葉 瑋 楊金飛

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司金華供電公司，浙江 金華321000）

0 引言

當(dāng)前，變電站缺陷匯報(bào)與檢修處理狀況存在著很大不足。首先，值班員在巡查變電站時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異?；蛘弑O(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警，趕到變電站現(xiàn)場(chǎng)查看后，再通過電話向檢修人員表述缺陷情況，這種僅靠異地語(yǔ)音通話的方式往往會(huì)導(dǎo)致雙方溝通不暢，使檢修人員產(chǎn)生盲人摸象的感覺，結(jié)果檢修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后發(fā)現(xiàn)所帶備品備件不合適或者不齊全，需另派車輛專程送備品備件或者以后再處理，浪費(fèi)人力、物力和時(shí)間。其次，有些缺陷由運(yùn)行人員在檢修人員的指導(dǎo)下進(jìn)行簡(jiǎn)單、安全風(fēng)險(xiǎn)小的操作便可消除，而運(yùn)行人員僅憑語(yǔ)音通話不能準(zhǔn)確領(lǐng)會(huì)檢修人員的指導(dǎo)意圖，常常怕出安全風(fēng)險(xiǎn)拒絕此處理工作。再次，變電站數(shù)量多，路途遠(yuǎn)，用車費(fèi)用高。因此，有必要利用電氣設(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)來診斷缺陷。

1 電氣設(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)

當(dāng)前變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)的配置為電氣設(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了充分的準(zhǔn)備。

整個(gè)變電站監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控前端子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)、監(jiān)控中心（瀏覽器端）等組成，是一套完全基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，采用開放型B／S（瀏覽器端／服務(wù)端）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)字視頻及環(huán)境集中統(tǒng)一平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可進(jìn)行多級(jí)組網(wǎng)，如圖1所示。省局監(jiān)控中心最多可以監(jiān)控255個(gè)地局中心，每個(gè)地局中心可監(jiān)控255個(gè)縣局中心，每個(gè)縣局中心可以監(jiān)控255個(gè)變電站。

圖1 B／S統(tǒng)一平臺(tái)系統(tǒng)組成圖

多媒體圖像監(jiān)控系統(tǒng)通過在變電站重要部位安裝攝像機(jī)并通過傳輸網(wǎng)絡(luò)將圖像傳到監(jiān)控中心，中心值班人員可通過電腦上的IE實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常狀況和故障隱患，以便盡快進(jìn)行相關(guān)處理。

前端子系統(tǒng)主要用于變電站的圖像采集與處理，主要設(shè)備包括攝像機(jī)系統(tǒng)（攝像機(jī)及其輔助設(shè)備，如護(hù)罩、云臺(tái)、解碼器等）、紅外／煙霧報(bào)警器、視頻編碼服務(wù)器等。前端從攝像機(jī)到視頻編碼服務(wù)器間采用的是傳統(tǒng)的模擬信號(hào)處理方式，根據(jù)監(jiān)控場(chǎng)所環(huán)境和安裝位置要求，攝像機(jī)有室內(nèi)安裝和室外安裝2種形式，攝像機(jī)的控制類型包括固定（不可控）式和云臺(tái)／鏡頭可控式2種形式。前端攝像機(jī)的視頻（音頻）信號(hào)通過模擬音視頻線纜接入視頻編碼服務(wù)器，由視頻編碼服務(wù)器對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮（采用MPEG 4）后編碼為數(shù)字方式的IP信號(hào)，并通過TCP／IP網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心傳輸。對(duì)可控的云臺(tái)／鏡頭的控制，通過從視頻編碼服務(wù)器接出的RS485控制線來實(shí)現(xiàn)，控制信號(hào)命令可以由遠(yuǎn)端的分控或主控中心通過TCP／IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)出。如果需要，可以在視頻編碼服務(wù)器上接入拾音器（駐極體話筒）和喇叭（有源音響），用于語(yǔ)音對(duì)講；接入紅外報(bào)警探頭以及門磁等設(shè)備，用于入侵檢測(cè)報(bào)警；接入聲光報(bào)警器，一旦發(fā)現(xiàn)有非法入侵，即可發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，可以將報(bào)警信號(hào)與攝像機(jī)的預(yù)置位關(guān)聯(lián)，聯(lián)動(dòng)控制攝像機(jī)的云臺(tái)／鏡頭到相應(yīng)位置，自動(dòng)捕捉需要的畫面。

變電站監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控中心之間采用TCP／IP網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，利用已建的光傳輸網(wǎng)，組成從場(chǎng)站到監(jiān)控中心二級(jí)監(jiān)控形式的TCP／IP監(jiān)控專線網(wǎng)。監(jiān)控中心為系統(tǒng)的維護(hù)和管理中心，是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)視音頻信息的處理，包括遠(yuǎn)程監(jiān)視、錄像、回放等；系統(tǒng)的控制，包括對(duì)前端的云臺(tái)、鏡頭控制等；系統(tǒng)的管理，包括系統(tǒng)設(shè)置／配置、用戶管理等。監(jiān)控中心系統(tǒng)的設(shè)備主要包括服務(wù)器、監(jiān)控工作站以及控制軟件、存儲(chǔ)設(shè)備和介質(zhì)、圖像顯示電視墻等。系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。

圖2 監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成原理圖

2 電氣設(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

通過現(xiàn)有的圖像監(jiān)控系統(tǒng)、智能管理PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、語(yǔ)音電話稍加擴(kuò)展即可實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)（圖3），具體方案如下：

圖3 電氣設(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)

在主控室、繼保室、開關(guān)室以及戶外消防室（箱）內(nèi)增加模擬音視頻線纜接入口，利用線纜與一個(gè)可視對(duì)講頭盔相連，頭盔上有一個(gè)微型視頻攝像頭、麥克風(fēng)、耳機(jī)和微型屏幕，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員只需戴上這個(gè)頭盔，電氣設(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)就可使經(jīng)驗(yàn)豐富的檢修人員從遠(yuǎn)端運(yùn)行人員的“肩頭上”看到他對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的檢查，仿佛檢修人員親身到了現(xiàn)場(chǎng)。視頻和音頻信號(hào)通過頭盔傳送到檢修部門，檢修人員能與遠(yuǎn)端運(yùn)行人員交談并指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)正在進(jìn)行的檢查，甚至開展一些信息調(diào)閱、重新啟動(dòng)裝置等不影響安全的簡(jiǎn)易工作。

每個(gè)集控站配備1～2臺(tái)上述可視對(duì)講頭盔；任何一臺(tái)辦公電腦都可作為終端，只需配備一只耳麥和安裝相關(guān)圖像軟件并取得授權(quán)權(quán)限即可。檢修班組、生技部門、調(diào)度甚至廠家均可使用此終端，并可組成一個(gè)小型的專家診斷系統(tǒng)。

當(dāng)然，上述可視對(duì)講頭盔可以用手持移動(dòng)式語(yǔ)音圖像實(shí)時(shí)傳送裝置（比如高清DV、新聞采訪機(jī)）代替。運(yùn)行人員也可利用攝像機(jī)對(duì)缺陷部位進(jìn)行拍攝、錄像，然后將圖像聲音發(fā)送到內(nèi)網(wǎng)專用平臺(tái)，檢修人員可以在該平臺(tái)上進(jìn)行一個(gè)初步的分析。

隨著IEEE802．11無線局域網(wǎng)等標(biāo)準(zhǔn)的制定，適用于變電站標(biāo)準(zhǔn)的無線通信技術(shù)的應(yīng)用是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，屆時(shí)上述信息交互系統(tǒng)可在整個(gè)變電站內(nèi)采用無線數(shù)據(jù)傳輸方式。

因此，電氣設(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，成本低。

3 電氣設(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)試驗(yàn)運(yùn)行效果

選取1個(gè)220kV和2個(gè)110kV無人值班變電站作為試點(diǎn)，按照上述配置進(jìn)行調(diào)試，達(dá)到預(yù)期效果，該信息交互系統(tǒng)適宜在整個(gè)電力系統(tǒng)中推廣。

4 結(jié)語(yǔ)

將當(dāng)前變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)稍加擴(kuò)展變?yōu)殡姎庠O(shè)備缺陷遠(yuǎn)程診斷信息交互系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)檢修人員可以及時(shí)、全面、準(zhǔn)確掌握缺陷信息，提高缺陷處理的針對(duì)性與效率。簡(jiǎn)單缺陷可由運(yùn)行人員在相關(guān)人員的遠(yuǎn)程指導(dǎo)下處理，這樣就減少了出車成本和時(shí)間成本。經(jīng)過在變電站試運(yùn)行，該信息交互系統(tǒng)適宜在整個(gè)電力系統(tǒng)中推廣。

［1］洪洲，潘功茂，趙江良．變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)［J］．農(nóng)村電氣化，2008（10）：26～29

［2］蔡明．利用遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電站的無人值守［J］．電工技術(shù)，2004（1）：37～40