无人值守变电站监控解决方案之深度解析

无人值守变电站的重要意义 

    随着电力系统不断发展，无人值守变电站逐渐增多，为保障电网安全运行，并解决无人值守变电站的安全防范问题，有必要进行变电站远程图像监控系统的建设。图像监控系统将变电站的各被监视点，如主控制室全貌、设备情况、断路器、隔离刀闸现场实际状态等通过远程图像监控系统传输到电力局巡检中心和调度所，对重要变电站，局领导及调度人员可通过图像监控系统对变电站的环境进行监视；对无人值班站可减少巡检人员工作强度，弥补变电站取消运行人员直观性不强的弱点，同时加强对变电站的安全、保卫工作、火警进行监视，以提高变电站运行水平。 

传统的视频监控解决方案 

    目前，市场上常见的电力变电站的远程视频监控解决方案主要有三类，第一类为基于模拟矩阵级联解决方案（如图一）：

    这类解决方案的优势在于图像无损传输，切换、控制简单、方便，适合于监控点数较多且较集中的大型变电站。这种解决方案的劣势在于视频的传输、多用户共享以及存储等方面不够灵活。 

    第二类为基于嵌入式DVR的联网解决方案（如图二）：

    这类方案的优势在于解决了集中监控、数字化传输、存储等几方面的问题，适合各子站基中监控，总站集中管理且网络条件较好的变电站。这种解决方案只能达到半数字化的程度，系统的扩容、升级都有一定的局限性。 

    第三类为基于网络视频服务器的全数字化解决方案（如图三）：

    完全基于网络的数字化解决方案优势很明显，系统架构更为简便，完全数字化的视频流无论在存储、传输、多用户共享，还是系统的扩容、升级方面都变得异常简单、容易。 

未来的无人值守变电站解决之道 

    经过多年的建设，目前，电力行业无人值守系统普遍存在的问题是：用户在各自的变电站等已实施了部分视频监控、动环监测和综合报警系统，但大多分步、分批实施，系统各自独立运行，甚至每套系统都需要独立的管理人员，很难做到多系统的综合监控、集中管理，无形中降低了系统的高效性，增加了系统的管理成本。 

    我们认为，未来的无人值守变电站应该是以视频监控为主，以动力环境监测、综合报警处理和门禁控制信息为铺，因为，既然前端是无人或少人值守，那么，在后端管理中心就必然要对前端的所有状况、所有信息全盘掌控，才能真正做到无人或少人值守。 

    天地伟业的无人值守解决方案则是整合多系统，无缝集成在一个平台之上的综合监控系统，即视频监控、动环监测、综合报警和门禁控制于一体，四大模块任意组合，如同搭积木。而且针对不同的前端子站，提供两种解决模式。 

    第一种，针对前端视频点多且集中的情况，采用基于无人值守综合监控主机的解决方案，系统实现拓扑图如下：

    该系统可对所有前端变电站的重点部位进行24小时视频监控，并可以按照不同的方式对不同的前端设置录像。 

    系统可连接大量报警设备，例如门磁、红外、烟感、水浸等，一旦出现异常，系统能自动报警，上传报警信息并联动进行数字录像或声光电报警。 

    在系统中可以加入门禁接口，可以将门禁系统无缝接入，加强对变电站进出人员的管理。通过音视频监控使管理人员能够随时随地看到设备和现场工作人员的工作情况，还可以与前端工作人员对话，加强管理的互动性。 

    在系统中还可结合大量专业的环境监测设备，实现及时反映空调系统、温湿度等保障设备的数据。 

     客户端通过浏览器方式登陆中心服务器访问系统。客户可以根据自己所具备的权限浏览网络中所有的或部分实时图像和环境数据。对于动力、环境、安保门禁的数据，系统则以数字、曲线、柱状图或表格等形式表现。 

     该系统能对所有设备设置报警上下限，任何设备数据超出这个范围，系统就能够产生报警信息，并在一定范围内联动设备，例如录像、开关空调、自动断电等。 

    系统的管理中心集中管理所有前端设备，并可将前端图像上屏幕墙，同时，任意一台网上的终端通过IE浏览器也可实时查询、监看前端情况。 

    第二种，针对前端视频点少且分散的情况，采用基于网络视频服务器的解决方案，系统实现拓扑图如下：

    系统特点 

    实施方便快捷：充分利用电力行业发达的网络环境，直接将视频服务器接入网络即可，不影响原来网络结构，易于日后系统扩展。监控前端可以灵活选用任何视频采集设备，经视频服务器压缩成数字信号后在网络中传输。同时它丰富的接口可以提供各种报警器材、温湿度探测、红外感应等设备接入功能。充分满足电力行业对环境各种指标的监测要求。它体积小，便于安装，采用嵌入式操作系统，无需人员管理，适于多种恶劣环境应用。 优势特色显著：电力行业系统复杂，需要监控的点数量比较多，位置比较分散，而又要实现统一的管理。如果按照传统的方式，则每一个监控点都需要专业人员，管理成本比较高，而不计其数的工程布线更是让人望而却步。天地伟业无人值守综合监控系统，成功解决了分散监控，集中管理的难题。通过网络将所有的监控点连成一个系统，在监控中心通过若干台监控主机实现统一管理。另外，天地伟业独有的代理服务器功能有效解决了不同网络之间的视频转发的难题，便于上级领导通过INTERNET检查各变电站的运行情况。 功能丰富全面：强大的综合软件管理系统提供了一个广阔的控制平台。天地伟业的所有网络产品都可以在这个平台上进行管理。集模板录像、录像文件检索与回放、图像抓拍浏览、语音双向对讲、报警设备管理、环境变量实时监测查询、用户组管理、电子地图、日志管理等多种功能。同时，天地伟业强大的研发队伍可以保证针对电力行业的特殊要求及时定制相关功能模块。 

系统综述 

    正值电力行业信息化系统集成发展大潮来临之际，安全防范领域适时地介入电力行业，其价值与意义不断被电力行业所认可。电力网络化建设、电网调度自动化技术运用、变电站安全防范等级要求提升、供电使用效率要求提高等，这些都促进了安全防范领域在电力行业的新应用。天津天地伟业数码科技有限公司具有全系列安防产品的自主研发、生产能力以及多种行业解决方案提供的优势，包括前端、传输和控制设备，模拟监控系列和数字监控系列产品。如上所述，天地伟业针对电力行业特殊性，提供多种解决方案，供不同需求的用户选择。