無人值班變電站遙視系統的應用

　        近年來，隨著電力系統管理體制不斷深化改革，變電站的綜合自動化技術也不斷進步。目前很多變電站，特別是110KV以下變電站已逐步實現無人值班或值守。對于變電站，除了常規(guī)的自動化系統之外，遙視系統已逐步成為為無人值班變電站新增的而且是一個十分必要的自動化項目，是其他自動化手段不可替代的。常規(guī)意義上的“四遙”系統，是調度自動化的主要內容，它們是實現變電站無人值班或值守的必要條件。但僅僅依靠調度自動化的現有技術手段，實現變電站的無人值班或值守是不完善的，這是因為變電站是重點電力生產場所，安全要求非常高。為了保證安全，應對環(huán)境狀況、設備運行、文明生產等各類情況加以監(jiān)視。特別是要防范火災、爆炸、泄露、失竊以及惡意破壞等，對安全生產構成極大威脅的情況加以監(jiān)視。只有這樣，才能切實提高實行無人值班或值守之后的變電站的安全水平。 

        隨著計算機網絡技術和數字視頻通訊技術的發(fā)展，為無人值班變電站實現遠程圖像監(jiān)控（俗稱“遙視”）系統提供了技術支撐。該系統為電網管理人員長上一只“千里眼”，使原有四遙不涉及的變電站環(huán)境(如防盜、防火、防爆、防漬、防水汽泄漏等)監(jiān)控內容盡收眼底。加上原有的“四遙”系統的普遍應用，使得變電站實現了真正意義上的無人值守，也使變電站運行和維護更加安全和可靠，并可逐步實現電網的可視化監(jiān)控和調度， 使電網調控運行更為安全、可靠。

一、遙視系統的主要用途 
 
       變電站遙視系統的主要用途，即用于安全防范、環(huán)境狀況和對付自然災害等。此外，將遙視系統用于無人值班或值守的變電站還有一個用途：就是對變電站存在大量的常規(guī)表計和室內外設備，在調度或集控站端對其進行直觀監(jiān)視。過去由于沒有可視手段，對于表計的讀數以及設備外觀狀況無法進行觀測、比較以及校驗。有了遙視系統，上述工作將成為可能。這些都有助于無人值班變電站的安全生產工作。

二、遙視系統的主要功能 

        變電站的遙視系統，實際上是一個以多媒體技術為核心，涵蓋了工業(yè)控制、通訊、計算機網絡技術的較為復雜的綜合系統。它主要完成對變電站環(huán)境空間的安全防范監(jiān)控，可以對必要生產設備實現可視化管理甚至校驗。同時具備集中性和遠程性（即一個監(jiān)控中心至少同時管理十幾個甚至上百個變電站，并且不受距離的限制）。根據變電站遙視系統所要承擔的任務，我們將其分為兩大功能： 

1、安全防范功能 

保障變電站空間范圍內的建筑、設備的安全，及時發(fā)現火警、盜警，并啟動報警裝置。
（1）在圍墻四周、大門等處安裝攝像頭、紅外線對射探頭，監(jiān)視盜賊非法闖入。
（2）在建筑物門窗安裝報警探頭，如門磁、紅外、玻璃破碎探測器。
（3）重點部位攝像機的安裝，起到24小時不間斷視頻監(jiān)控，可報警。
（4）在高壓室和主控室等地點裝設一批煙感或溫感探頭。當探頭感測到煙霧、高溫時，就會向后臺發(fā)出告警信息，同時連動切換攝像機畫面，并記錄下當時現場的情況。
（5）燈光及智能化設備的控制，為使工業(yè)電視監(jiān)視系統在晚上仍能發(fā)揮作用，變電站的燈光應具有定時開關或遠方控制的功能；而一些智能化的設備，如探頭、門禁等也可做到遠方控制。
 2、監(jiān)視功能
保障變電站設備的正常運行，對事故報警的自動錄像，突發(fā)事件與主站的聲像通信。　
（1）通過攝像機、燈光聯動，監(jiān)視主變壓器、斷路器、電壓互感器、電流互感器、高壓室開關、主控室的電源盤及控制盤盤面等重要設備，監(jiān)視場地和高壓配電設備的運行狀態(tài)，實現對一二次設備及其運行情況的監(jiān)視，如主變壓器、開關是否有外部損傷，主變壓器油位及控制盤上的表頭、燈光信號是否正常等。　　
（2）對重要節(jié)點、接頭進行自動溫度監(jiān)測非常重要，防止電力設備過熱。
（3）通過圖像監(jiān)視結合遠程和本地人員操作經驗的優(yōu)勢，避免誤操作。
（4）操作隔離開關位置的視頻監(jiān)視；
（5）配合其他系統（如變電站綜合自動化系統等）的工作。

三、遙視系統的通道需求
 
　 通訊傳輸部分是整個遠程遙視系統的關鍵組成部分，其作用如同人的脊髓一樣，負責各種信號和指令的上傳下達。變電站實施無人值班有無可靠的通信通道至關重要。影響通信可靠性的因素主要來自兩個方面：其一是信道本身的質量；其二是環(huán)境造成的影響。因此，在進行通信系統設計時，不僅要選擇通信質量好的信道，而且要抗電暈、閃電、間隙、噪音、其他無線電發(fā)射及50 Hz工頻電磁場干擾能力。另外，變電站的停電和在故障時的通信能力也是影響通信可靠性的一個重要因素。所以，在進行無人值班變電站的通信設計時，必須考慮當變電站停電和故障時，能繼續(xù)保持通信的手段。此外，在有條件的地方，無人值班變電站可設兩個獨立的通道互為備用。 
  
      對于通信方式和設備的選擇應適當超前考慮，既要考慮它的先進性和可靠性，又要考慮當地的經濟現狀和發(fā)展前景，兼顧其經濟性和合理性綜合考慮。安徽宿松供電公司相繼建成了聯接調度中心與各變電站的光纖通道，這就為以網絡為基礎的遙視系統建設提供了優(yōu)良條件，利用變電站內已經形成的光纖網中的E1通道（即2 Mbit/s口），采用視頻編解碼器實現圖像遠程傳輸，即充分利用了現有通訊資源，又節(jié)省了一定的通道再租賃費用。

四、遙視系統的安裝與使用 

        安裝在變電站的圖像監(jiān)控設備主要有：彩色攝像機、煙感報警器、紅外防盜報警器、戶外照明燈及當地監(jiān)控主機等。該工程安裝工作量大、難度系數高、危險性強，安裝地點主要在變電站的主控室、開關室、電容器室、電纜層以及戶外設備區(qū)、大門口等重要監(jiān)控點上。因此，系統的日常安裝調試工作也相對比較困難，如設備安裝時必須考慮帶電安全距離，防止由于高壓帶電設備對圖像設備放電而帶來的安全隱患等。還應做好切實的防雷接地及抗干擾等工作。以我公司為例，安裝在變電站的圖像設備其控制、視頻等線路都進行了過壓保護措施，如采用光電隔離器等。 
 
       遙視系統服務器一般建立在監(jiān)控中心，它主要完成用戶管理；變電站、攝象機分組；遙控優(yōu)先級設置和調度。在調度所和集控站方便地建立了數個監(jiān)控終端。在供電公司機關局域網上也為局領導和相關部室建立了分控終端。這些監(jiān)控終端無須專門微機和鋪設視頻與控制電纜，所用界面為標準的互聯網瀏覽器。同時，我們還將系統嵌入到供電公司的主頁內，只要是授權用戶就可以方便地訪問。經過使用，我們發(fā)現這套軟件系統運行穩(wěn)定，功能較強，用戶界面友好易用。特別值得一提的是，由于采用了WEB技術和標準，用戶訪問的便捷性和允許獨立并發(fā)訪問是其它類似功能系統所不具備的。在標準上與MIS等其它系統兼容，也符合行業(yè)信息系統未來的標準。 

        經過一年多來的系統運行，安徽宿松供電公司遠程圖像監(jiān)控系統運行穩(wěn)定、可靠、信息準確，圖像監(jiān)控系統的遠方巡視、遠方核查、安防報警和多媒體交互等功能，提高了變電站的防事故、防誤操作、防盜、防火能力，使值班人員和相關領導能及時準確地了解無人值班變電站的現場情況，對操作情況進行全過程的監(jiān)視和核對，對重點區(qū)域進行全方位的防盜防火預警，為工作人員提供了一種很好的輔助工具，從而大大降低了無人值班變電站的日常巡視、檢修等費用，產生了良好的社會效益和經濟效益。