摘要:本文通過(guò)對(duì)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的集成分析，就是將分散的產(chǎn)品和系統(tǒng)通過(guò)組裝和組合形成一個(gè)有效的整體系統(tǒng)，使企業(yè)的降低成本，提高效益，闡述了自動(dòng)化應(yīng)用的價(jià)值。

關(guān)鍵詞:電力;綜合自動(dòng)化;集成;降低成本

0引言

隨著信息化技術(shù)的迅速發(fā)展，系統(tǒng)集成度越來(lái)越高，而促成這一趨勢(shì)的根本原因就是市場(chǎng)的需求，而帶來(lái)這一需求的根本原因就是成本的壓力和效益的提高。

對(duì)于電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，傳統(tǒng)的功能就是達(dá)成共識(shí)的“四遙”功能，在滿足四遙功能的基礎(chǔ)上，很多系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商集成了一些功能，如電壓無(wú)功自動(dòng)調(diào)節(jié)功能(VQC)、五防功能、模擬操作票功能等。嵌入式視頻電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)，是將先前獨(dú)立的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，集成到電力綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，將傳統(tǒng)的四遙功能變成五遙功能:遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)和遙視。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)述

電力綜合化系統(tǒng)是應(yīng)用于變電站、發(fā)電廠等用于電力、能源監(jiān)測(cè)控制的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，最初，也只具有“四遙”功能，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)很多工程都配置有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并且很多用戶也提出了將視頻監(jiān)控功能集成到電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的需，以便于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析。

1.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

集成后的系統(tǒng)總體上采用原系統(tǒng)的架構(gòu)-C/S架構(gòu)，采用分層分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。集成后系統(tǒng)整體架構(gòu)如下:

1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

1.2.1與監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)縫集成

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，一般只是作為獨(dú)立的應(yīng)用而存在。視頻監(jiān)視系統(tǒng)不能夠與綜合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)、靈活的集成。并且原有的視頻監(jiān)視系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，和監(jiān)控系統(tǒng)或調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)間的交互幾乎是不可能的。

神東煤炭分公司在變電站采用的 PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)的媒體傳輸控制協(xié)議，使視頻監(jiān)視客戶端與現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)縫集成，把“遙視”與原有的“四遙”有機(jī)地結(jié)合為一個(gè)整體，提高了監(jiān)控系統(tǒng)的整體自動(dòng)化水平。

1.2.2跨平臺(tái)技術(shù)

PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以在多種平臺(tái)下跨平臺(tái)運(yùn)行，在整體架構(gòu)上包括服務(wù)端和客戶端兩個(gè)部分，可以跨Windows系統(tǒng)和UNIX系列平臺(tái)運(yùn)行。

1.2.3先進(jìn)的編解碼技術(shù)

PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的視頻監(jiān)視系統(tǒng)采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的、先進(jìn)的MPEG4 和MJPEG圖像編解碼技術(shù)，對(duì)圖像進(jìn)行壓縮和編碼。不但有效地降低了視頻監(jiān)視對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬對(duì)的占用，而且降低了視頻錄像對(duì)磁盤空間的占用。在網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)一步受限的情況下，還可以通過(guò)調(diào)整幀率來(lái)進(jìn)一步降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求。

1.2.4 先進(jìn)的視頻傳輸協(xié)議

PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的視頻監(jiān)視系統(tǒng)的媒體數(shù)據(jù)傳輸采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的流式媒體傳輸協(xié)議，使視頻數(shù)據(jù)服務(wù)器和視頻監(jiān)視客戶端之間多媒體圖像數(shù)據(jù)的傳輸更快速，更可靠。采用標(biāo)準(zhǔn)的媒體傳輸協(xié)議，也使得視頻監(jiān)視系統(tǒng)與集控站系統(tǒng)的有機(jī)集成成為可能。

1.2.5 網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)

一般的視頻信號(hào)要占用較寬的網(wǎng)絡(luò)帶寬，復(fù)雜的編碼算法又會(huì)導(dǎo)致占用CPU 資源過(guò)高。這是長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾著變電站網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)視的一項(xiàng)難題。PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)采用先進(jìn)編解碼技術(shù)，以及多種策略來(lái)調(diào)整視頻監(jiān)視的解碼算法，使最終用戶能夠在低帶寬占用率、低CPU 占用率的情況下，獲取到清晰、流暢的視頻監(jiān)視畫(huà)面。視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的視頻監(jiān)視媒體流式傳輸協(xié)議，使視頻監(jiān)視客戶端的視頻請(qǐng)求可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行調(diào)整。

1.2.6 與安防系統(tǒng)集成功能

PowerSCADA3000嵌入式視頻電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的視頻監(jiān)視系統(tǒng)提供接口，可以與變電站的安防系統(tǒng)進(jìn)行集成。對(duì)于來(lái)自安全防范設(shè)備，如溫度、濕度、煙感、紅外、入侵等報(bào)警器來(lái)的告警信號(hào)，根據(jù)外配設(shè)備可以以聲、光等形式通知值班人員。

2 系統(tǒng)應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)應(yīng)用效果

通過(guò)在多個(gè)變電站實(shí)際運(yùn)行，達(dá)到了以下應(yīng)用效果:

2.1.1 集中監(jiān)控

由于視頻監(jiān)控功能無(wú)縫集成到SCADA監(jiān)控系統(tǒng)中，具有事件驅(qū)動(dòng)視頻捕捉功能，當(dāng)進(jìn)行遙控操作或發(fā)生異?；蚬收蠒r(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)啟動(dòng)視頻信號(hào)，跟蹤遙控對(duì)象和事件相關(guān)對(duì)象，通過(guò)視頻監(jiān)視遙控狀況和相關(guān)事件設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況。也可對(duì)相關(guān)的視頻錄像，以便事后分析和記錄存檔。

2.1.2 集中管理

由于監(jiān)控客戶端既是SCADA監(jiān)控系統(tǒng)，又是視頻監(jiān)控客戶端，運(yùn)行人員可以集中運(yùn)行和管理，定時(shí)通過(guò)視頻監(jiān)控功能視頻巡視所監(jiān)控的設(shè)備運(yùn)行狀況。當(dāng)某設(shè)備發(fā)生了視頻幀信息變化時(shí)，如大的震動(dòng)，開(kāi)關(guān)設(shè)備分合閘或外來(lái)物入侵等，都會(huì)在監(jiān)控系統(tǒng)中及時(shí)彈出相關(guān)的視頻信號(hào)，便于及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)異動(dòng)情況，同時(shí)觀察當(dāng)前電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。與安防系統(tǒng)集成，運(yùn)行人員也能及時(shí)了解運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境狀況，如環(huán)境溫濕度及有無(wú)外來(lái)人入侵等。

2.1.3 便于維護(hù)

由于系統(tǒng)集成了視頻監(jiān)控、安防系統(tǒng)等，系統(tǒng)設(shè)備和服務(wù)均為同一供應(yīng)商提供，也便于系統(tǒng)的維護(hù)及升級(jí)。

2.2 系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值分析

2.2.1 節(jié)約工程成本

采用集成視頻的綜合監(jiān)控系統(tǒng)后，由于將一些硬件設(shè)備合并，如視頻數(shù)據(jù)服務(wù)器與SCADA數(shù)據(jù)服務(wù)器合并，視頻監(jiān)控客戶端與工作站合并，光端交換機(jī)減少，敷設(shè)的光纖電纜減少。同時(shí)，減少了現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)費(fèi)用，節(jié)約了采購(gòu)成本。

2.2.2 提高生產(chǎn)效益

系統(tǒng)集成以后，運(yùn)行人員普遍反映便于監(jiān)控，能夠及時(shí)的追蹤現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，心中有數(shù)，倒閘操作時(shí)間和故障處理時(shí)間比以前大大減少，提高了設(shè)備運(yùn)行時(shí)間和減少設(shè)備停運(yùn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效益。并且，也提高事故綜合分析能力和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高了運(yùn)行人員的生產(chǎn)率。

2.2.3 提高管理能力

集成的系統(tǒng)，無(wú)論是運(yùn)行權(quán)限的管理，設(shè)備及系統(tǒng)的管理，人員的管理等都以前精簡(jiǎn)和有效，提升了管理部門的綜合管理水平，同時(shí)也提高了管理績(jī)效。

2.2.4 降低維護(hù)費(fèi)用

集成的系統(tǒng)，由于采用同一系統(tǒng)提供商的產(chǎn)品和系統(tǒng)，在實(shí)施、運(yùn)行及維護(hù)過(guò)程中，都是與同一供應(yīng)商協(xié)同，用戶很容易掌握，提高了系統(tǒng)維護(hù)水平，減少了系統(tǒng)的維護(hù)時(shí)間，同時(shí)，系統(tǒng)的備品備件也容易獲取，減少了系統(tǒng)整體維護(hù)費(fèi)用。另外，統(tǒng)一供應(yīng)商也易于系統(tǒng)的升級(jí)和性能提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

所謂系統(tǒng)集成，價(jià)值就體現(xiàn)在“集成”二個(gè)字，從“四遙”到“五遙”是集成，從子站監(jiān)控到集控系統(tǒng)，從分散的DCS到EMS，從綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)到數(shù)字化變電站系統(tǒng)，無(wú)不體現(xiàn)集成過(guò)程。集成可以帶來(lái)成本的降低，效益的提高，是未來(lái)變電系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。