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【摘 要】视频监控系统是一种集计算机交互性、多媒体信息综合性、通信分布性以及监控实时性等信息技术为一体的综合性信息系统。变电站视频监控系统可以通过网络将各监控点采集到的视频、音频等多媒体信息同时传送给不同地点的监控者，让监控者能够及时、直观以及准确地了解被监控对象的情况，并利用多媒体信息传输工具对监控对象中存在的部分问题进行及时处理。视频监控系统以信道资源占用少、抗干扰能力强及图像质量好等优势，在各个变电站中得到了广泛的应用。
【关键词】视频监控;变电站;应用;分析
1导言
变电站的监控系统往往既有监控电网运行的SCADA系统，又有监控变电站设备的视频图像监控系统，通常情况下这两套系统是相互独立的，在现场需要各自独立布线，监控中心也需要两套监视和操作设备。这两套系统的最终目标都是为了实现远程控制，如何综合运用SCADA系统和视频监控两种不同专业领域的最新技术，设计了一套完整的解决方案，可以在同一监控网络中同时传输数据、视频、控制信号，在同一台计算机的同一个画面中同时进行工况和视频监控，减少设备，方便使用，从而使SCADA系统和视频监控系统成为真正意义上的一套系统，是目前值得研究的一个课题。
2变电站视频监控系统的总体构架
2.1变电站视频监控系统结构
变电站视频监控系统是基于通信网现状按照以太网方式（TCP/IP）进行组网的监控系统，其中，220kV、110kV变电站各自独立组网。视频监控系统结构主要由视频监控中心、视频监控分中心以及变电站视频终端组成，其中，视频监控分中心可以依据不同变电站对于监控管理权限的不同需求来设立。变电站视频监控系统主要运用分布式的体系结构进行设计，实现各个视频监控分中心的局部自治，确保局部监控系统的故障不会对系统的整体运行造成影响。
2.2视频监控中心
视频监控中心是变电站视频监控系统最高控制中心，完成对整个系统的统一调度、用户、权限、数据库以及干线等各个方面的管理工作，拥有变电站视频监控系统管理与控制的最高权限。其中，数据服务器功能主要是对SCADA系统和变电站环境监测系统进行联动报警管理，是整个变电站视频监控系统数据应用管理的中心;Web服务器的主要功能是对接入系统的各类视频数据实行Web浏览和管理;管理服务器的主要功能是对变电站中所有视频监视数据的连接情况进行统一管理，可以根据相关需求来设置用户查看变电站视频信息的等级权限，如2M带宽条件下允许4路视频同时接入，若连接数大于4路时就会反馈给用户无法接入的信息。
2.3视频信息流控制流程
在变电站视频监控系统中，不仅应最大限度节约视频所占通信带宽资源，还需要具备对多用户同一视频的应用需求进行同时监控的功能。为此，变电站视频监控系统采用流媒体架构，在各个网络通道的汇集位置，单独设置一台流媒体服务器来收集变电站的视频信息，并将信息转发用户工作站或更高一级的流媒体服务器中，实现对用户权限和监控点集中管理的目标。变电站视频监控中的流媒体服务器，不仅能够为系统提供实时的视频数据、音频数据、历史录像存储以及点播数据等，还支持不同厂家设备中的不同数据流，能够利用B/S模式达到对多用户信息进行同时浏览及远程监控的目的。
3变电站视频监控系统
3.1站内监控系统的建设需要
许多变电站的自动化调度系统只能实时监测电气数据，不能全面直观地反应变电站设备的现场运行状况。电力人员仍需花费精力进行巡视工作。一旦事故发生，电网调度人员无法准确把握现场状况，只能到达现场查明事故原因后再开始处理，极大耽误了处理事故的时机。例如，站内一次设备中，例如隔离开关目前的开关成功率達不到100%，操作后必须现场确认成功才能合上断路器。同样的，站内报警设备误报信号，则会扰乱变电站的运行秩序。如果能够采用远程视频监控技术实时监控变电站现场的画面，则可以确认现场情况，排除信号干扰，减轻工作量，节约资源。
3.2主要监控对象
一是站内的场景情况以及大门的人员车辆出入情况。二是站内常规敞开式隔离开关的分、合状态。三是站内工作室：主控室、高压室等。四是站内电气设备：变压器、断路器、电流互感器、电压互感器、避雷器和瓷绝缘子等。
3.3变电站视频监控系统的结构
视频采集、传输以及处理构成了变电站的视频监控系统，视频信号采集系统包括变电站内的摄像设备，能够对站内图像进行采集。采集到的图像数据经过压缩后，通过线缆与光纤，传输至视频信号处理系统。变电站端处理单元能够将图像信息进行集中管理，并通过地区电网的IP通信网传输到地区级监控中心。
3.4变电站视频监控系统的主要功能
图像监视：实时传输变电站内的视频图像，使得调度中心能够远程掌握站内的实时信息，及时发现和处理事故。系统采用MPEG-4/H.264技术压缩视频，保证音视频信号同步稳定运行。调度人员可以任意缩小、放大和移动图像窗口，对视频进行拖放和多画面分割;可对画面进行对比度、饱和度、亮度的设置;图像管理：在调度侧能够对云台进行远程控制，切换巡视场景，控制远景和近景的变化。系统具有包括定时录像在内的多种录像模式，录像资料的存储进行集中管理，可检索出待查找的录像。调度中心可对变电站端拍摄的画面进行远程抓拍、录像等等，监控系统画面中能准确给出被监视设备的信息，并将提示信息在状态栏上实时输出。报警功能：报警系统与门禁系统、消防系统、GIS地理信息应用系统和综合自动化系统实现联动，当发生警报时，触发录像，自动调用报警场景的视频画面和电子地图，以实现全程可视化调度功能。
4技术展望
4.1变电站监控的智能化
在新兴技术的发展下，变电站监控系统有望通过各环节的智能化与集成化的实现，更好地与电力自动化系统融合，使得变电站更加可靠、经济、高效，从而保证电力系统的安全生产，提高整个电网的科学管理水平。智能化主要表现在电气事故录像自动触发、变电站现场图像智能分析等方面。目前，变电站视频监控系统能够对场景中的人脸、动作等视频信息进行智能分析，改进了变电站的监控方式。变电站的图像识别有望由传统的人工监视逐步过渡到智能型机器监视。
4.2视频图像的高清化
视频监控系统的高清化不只是前端摄像头高清化，而是整个系统的高清化，包括图像采集、编码传输、存储、解码输出、中心管理平台的高清等。目前部分厂商已经推出了500万像素的网络摄像机，如松下的WV-NP502、三星电子的SNC-M300等。但是视频监控系统的高清化目前面临着照度要求、性价比、压缩传输、应用环境条件等多方面问题有待解决。
5结论
在无人值守变电站中建设视频监控系统，有助于电网调度人员远程监控变电站内的一次、二次设备，保障了变电站的稳定运行，提高了电网的管理水平和安全、经济运行水平，是电力行业改革增效，提高劳动生产率的有效途径。从模拟视频监控到网络视频监控，从固定单一式监控到多路协同式监控，视频监控系统历经多个时代的发展走向成熟。新一代信息技术与视频监控系统的不断融合，正逐步向视频数字化、监控网络化、显示高清化的趋势发展。虽然在视频压缩、模式识别等方面能存在许多技术难题，但毫无疑问视频监控系统具有相当广阔的发展空间，会成为包括电力在内的各行业应用中的重要组成部分。
参考文献：
[1]陈俊哲.变电站智能辅助综合监控平台在智能变电站中的应用探讨[J].山东工业技术，2017（15）：187-188.
[2]彭明法，王洪俭，陈刚，王鸣，钱伟杰.无人值班变电站远程智能辅助监控系统的应用[J].电气技术，2016（03）：97-101.
[3]骆威.网络化视频监控系统在电力系统中的应用探析[J].电子技术与软件工程，2015（21）：103.
[4]方庆军，马国红.数字化视频监控系统在变电站中的应用[J].数字技术与应用，2014（07）：50.
[5]蒋榆林.探讨红外成像测温技术在变电站设备中的应用[J].电子技术与软件工程，2013（24）：179-180.
[6]张朝龙，王硕，梁凯，迟海琛，唐海峰.人眼视觉识别技术在变电站视频监控的应用[J].电气应用，2013，32（S1）：496-497+510.
（作者单位：国网新疆电力有限公司巴州供电公司）
【关键词】视频监控;变电站;应用;分析
1导言
变电站的监控系统往往既有监控电网运行的SCADA系统，又有监控变电站设备的视频图像监控系统，通常情况下这两套系统是相互独立的，在现场需要各自独立布线，监控中心也需要两套监视和操作设备。这两套系统的最终目标都是为了实现远程控制，如何综合运用SCADA系统和视频监控两种不同专业领域的最新技术，设计了一套完整的解决方案，可以在同一监控网络中同时传输数据、视频、控制信号，在同一台计算机的同一个画面中同时进行工况和视频监控，减少设备，方便使用，从而使SCADA系统和视频监控系统成为真正意义上的一套系统，是目前值得研究的一个课题。
2变电站视频监控系统的总体构架
2.1变电站视频监控系统结构
变电站视频监控系统是基于通信网现状按照以太网方式（TCP/IP）进行组网的监控系统，其中，220kV、110kV变电站各自独立组网。视频监控系统结构主要由视频监控中心、视频监控分中心以及变电站视频终端组成，其中，视频监控分中心可以依据不同变电站对于监控管理权限的不同需求来设立。变电站视频监控系统主要运用分布式的体系结构进行设计，实现各个视频监控分中心的局部自治，确保局部监控系统的故障不会对系统的整体运行造成影响。
2.2视频监控中心
视频监控中心是变电站视频监控系统最高控制中心，完成对整个系统的统一调度、用户、权限、数据库以及干线等各个方面的管理工作，拥有变电站视频监控系统管理与控制的最高权限。其中，数据服务器功能主要是对SCADA系统和变电站环境监测系统进行联动报警管理，是整个变电站视频监控系统数据应用管理的中心;Web服务器的主要功能是对接入系统的各类视频数据实行Web浏览和管理;管理服务器的主要功能是对变电站中所有视频监视数据的连接情况进行统一管理，可以根据相关需求来设置用户查看变电站视频信息的等级权限，如2M带宽条件下允许4路视频同时接入，若连接数大于4路时就会反馈给用户无法接入的信息。
2.3视频信息流控制流程
在变电站视频监控系统中，不仅应最大限度节约视频所占通信带宽资源，还需要具备对多用户同一视频的应用需求进行同时监控的功能。为此，变电站视频监控系统采用流媒体架构，在各个网络通道的汇集位置，单独设置一台流媒体服务器来收集变电站的视频信息，并将信息转发用户工作站或更高一级的流媒体服务器中，实现对用户权限和监控点集中管理的目标。变电站视频监控中的流媒体服务器，不仅能够为系统提供实时的视频数据、音频数据、历史录像存储以及点播数据等，还支持不同厂家设备中的不同数据流，能够利用B/S模式达到对多用户信息进行同时浏览及远程监控的目的。
3变电站视频监控系统
3.1站内监控系统的建设需要
许多变电站的自动化调度系统只能实时监测电气数据，不能全面直观地反应变电站设备的现场运行状况。电力人员仍需花费精力进行巡视工作。一旦事故发生，电网调度人员无法准确把握现场状况，只能到达现场查明事故原因后再开始处理，极大耽误了处理事故的时机。例如，站内一次设备中，例如隔离开关目前的开关成功率達不到100%，操作后必须现场确认成功才能合上断路器。同样的，站内报警设备误报信号，则会扰乱变电站的运行秩序。如果能够采用远程视频监控技术实时监控变电站现场的画面，则可以确认现场情况，排除信号干扰，减轻工作量，节约资源。
3.2主要监控对象
一是站内的场景情况以及大门的人员车辆出入情况。二是站内常规敞开式隔离开关的分、合状态。三是站内工作室：主控室、高压室等。四是站内电气设备：变压器、断路器、电流互感器、电压互感器、避雷器和瓷绝缘子等。
3.3变电站视频监控系统的结构
视频采集、传输以及处理构成了变电站的视频监控系统，视频信号采集系统包括变电站内的摄像设备，能够对站内图像进行采集。采集到的图像数据经过压缩后，通过线缆与光纤，传输至视频信号处理系统。变电站端处理单元能够将图像信息进行集中管理，并通过地区电网的IP通信网传输到地区级监控中心。
3.4变电站视频监控系统的主要功能
图像监视：实时传输变电站内的视频图像，使得调度中心能够远程掌握站内的实时信息，及时发现和处理事故。系统采用MPEG-4/H.264技术压缩视频，保证音视频信号同步稳定运行。调度人员可以任意缩小、放大和移动图像窗口，对视频进行拖放和多画面分割;可对画面进行对比度、饱和度、亮度的设置;图像管理：在调度侧能够对云台进行远程控制，切换巡视场景，控制远景和近景的变化。系统具有包括定时录像在内的多种录像模式，录像资料的存储进行集中管理，可检索出待查找的录像。调度中心可对变电站端拍摄的画面进行远程抓拍、录像等等，监控系统画面中能准确给出被监视设备的信息，并将提示信息在状态栏上实时输出。报警功能：报警系统与门禁系统、消防系统、GIS地理信息应用系统和综合自动化系统实现联动，当发生警报时，触发录像，自动调用报警场景的视频画面和电子地图，以实现全程可视化调度功能。
4技术展望
4.1变电站监控的智能化
在新兴技术的发展下，变电站监控系统有望通过各环节的智能化与集成化的实现，更好地与电力自动化系统融合，使得变电站更加可靠、经济、高效，从而保证电力系统的安全生产，提高整个电网的科学管理水平。智能化主要表现在电气事故录像自动触发、变电站现场图像智能分析等方面。目前，变电站视频监控系统能够对场景中的人脸、动作等视频信息进行智能分析，改进了变电站的监控方式。变电站的图像识别有望由传统的人工监视逐步过渡到智能型机器监视。
4.2视频图像的高清化
视频监控系统的高清化不只是前端摄像头高清化，而是整个系统的高清化，包括图像采集、编码传输、存储、解码输出、中心管理平台的高清等。目前部分厂商已经推出了500万像素的网络摄像机，如松下的WV-NP502、三星电子的SNC-M300等。但是视频监控系统的高清化目前面临着照度要求、性价比、压缩传输、应用环境条件等多方面问题有待解决。
5结论
在无人值守变电站中建设视频监控系统，有助于电网调度人员远程监控变电站内的一次、二次设备，保障了变电站的稳定运行，提高了电网的管理水平和安全、经济运行水平，是电力行业改革增效，提高劳动生产率的有效途径。从模拟视频监控到网络视频监控，从固定单一式监控到多路协同式监控，视频监控系统历经多个时代的发展走向成熟。新一代信息技术与视频监控系统的不断融合，正逐步向视频数字化、监控网络化、显示高清化的趋势发展。虽然在视频压缩、模式识别等方面能存在许多技术难题，但毫无疑问视频监控系统具有相当广阔的发展空间，会成为包括电力在内的各行业应用中的重要组成部分。
参考文献：
[1]陈俊哲.变电站智能辅助综合监控平台在智能变电站中的应用探讨[J].山东工业技术，2017（15）：187-188.
[2]彭明法，王洪俭，陈刚，王鸣，钱伟杰.无人值班变电站远程智能辅助监控系统的应用[J].电气技术，2016（03）：97-101.
[3]骆威.网络化视频监控系统在电力系统中的应用探析[J].电子技术与软件工程，2015（21）：103.
[4]方庆军，马国红.数字化视频监控系统在变电站中的应用[J].数字技术与应用，2014（07）：50.
[5]蒋榆林.探讨红外成像测温技术在变电站设备中的应用[J].电子技术与软件工程，2013（24）：179-180.
[6]张朝龙，王硕，梁凯，迟海琛，唐海峰.人眼视觉识别技术在变电站视频监控的应用[J].电气应用，2013，32（S1）：496-497+510.
（作者单位：国网新疆电力有限公司巴州供电公司）