无人值班变电站远程图像监控系统问题探讨

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1、无人值班变电站远程图像监控系统问题探讨　　近年来，随着电力系统控制自动化程度的提高，很多变电站，特别是110kV及以下变电站已逐步实现无人值守。伴随计算机网络技术、数字图像通信技术及电力光纤通信网络的不断发展和完善，基于统一信息平台的图像监控技术已日臻成熟，远程图像监控系统已逐步成为变电站无人值守运行管理强有力的辅助监控工具。通过该系统，能实现对变电站区域内的远程监控和调度；监视站内运行设备的外观状态及室内环境情况；实现变电站防盗及防火的自动监控；并可提供事后分析事故的有关图像资料。　　1远程图像监

2、控系统的组成　　变电站远程图像监控系统主要由3个互相衔接的部分组成：变电站现场设备(简称子站)、通信通道、监控中心(简称主站)。　　1.1子站　　子站设备指位于变电站的所有设备，由摄像机套件、报警控制器、解码器、红外线光束对射探头、灯光控制器、云台、监控主机等组成，并与变电站综合自动化系统或远动设备互联。　　子站主要是将现场图像、声音、报警信息编码，利用通信通道将视频信息上传至主站，同时接受上级主站发下来的监控命令，对图像进行控制，包括云台动作、光圈大小、聚焦远近和变倍、预置位和巡视等操作。并根据解

3、码器、报警控制器(由温感探头、烟感探头及红外线光束对射探头等设备组成)采集到的各种状态信息和报警信息实现警视联动功能，自动启动报警照明灯、警铃，同时切换到指定的摄像头画面，并自动录像，以字幕、声光提示报警。　　1.2通信通道　　通信通道起到连接变电站和主站的桥梁作用，也是系统较关键的组成部分，传输系统的性能直接决定着系统监控中心图像数据的质量。目前，在电力系统中采用的传输方式主要是E1(2.048M的链路)线路传输方式。　　1.3主站　　主站由一个监控主机组成，实时接收子站的图像、声音、报警信息并解

4、码显示，实现对变电站的视频监控任务，同时也可以完成一些管理和远程控制功能，并与SCADA(调度监控)系统及电力MIS网互通，实现电网调度和维护的可视化。　　2远程图像监控系统的主流视频编码方式　　目前远程监控系统的主流视频编码有2种，分别为基于ITU-T的H.26x及基于IOS/IEC的MPEG编码方式。　　2.1H.26x编码方式　　H.26x编码是一种帧间预测减少时域冗余、变换编码减少空域的混合编码方法，具有压缩比高、算法复杂度低等优点，主要应用于视频会议、可视电话，并被许多多媒体通信终端标准所

5、采用。在变电站远程监控系统中,H.26x解码采用硬件解码方式。　　在变电站，远端主处理器将图像、声音、报警信息编码后通过线路接口送入通信链路并传至监控中心，在监控中心通过E1传输资源与变电站相连，接收变电站上传信号，将其中的图像数据通过H.26x解码后生成全电视信号输出。　　2.2MPEG编码方式　　MPEG(MotionPicturesExpertsGroup)始于1988年，专门负责建立视频和音频数据压缩标准。随着宽带网络的建设和无线通讯的发展，MPEG-4已成为基于Internet的视音频流的

6、主流编码方式。该标准对压缩算法进行了改进，具有视频质量与分辨率高，且数据率相对较低的特点。　　采用MPEG-4编码方式，系统网络通信采用IP网络技术组网，且能支持IP组播功能。　　2.3两种编码方式的比较　　两种编码方式均具有网路带宽占用低、视频质量好与分辨率高的优点。但MPEG-4编码方式对压缩解码的计算机性能要求较高，而H.26x编码存在图像压缩痕迹明显，运动物体边缘有水纹波的现象。　　基于两种编码方式的遥视系统，均具有图像质量好、通道带宽占用低、系统扩展方便的特点。H.26x编码的遥视系统，采

7、用硬件编解码，稳定性高，输出为全电视信号，可通过视频上网器与MIS网连接，但同时只能浏览同一个变电站，同时系统基于硬件架构，投资费用高；MPEG-4编码的遥视系统，采用软件编解码，稳定性较差，输出为计算机显示的MPG-4图像信号，可按多级方式组网，支持IP组播功能，网络功能强，同时系统基于软件，方便升级，投资较低。两种系统性能比较见表1。　　3组建基于IP/MPEG-4编解码方式的遥视系统应注意的问题　　随着网络技术的发展，基于IP/MPEG-4编解码方式的遥视系统逐渐成为变电站远程图像监控系统的主

8、流方式。特别是系统网络采用IP网络技术组网，IP组播功能的实现，使IP网上任何一台计算机，可通过权限控制的方式实现无级监控，同时主站和MIS网图像用户中的多台终端可以同时监控任一变电站，使巡检中心、监控中心等相关部门通过现有的电力通信网对所属的多个变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况报警接收处理，提高变电站运行和维护的安全性和可靠性。　　(1)系统规模可根据电网区域范围大小和变电站数量组合定义，至少可接入30个变电站的遥视监控。按多级组网的方式，形成大规模的