 方 检测 系统 转换设备，从而实现当 地 以及 远 方 操作 互 锁
；
突发状况 停 机功能、机 械 以及电 气 维护 和 自 动 设备 操作、安全阀 自动 跳 闸 操作拥有最大的优先使用权，不会因为检测权的规定而被屏蔽 ；
运用重要的逻辑推理来进一步降低错误开启导致突发状况的事故概率。3)事故紧急停机方面的考虑
当突发事故出现时，PLC可以收集到对应事故关机的因素，因此PLC可以直接对突发事故数据开展快速的反映以及后续事故处理工作。
机 柜 上还装备 有 突发关 机 设备，通常 使用 硬质布 线 快速 作 用 于 突发停 机
阀 以及 机 组 出 口 跳 闸 点 路，这种操作的优 点在于 ： 当 机 械 和 电 气 的 保 护 装 置 无 法 给 出 机 组 异 常 事 故 信 息 时，监 控 系 统 通 过 监 测 到 异 常 状 况，或 者 运 行 人 员 发 现 异 常 现 象 或 异 常 声 音 后，可 人 为 紧 急 停 机，这 样 即 使 计 算 机 完 全 失 去 作 用，也 可以确保 工作机组的 解 列 停 机，这 是 保护 设施 的 正常运行 的最 后 防 线。
4)人机接口
实地操作基本单元以及人机接口的主要设施有： a.12”彩色液晶触摸显示屏 b.其它指标仪表、开关、按钮等。
实地操作基本单元都装备液晶显示屏，使用串口和PLC完成信息传送。实地操作基本单元的液晶屏表示的信息，主要有重要电气大小的检测值、连接模拟操作、专业供水情况数据、温度大小的检测值，当工作人员正确输入相应密码之后，就可以使用液晶屏开展停复机工作一个其他相关工作。
目前，常见的实地操作基本单元都装备有多功能连接接口，可以使用快捷式电脑连入PLC，在实地调整或者出现装备问题的时候，可以使用快捷式计算机工作站完成实地的检测工作，同时实现对LCU所管理的设施的检测以及运作，可以大大减少实地检测以及维护装备的正常运行的工作量。
④ 数据通信 LCU的通信包括以下内容：
1)使用光纤以太网和主站之间开展通信工作，向主站级传输信息收集以及资料数据，收发主站传送的操作指示，最后再把运行结果返回传输给主站级。
2)LCU的通信作为实地监控基本单元，可以完成与多种智能收集设施的数据传输工作。
机组LCU设备，同微机调整速度、交流搜集样本装置、电量测量设备、高电压设备的继电安全装备辅助体系的联通接口。
公用及开关站现地控制单元能实现与交流采样装置微机保护装置的通信，与中、低压气机控制系统，厂用交流电源系统、厂用直流电源系统；与厂内漏水、检测排水操作体系等辅助设施联合构成的实地总线网通信系统。
闸门实地操作基本单元，可以完成同闸门实地操作柜联合组成的实地总线网通信的工作。
⑤ 自诊断
LCU具有硬件以及软件自主诊断和修复的能力，这种能力主要包括在联网 周 期 性 诊 断修复、申请诊断 以及单机诊 断。诊 断 内 容 包 括 ：
CPU模件故障； 电源故障； 通讯故障； 模件故障；
硬 件 及 其 接 口 自 检 ： 主要有外围装备、连接接口、多功 能 模 块 等等，每当发现出操作问题的时候，就可以迅速发出报警信号 ；
掉电保护；
冗 余 模 件 检 测 及 自 动 切 换。当使用 主 用或者备用的 形式 工作 的 模 件出现操作 故 障必须 停止 工作的时候，备 用 模 件 就可以 不 停止 工作并且 无影响 地 转换成 主 用 模 件。
5.2 应用界面与说明
5.2.1 上位机操作界面
① 用户登录
当系统没有成功登录之前，点击“登录”键，就会弹出如下图5.1所示的登录页面，这是可以开始进行登录：
图5.1 系统登录窗口 Fig.5.1 The system login window
加入用户名和相关口令之后，点击“登录”键开始确认。
使用有效时间可以设置登陆完成，在使用者成功登录之后，在规定的时间之内，可以获得一定的使用权；在超过规定时间之后，就必须再次登录。当用户已登录成功后，可取消登录。
系统工作页面如下图5.2：
图5.2 系统运行画面
Fig.5.2 Running screen of the system ②系统功能区
系统功能区处在工作页面的最底端，可以完成系统功能的开启、转换以及修复更改时间等任务，如下图5.3。
图5.3 系统功能区所有的图标 Fig.5.2 The system function button icon
每当使用者获得 与之对应 的 权利 时，就可以开启或者转换其各种功能。注 ： 操 作 权 限 中，0维 护 人 员，2操 作 员，4系 统 最 低 权 限。
表5.1 各种功能图标使用说明 Table 5.1 System function button instruction 功能图标
数据库内部以及初级测试点概况
系统退出
系统帮助
0，1，2，3，4，5
系统组态
0，1 0，1
用户图形界面 流程管理 报警一览表 光字一览表 历史数据库查询 系统配置与健康管理
0，1，2，3，4，5 0，1，2，3，4，5 0，1，2，3 0，1，2，3，4，5 0，1，2，3，4，5 0，1，2，3，4，5
0，1
具体功能
工作权限 功能图标
具体功能 紧急停机 操作票系统
工作权限 0，1，2，3 0，1，2，3，4，5
报表系统
0，1，2，3，4，5
③ 系统组态功能界面
1）综合数据库功能页面如下图5.4所示。
图5.4 数据库组态界面
Fig.5.4 Database configuration interface
2)系统配置界面如图5.5。
图5.5 系统配置界面
Fig.5.5 System Configuration interface
3)历史数据库计算页面如下图5.6所示。
图5.6 历史数据库计算页面 Fig.5.6 History database editing interface ④ 简报区
简报区，也就是事件简单报告窗口，能够完成维护事件、数据信息、综合资料、修复自动诊断数据以及自动诊断资料，与此同时还能够完成上述所有数据的整体或者局部选择性显示。简报窗口如图5.7所示。
图5.7 简报信息窗口
Fig.5.7 Briefing Information Window
第二篇：变电站计算机监控系统培训课件目录
目录
一、变电站计算机监控系统概述
1、变电站计算机监控系统的基本概念
2、变电站计算机监控系统的主要功能
3、变电站计算机监控系统基本结构
二、变电站计算机监控系统间隔层
1、工作原理
2、工程中典型配置
三、变电站计算机监控系统站控层
1、主机配置及工程实现
2、远动配置及工程实现
3、对时系统配置及工程实现
四、变电站计算机监控系统数据通信
1、变电站计算机监控系统数据通信的基础知识
2、变电站监控系统常用通信技术
3、变电站常用通信规约及其应用
4、变电站计算机监控系统通信的实现
五、变电站计算机监控系统基本结构
1、分层分布式变电站计算机监控系统的网络结构及工程实现
2、不同电压等级变电站计算机监控系统的常用网络结构
六、变电站计算机监控系统电磁干扰抑制措施
1、变电站电磁干扰对计算机监控系统的影响
2、变电站计算机监控系统抑制电磁干扰的措施
七、变电站计算机监控系统工程应用演示
内容
（略）
第三篇：电力行业变电站监控系统解决方案
电力行业变电站监控系统
解决方案
目 录
变电站监控系统解决方案.....................................................................................................................................1 1.2.3.变电站监控需求分析....................................................................................................................................2 总体建设目标..................................................................................................................................................3 XXXX变电站监控系统解决方案................................................................................................................4 3.1.3.2.3.3.系统结构.................................................................................................................................................4 变电站监控系统监控范围..................................................................................................................5 系统组成.................................................................................................................................................6
3.3.1.3.3.2.3.3.3.3.3.4.3.4.3.5.3.6.4.变电站的监控设备......................................................................................................................6 通讯机房的监控设备..................................................................................................................6 传输设备........................................................................................................................................6 监控中心的设备...........................................................................................................................7
设备连接示意图....................................................................................................................................7 网络连接拓扑图....................................................................................................................................8 分级管理拓扑图....................................................................................................................................9
系统主要功能...............................................................................................................................................10 4.1.4.2.4.3.视频管理功能.....................................................................................................................................10 动环监控功能.....................................................................................................................................11 门禁管理功能.....................................................................................................................................11
5.技术优势.......................................................................................................................................................13
随着电力网络的全面改造，变电站要求实现无人值守，以提高电力系统生产效益。建立一套技术先进、功能强大的监控系统，保证变电站及通讯机房设备正常工作，已经得到各个电力部门的重视。
1.变电站监控需求分析
随着电力网络的全面改造，变电站要求实现无人值守，以提高电力系统生产效益。目前，电力局建立了运行管理调度部门，协调各专业运行归口职能，但是，不能及时掌握现场设备运行状况，难以指挥处理运行障碍。主要存在以下问题：
全部通过电话进行调度指挥，无法指导现场操作，现场操作情况无法预测；
由于无法保证无人值守变电站现场安全，大部分采用有人值守方式； 通过操作队巡检方式，难以保证及时发现设备隐患，只能采用事后处理的方式，影响了供电系统的可靠性和电力局的供电可靠率达标； 在很大程度上，定时巡检方式是对资源的一种不合理分配；
电力通信的安全性要求非常高，但是，目前电力系统的很多机房都处于无监控状态，电力通信安全存在非常大的隐患，所以多数机房采用有人值守方式，人力成本较高，并且对一些比较偏远机房维护和监视非常困难。
因此，建立一套技术先进、功能强大的监控系统，保证变电站及通讯机房设备正常工作，已经得到各地电力部门的重视。电力监控系统在电力调度通讯中心建立监控中心，实现对各变电站、通讯机房的设备运行数据、环境参量、视频图像进行监控，能够实时、直接地掌握各个变电站和通讯设备的运行情况，并及时处理现场发生的故障，适应电力系统的告诉发展。现在，结合XXXX多年变电站调度应急监控系统建设的经验，分析变电站监控系统建设方案，供各地电力部门建设参考。
2.总体建设目标
变电站监控系统的总体建设目标如下：
监视变电站内变压器、断路器等重要运行设备外观状态；
辅助监视变电站内CT、PT、避雷器和陶瓷绝缘子等高压设备的外观状态； 辅助监视变电站内其他充油设备、易燃设备的外观状态； 辅助监视变电站内隔离开关的分合状态；
监视变电站内主要室内环境（主控室、高压室、电容器室、独立通讯室等）的情况；
实现变电站防盗自动监控，可进行周界、室内、门禁的报警及安全布控；在条件成熟和管理规范允许的前提下，宜和站内消防系统实现报警联动； 实时监视通讯机房的供电系统工作状况； 实时监测通讯机房的工作环境； 实现进出机房人员管理；
在条件成熟和管理规范允许的前提下，变电站端图像监控系统可与变电站综合自动化系统或远动设备（简称RTU）互联能力，获取远动报警信息。监控中心可与SCADA系统互通，实现电网调度和维护的可视化。
3.XXXX变电站监控系统解决方案
针对用户需求，XXXX推出了技术先进、功能强大、性能稳定可靠的变电站监控系统解决方案。通过该方案可以实现可视化调度，在下指令时，可以观察设备状况和现场操作状况，并可以通过语音进行双向交流，有效防止误操作；正常运行时，调度端可以对变电站的设备和环境进行远程监视，设备存在隐患时，能够做到及时发现；在巡检队建立分中心，保证对设备的24小时全天候监控，对故障或事故进行及时、有效地处理。
XXXX变电站监控系统解决方案可以真正实现无人值守和安全保卫，同时可以将设备现场状况实时传送到电力调度、电力安全保卫部门、操作巡检队等职能管理部门，实现各取所需的分专业管理，减少了原来电力管理的中间环节，有效地提高了供电管理效率和整体自动化水平，减少了供电管理成本，最终实现减员增效的目标。
XXXX变电站监控系统解决方案简单描述如下：
3.1.系统结构
按行政区域划分，XXXX变电站监控系统解决方案采用星形拓扑、多级组网结构，如图1所示：
图1是典型的三级组网结构（系统支持多级组网）。监控现场在变电站及通讯机房，二级监控中心建设在分控中心，在指挥调度中心建设一级监控中心。
监控现场的视频及动力环境信息传送至分控中心（二级监控中心），分控中心负责辖区范围内变电站及通讯机房的监控和管理；根据指挥调度中心（一级监控中心）的需要，分控中心将视频及动力环境信息发送给指挥调度中心，指挥中心具有系统的最高权限，能够看到所有的视频及动力环境信息，实现指挥中心的集中统一管理。
3.2.变电站监控系统监控范围
变电站的监控范围：
1)设备监控范围：主变、设备区、电容器区、主控室、电抗器室、滤波室、35kV高压室、10kV开关室、10kV高压室、6kV高压室、GIS室、电缆室、电缆层等。
2)环境监控范围：变电站出入口、周边环境。3)远程灯光控制；
4)非法闯入区域报警联动； 5)烟雾告警； 通讯机房的监控范围：
1)动力设备：低压配电设备、柴油发电机组、UPS、逆变器、整流配电设备、蓄电池组（监测到单体）等；
2)空调设备：机房专用空调、机房分体空调； 3)智能门禁系统：进出人员管理； 4)环境：烟雾、水浸、温度、湿度等； 5)图像：机房设备运行状态；
3.3.系统组成
XXXX变电站监控系统由监控现场、传输网络及监控中心组成，各部分组成如下：
3.3.1.变电站的监控设备
变电站监控设备主要包括：多媒体接入单元、DCB云台、摄像机及各种传感器。主要负责变电站现场视频及环境告警信息的采集，并且执行监控中心的控制指令。在门卫、围墙四周合理设置报警装置，在一些重要的设备区及场所安装摄像机，达到监控无肓区。
3.3.2.通讯机房的监控设备
通讯机房监控设备主要包括：多媒体接入单元、DCB云台、摄像机、多功能一体化监控模块MISU及各种传感器。主要负责通讯机房现场视频、动力环境数据的采集，并且执行监控中心的控制指令。
3.3.3.传输设备
监控系统支持多种传输方式，根据用户现场提供的不同传输资源，传输设备可以包括TCP/IP设备、E1设备、TCP/IP与E1转换设备等。
3.3.4.监控中心的设备
监控中心是系统的核心，完成系统的统一管理工作。主要由数据库服务器、中心管理服务器、接入/存储/转发服务器、磁盘阵列、业务台及电视墙显示设备组成。监控中心软件安装灵活，根据监控系统规模大小，可以将多个软件安装在同一台服务器上，也可以分别安装在不同的服务器上。
动力环境业务台显示机房的动力环境监控数据及告警信息，值班人员及时了解设备运行状况；通过多媒体客户端及电视墙，用户能够查看变电站及通讯机房的现场图像，远程控制摄像机镜头推远、拉近，以及云台的上下左右转动，纵览现场全局画面。
3.4.设备连接示意图
变电站监控系统解决方案支持多级组网架构，在监控中心与变电站、通讯机房之间，支持多种通讯方式，图2是变电站监控系统设备连接图：
在变电站，摄像机、拾音器及报警探头等设备采集的现场信息，在多媒体接入单元进行数字化处理后，通过传输设备上传至监控中心。
在通讯机房，摄像机、拾音器的信号直接接入多媒体接入单元，进行编码、压缩处理后，通过传输设备上传至监控中心；配电箱、电源、蓄电池、门禁系统等机房的动力环境监控数据则通过MISU采集后，接入多媒体接入单元的透明串口，通过传输设备上传到监控中心。在通讯机房有值班人员时，多媒体接入单元可以外接显示器或监视器，便于值班人员及时了解现场设备视频信息。
在图2中，监控中心设备统一部署在一个局域网内，根据用户实际网络状况，可以将监控中心设备分布部署，实现视频信息分散存储，降低网络压力。
3.5.网络连接拓扑图
3.6.分级管理拓扑图
4.系统主要功能
XXXX变电站监控系统解决方案融合了多媒体集中监控系统和动力设备及环境集中监控系统，解决电力变电站及通讯机房的监控管理问题，其主要功能介绍如下。
4.1.视频管理功能
多媒体集中监控系统可为用户实现远程实时视频监控、存储与回放、报警联动、远程调度与控制、视频内容分发、语音通信等主要功能，以及根据用户需求定制的个性化功能。主要功能如下： 网络化监控功能
通过网通及用户现有的通讯网络，用户可以在监控中心或计算机上远程实时监控、控制、记录监控现场的视、音频信息。系统支持1、4、6、8、9、16等多种画面分割方式，实现同时显示多个摄像机视频；系统具有提供多种分辨率的功能，并可以实现全屏显示，以适应各种场合要求。 数字化存贮功能
系统能够根据预先设定的存储时间和存储策略，不间断地存储视频和相关数据，快速方便进行历史信息查询。可提供集中或分布式的存储功能，可实现本地与异地（中心管理平台）双地存储，以提高数据存储的安全性。 语音控制功能
系统可实现现场环境声音实时监听，点对点远程对讲通话。监控中心可通过系统的通话功能指挥现场人员执行相应的操作，实现图象和声音的同步。 报警联动功能
当发生报警时，系统可以联动多个设备协同工作。当监视点发生报警时，系统自动启动各种对应的联动设备，并将视频切换到相应的摄像机，开启灯光，自动录像。监控客户终端可弹出报警信息，并有声音报警提示。 移动侦测功能
系统具有移动侦测告警功能，可以将移动侦测告警与视频录像、摄像机控制等功能相关联，便于用户及时发现和存储现场的变化情况。对于一个摄像机画面，用户可以设定８个区域的移动侦测敏感度，满足用户现场的实际情况。
4.2.动环监控功能
动力设备及环境集中监控系统对电力通讯机房内多种动力设备、环境参量进行实时检测，能够及时判断故障并产生告警，对远端设备进行遥控和调节，实现通讯机房远程高效管理。主要功能如下：
可实时显示和刷新监控范围内所有局站、设备以及全部监控点的运行参数、所处状态、配置属性，并提供遥控遥调操作接口。
可提供可在线定制的组态页面，显示综合性的局站或设备群组的监控信息，同时提供详细资料页面显示任意设备的监控信息。
系统可对监控对象进行分层次、分类型的显示与管理，监控对象状态（告警、故障权限等）显示醒目清晰。
系统告警分为紧急告警、重要告警、一般告警三类，告警级别、告警上下限值可根据需要更改。
提供多种多样的告警提示与处理模块，各种模块可单独或组合运行，如告警短信、告警打印、告警箱、语音告警、LED屏显示告警等。
系统可通过告警匹配、告警延时、告警过滤、告警分时段屏蔽等方式保证告警的准确有效。
系统的实时告警查看、历史告警查询、告警视频自动切换以及告警派修、告警故障分析等功能融为一体，操作简便。 系统可提供专门的停电实时监测业务模块。
4.3.门禁管理功能
门禁管理功能用于监控门的开关状态、人员的出入情况，同时对持卡人员和操作人员进行管理。门禁管理操作简单、方便、实时性强，可进行在线授权、撤权、操作门的开关和配置门禁参数，主要功能如下：
系统能够配置持卡人员信息，能按时段分配持卡人员权限，可对持卡人员在
不同时段授予不同的出入权限。
实时监控持卡人员的出入情况，门禁系统能够对操作的结果和告警信息实时给出提示。
查询人员出入的记录、值班人员操作的记录、门磁告警记录、部门人员信息、持卡人员在控制器上的权限信息，同时能够输出打印或保存到文件。 提供方便的维护和更换门禁控制器的功能，保证更换后的门禁控制器的设置信息和权限信息与原门禁控制器相同。
具有系统操作权限的划分和配置功能，当操作人员取得相应权限时，可进行相应操作。
5.技术优势
XXXX变电站监控系统融合了计算机、通讯、网络、多媒体、存储、安全等多种国际先进技术，与同领域产品相比具有以下技术优势：
大系统容量。视频监控容量达百万路视频并发处理，动力环境监控容量在一万个机房以上，并且，系统支持多级级联，实现更大的监控需求。 电信级的可靠性。监控系统采用媒体流与信令流分离处理技术；动力环境监控数据采用实时数据和历史数据双通道的设计；核心软件采用负载均衡技术设计；通过先进的技术手段，保证了系统稳定性和可靠性。
统一的监控平台。XXXX监控系统融合多种技术，通过统一的平台，完美呈现视频监控、动力环境、智能门禁、告警联动等多种监控管理功能，为用户提供全面的监控系统解决方案。
完善的存储方案。监控系统支持多媒体接入单元、中心磁盘阵列以及用户客户端同时存储视频信息，通过合理组合，形成多种存储方案，满足用户视频存储的苛刻要求。
系统部署灵活。监控系统支持集中式或者分布式部署系统架构，更好地适应用户的网络环境，降低单一建设模式的风险，满足监控系统分期建设模式。 组网方式多样化。监控系统支持公网、专网、有线、无线等多种组网方式，很好地解决了各种环境监控点的接入问题。
系统扩展性强。系统规模平滑扩容，实现用户监控点、监控中心不断增加的需要；在系统应用方面，监控系统基于多层、模块化软件结构设计，方便系统功能扩展，满足未来业务发展需要。
专业化的网管。多媒体集中监控系统突破传统监控系统缺少网管的现状，开发出专业的、电信级网管软件，具有强大的系统维护和管理功能，为用户的使用和维护工作，带来极大的便利。
先进的技术。XXXX监控系统中运用了多层模块化软件结构技术、微内核设计技术、负载均衡技术、网络自适应技术、组播技术、安全技术、等等国际领先的技术，确保技术的先进性。
高度的开放性。XXXX监控系统采用开放式软件设计，方便与GIS、GPS等系统对接，为用户提供广泛的增值服务。
第四篇：工业电视监控系统在无人值守变电站的工业电视监控系统在无人值守变电站的应用
工业电视监控系统在无人值守变电站的工业电视监控系统在无人值守变电站的应用
关焯荣 黄凯荣
摘 要：介绍了适合无人值守变电站使用的工业电视监控系统前端硬件的配置和选择、组网形式和功能特点，并提供了一种在有限带宽下提高图象质量的方法。关键词：变电站；工业电视；监控系统；图象质量
近年来，随着无人值守变电站数量的日益增加，用于监控无人值守变电站的SCADA系统也逐渐显示出它的不足之处。SCADA系统虽然能够反映变电站的运行工况，然而在变电站一二次设备的设备外观监视和变电站的防火、防盗方面却是无能为力。这些薄弱环节将直接影响到无人值守变电站的安全运行。工业电视监控系统，作为一种重要的现代化监测、控制、管理手段，正好为解决这些问题提供了一个有效的方案。工业电视监控系统所需实现的功能
在无人值守变电站安装工业电视监控系统，其目的是为了弥补 SCADA系统在监控方面的一些盲点，进一步提高变电站的安全运行水平。1.1 设备的监视
主要包括主变压器、断路器、电压互感器、电流互感器、高压室开关、主控室的电源盘及控制盘盘面等。通过在监视对象处安装摄像机、感应探头等装置，实现对一二次设备及其运行情况的监视，如：主变压器、开关是否有外部损伤，主变压器油位及控制盘上的表头、灯光信号是否正常等。1.2 防火防盗
变电站撤人后，万一变电站发生火警，往往因为不能及时发现而延误了事故的处理，造成事故进一步扩大。此外，变电站有盗贼闯入时，也缺乏有效的防御手段。为此，可在高压室和主控室等地点装设一批烟感或温感探头，并在围墙四周安装对射式红外线探头。当探头感测到烟雾、高温或有人闯入时，就会向后台发出告警信息，同时连动切换摄像机画面，并记录下当时现场的情况。1.3 灯光及智能化设备的控制
为使工业电视监控系统在晚上仍能发挥作用，变电站的灯光应具有定时开关或远方控制的功能；而一些智能化的设备，如探头、门禁等也可做到远方控制。前端硬件配置与选择
工业电视监控系统在变电站端的硬件主要包括：摄像机、镜头、云台、云台解码器、视频控制切换装置、视频编解码器及一些附加设备(图1)。
图1 站端设备
2.1 摄像机、镜头及云台的选择
对大部分变电站来说，需要安装摄像机的地点主要是高压室、场地和主控室。高压室的设备相对集中，占地范围不会很大，而且一般有封闭式的柜壳，通常只能从总体上观察，可以选择不用云台，带标准镜头或广角镜头的摄像机。场地范围较大，对一些重要设备(如主变压器)，可选1～2台不带云台的固定摄像机作专门监视；另外再选用1～2台带万向全方位云台及镜头可变焦的摄像机对场地的其他设备进行监视。为配合围墙上对射式红外探头的防区设置，建议场地摄像机所选用的云台和镜头是可以进行预置位的。这样，当某防区有报警时，摄像机镜头则可自动对准该防区，进而能够第一时间捕捉到现场的情况。主控室的情况和高压室类似，不同之处是主控室有较多的仪表和灯光信号，若有需要对控制屏屏面的灯光信号和仪表读数进行监察，可选用带云台且镜头自动对焦的摄像机，这样可以避免远方人工调整时因为响应时延而造成的对焦困难。
摄像机的选择，除考虑上述因素外，还应根据摄像机的使用环境来确定。如背景光线较强，就应选择有自动白平衡及逆光补偿功能的；环境光线较暗，就应选光照灵敏度较高的。对于其他一些可提高摄像效果的先进功能，可以适当采用，但图象质量还受到编解码技术和通道带宽的影响，因此提高摄像机摄像质量对提高远端图象质量的效果可能并不明显，所以在选择摄像机时，还应结合通道情况，从整体的性能价格比考虑。2.2 云台解码器及视频切换控制装置的选择
视频切换控制装置和云台解码器之间的通信要符合一定规约和协议，为避免冲突，建议选用同一厂家的成套产品。云台解码器的作用是把从视频切换控制装置送过来的控制信号解码，通过它内部的继电器接点控制云台的转动、镜头的对变焦、灯光开关和一些智能化设备运行。对云台解码器的选型要考虑以下几方面的因素：a)是室内型还是室外型；b)是否需要预置位功能，对有预置位功能的云台必须有带预置位功能的解码器配合；c)控制的是变速云台还是恒速云台；d)是否有提供足够的接点对辅助设备进行控制。
视频切换控制装置的主要作用是利用切换矩阵控制视频的输出，其切换方式有三种：自动切换、人工切换和报警切换。自动切换就是使画面定时自动轮换；人工切换就是人工选择显示任一画面；报警切换就是有报警信号时信号触发视频切换控制装置进行画面切换。除切换功能外，视频切换控制装置还具备以下辅助功能，如在画面上加字幕，通过键盘或面板控制云台的转动和镜头的对变焦，报警的编码和防区设置，一些较为先进的视频切换控制装置可提供外部计算机编程接口。
2.3 一些附加设备的选择
附加设备如温感、烟感、红外探头、灯光控制器等种类繁多，一般来说它们是配合摄像机一起工作的，具体可按照所需功能和安装地点来选择。组网形式
3.1 通道的选择
图象的传输可以通过电话线、ISDN网、专线电缆、光纤等，不同通道所传送的图象质量及帧数会有很大的差别，如用普通电话网传送分辨率为 352×288象素的图象每秒只能送1～2帧，ISDN 网有10帧，光纤的E1通道可达 25～30帧，若采用宽带的数字微波及卫星传送，其图象质量更可上到电视广播级的水平。针对目前很多电力局都已架设起自己的光纤网络，采用光纤的E1通道传送图象可以说是最佳选择，因为E1通道传送图象的速度和质量已基本满足监控的要求，也不会占用太多光纤资源，利用光纤的环网更可为图象传送提供冗余通道。目前针对光纤E1通道发展起来的视频编解码器种类繁多、技术成熟，并且价格并不昂贵。建议只有在不具备光纤网络的情况下，才退一步考虑采用电话网或ISDN 网。3.2 视频编解码器的选择
总的来说，视频编解码器的作用就是在一端把视频信号编制成适合某种通道传送的信号格式，再在另一端把信号还原为视频信号。目前用ISDN 网或E1通道传送图象的视频编解码器普遍是采用 H.320 建议，提供 H.261 视频压缩标准的 FCIF 图象，图象分辩率为352×288象素，而在降低图象帧数的情况下，可以进一步提高图象的分辨率。视频编解码器是整个系统的关键部分，在选择视频编解码器时应注意几个方面：a)有双向图象传送功能的视频编解码器主要是应用于视频会议，价格相对较高，对无人值守变电站来说有采用具单向图象传送功能的视频编解码器就足够了；b)应采用完全脱离计算机操作环境、加电即可工作、故障可自恢复的视频编解码器，这样可提高整机的稳定性和可靠性；c)视频编解码器是否支援其他的接口功能，例如音频接口、数据接口、报警触点接口及一些编程接口等，以便使日后的应用更灵活；d)视频编解码器是否支持透明数据传输方式，这个功能可避免协议上的冲突。3.3 拓扑结构
工业电视监控系统从站端到后台的组网方式目前一般是采用星型结构或点对点的结构。其中点对点结构方式灵活，可同时传送多个图象至后台，缺点是购买设备花费较多且要占用较大的地方；星型结构的组网方式是利用一个多点切换装置(MCU)在每站的数据通道间进行切换，每次只能还原一路视频信号。这种方式优点是可减少投资和节省空间，缺点是一旦MCU 或后台的视频编解码器出现故障，将会造成系统瘫痪。具体选择哪种组网方式，要从投资、空间大小及可靠性等几方面综合考虑。后台系统
后台系统一方面对各变电站上送的图象信息和告警信息进行显示和处理，另一面还要提供接口，以满足不同部门对数据查询、图象回放的需要，例如与办公网络的数据共享等。4.1 后台系统网络结构
后台系统的结构如图2所示。
图2 后台计算机网络结构
4.2 后台软件功能
根据无人值守变电站的运行需要，一般而言，工业电视监控系统的后台软件应具备以下功能：
a)画面监视和画面切换功能。根据用户的需要，对不同变电站的不同监视点进行实时监视和切换。
b)控制操作。即对各变电站监视点摄像设备的光圈、焦距以及云台进行控制。此外，一些辅助控制操作也是必须的，包括变电站灯光的开停，告警装置的投入与解除等。
c)多媒体防区布置图。采用多媒体地图分层显示变电站内各监视现场摄像设备的布点情况，以及盗警、火警等感应装置的设防区域。为运行人员提供直观而具体的变电站监视现场的情况。
d)事件告警功能。当变电站现场有异常情况发生时(如出现盗警、火警或小动物入侵防区等情况)，后台系统能迅速告警。
e)画面记录、回放功能。当变电站发生异常告警时，监控系统可自动记录下事发时告警点的现场情况。目前而言，对实时画面的记录可选择采用以下方式，即录像或计算机磁盘录像。
f)事件查询功能。可分类检索各变电站，各监视点的告警记录，结合画面记录、回放功能，可对异常告警时的现场情景进行回放。
g)网络接口。系统可通过路由设备实现与办公网络的数据共享，为办公网用户提供图象监视，事件检索，录像回放等功能。关于图象质量
目前通用的做法是利用专用集成芯片对数字化的图象信号进行压缩，即将图象信号由模拟信号转换为数字信号并进行压缩处理后再行传输。6MHz 频率的模拟信号数字化后约为 108 Mbit/s，然后，经过数字信号的压缩处理，再去掉一些与视觉相关性不大的信息，压缩为 2 Mbit/s码率的信号，或可进一步压缩到 384 Kbit/s，256 Kbit/s，128 Kbit/s码率的信号，这样图象信号即可在E1通道中传输。这样处理后，图象一般只能达到 CIF 分辨率，即 352×288象素。在此情况下，为了能够提高后台图象的质量，可采用小波理论对视频图象进行处理。原始数字图象经小波变换后再进行传输，图象质量将明显提高。
作者单位：广东 江门 529000
第五篇：无人值守变电站视频监控系统的应用设计
无人值守变电站视频监控系统的应用设计
摘 要
大港油田电力公司无人值守变电站的推行工作正在积极进行中，视频监控系统起着重要的作用。本文就本公司视频监控系统的应用现状、问题，进行阐述，并按无人值守的要求以港西变为例进行设计规划。在选点、设备选型、功能要求上作出设计，满足无人值守要求。
关键词：无人值守 视频监控系统 港西变规划
一、引言
随着电力系统中科技水平的不断发展，未来电网逐渐向集控站模式发展。集控站模式中，无人值守变电站的应用，降低了电力企业运行成本，实现减人增效，提高了生产效率。而旧有的“四遥”模式已经无法满足调度中心、监控中心对变电站监控更高的要求。“遥视”技术将更加被需要。视频监控系统及其远方监控功能，将成为监控人员的“千里眼”、“顺风耳”、使得变电站的重要一次设备、安防监控点等关键位臵都处于实时监控状态之下。从而提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并逐步实现电网的可视化监控和调度，确保无人值守变电站调控运行更为安全、可靠。
二、电力公司视频监控系统的现状
电力公司的视频监控系统于2006年开始建设，目前覆盖油区24座变电站。监控点数量为144个。2008年奥运安防期间，重点变电站进行了统一安装。
1、监控软件过多，影响监控操作效率。由于建设时间比较分散。功能要求不一致。，监控软件五花八门，对于集中监控非常不利。以滨南箱式变和友谊箱式变为例，滨南变使用分控软件打开，而友谊变只能用IE浏览器方式打开，打开不同监控画面，需要使用多个版本监控软件，频繁操作，且要输入不同的口令与密码，增加了操作时间，严重影响了监控效率。
2、设备选型不同，维护难度加大。
由于早期设备选型不同，导致目前变电站视频监控系统的设备质量不统一，故障现象和故障部位复杂，不利于储存备品备件，维护困难。
3、部分站所监控点少，配臵低。
有些变电站监控点少，监控范围小。要满足正常的监控需求，至少要达到10个监控点。前期以安防要求安装的则为2-5个监控点、监控范围仅限大门和围墙处，没有对重要的一次设备进行监控，并不满足正常监控的要求。
4、设备老化，维护资金不足。
从2006年运行至今，部分摄像机等监控设备已经达到使用寿命，再加上油田室外工作环境恶劣，故障率较高。出现故障后基本需要更换，这就需要厂家维护人员进行处理解决，由于后期维护资金不到位，导致许多故障点持续很长时间得不到解决。
安装视频监控的优点有：
1、减少值班人员数量，提高生产效率。
由于有了远程的视频监控系统，可以实现变电站无人值守，达到 了减人增效。
2、减少了危险点源对人身安全的威胁。
变电站里的变压器、断路器等设备，具有一定的危险性。一旦设备故障发生爆炸，很可能会对巡视设备的值班人员造成人身伤害。视频监控的使用，很好的避免了上述危险的发生。不用实地靠近运行中的设备，也能实现对变电站设备的巡视。
3、增强了巡视频率，减少事故发生概率。
通常，变电站值班人员对设备为每1-3小时巡视一次，间隔时间较长。而我们通过视频监控各个监控点的转换，几分钟就可以巡视完整个站。工作效率高，而且能够及时发现故障。例如：2010年滨南箱式变室外变压器爬上只猫，被监控人员通过视频监控及时发现并将猫驱赶走，避免了一起可能发生的停电事故，保证了电网安全运行。
4、视频监控录像，利于分析查找事故。
视频监控具有录像功能，保存事故发生时候的视频，有利于分析事故发生的原因尽快查找事故点。
推广无人值守站的视频监控系统，是有利于我们电网运行的。但目前公司的视频监控系统达不到无人值守的标准，需要对不符合标准视频监控系统进行改造和升级。
三、系统的设计规划
无人值守变电站管理模式对视频监控系统要求较高，要满足24小时的远程设备巡视检查、24小时安防监控需求。要求设备可连续正常运行时间长，故障率低。无人值守变电站远程视频监控系统一般包括以下实时监控内容。
1、对变电站区域内场景情况进行远程监视；
2、监视变电站内变压器、断路器的重要运行设备的外观运行状矿；
3、监视变电站内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态；
4、监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态；
5、监视变电站内充油设备、易燃设备的外观状态；
6、监视变电站内主控室、高压室、电容器室、通信室、电缆层等重要室内环境的情况；
7、实现变电站内关键部位防火防盗的自动监视。
港西变目前刚刚改造完毕，标准化工作基本完成。符合进行视频监控系统安装的要求，下面就以港西变为例进行设计。
设计目的：要求对重要的一次设备区域进行监控；对大门、围墙等安防区域进行监控。
选点方法：
1、监控大门处以及院子东南角
2、监控一次设备区东半部运行状况
3、监控主变一运行状况
4、监控主变二运行状况
5、监控一次设备区西半部运行状况
6、监控主控室第一排测控盘运行状况
7、监控主控室第二排测控盘运行状况
8、监控高压室南侧开关柜运行情况
9、监控高压室北侧开关柜运行情况
10、监控电容器室内电容器等一次设备运行情况
11、监控南围墙东半部
12、监控南围墙西半部
一次设备区北主变主变216543电容器室大厅9高压室8主控室7休息区101211图一 港西变视频监控系统监控位臵图
设备选型：根据实际应用经验，监控主机选用嵌入式系统的海康威视或大华DVR监控主机较好。首先其作为专业视频监控主机，满足24小时连续运行的需要，其次嵌入式系统操作简单，功能单一，不会挪作他用，保证软件系统的正常运行，无病毒入侵。摄像机选型基本要求为三星等品牌，室外监控点应为室外专用摄像机。并根据需要选择定点或者可控点进行安装。
功能要求：提供主控端、分控端、web登录功能以便满足变电站端、监控中心端、调度中心端对视频监控的不同需求。根据用户级别不同设臵账号的操作权限，包括控制、录像、回放等功能。使用要求：要求每日对设备进行巡视及检查，发现故障及时上报或解决。
UPS不间断电源：由于应用于无人值守变电站，接入UPS不间断电源可以保证在变电站瞬间失电或者站用变故障时视频监控系统仍能正常工作。
港西变视频监控系统设计由变电站前端监控设备、系统监控中心设备组成，通过光纤通道以TCP/IP协议方式传输给监控中心，监控中心通过分控端软件在显示器上显示现场画面，进行对变电站端的巡视和控制等。
四、总结
无人值守变电站管理模式是整个电网系统未来的发展方向、是电力系统实现自动化和现代化管理的需要。对变电站的视频监控系统及其远传功能要求严格，规划建设好视频监控系统，可以提高变电站运行维护的安全性和可靠性，提高管理效率。
参考文献
[1] 梅鲁海。2005，电力系统无人值守视频监控系统应用研究[J]。电力系统装备
[2] 薄长春。2004, 无人值守变电站远方遥视技术[J]。油气田地面工程第23卷第7期
[3] 张宝华、李静、孙毅。2009，无人值守变电站综合监控系统[J]。
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