無(wú)人值班變電所的遠(yuǎn)方圖像監(jiān)控技術(shù)的探討

1、無(wú)人值班變電所的遠(yuǎn)方圖像監(jiān)控技術(shù)的討論摘要：提出了適用于無(wú)人值班變電所的圖像監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)到達(dá)的根本技術(shù)要求，對(duì)縣局電力系統(tǒng)宜采用的圖像信號(hào)處理方式和采用的網(wǎng)絡(luò)帶寬作了分析，對(duì)圖像監(jiān)控系統(tǒng)的建立提出了應(yīng)注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：變電所圖像監(jiān)控技術(shù)討論1概述隨著電力系統(tǒng)無(wú)人值班變電所的不斷增多，為理解決無(wú)人值班后變電所存在的一系列問(wèn)題，如變電所的平安保衛(wèi)、設(shè)備的巡視、環(huán)境的監(jiān)視等，近年來(lái)無(wú)人值班變電所的遠(yuǎn)方圖像監(jiān)控技術(shù)在電力系統(tǒng)內(nèi)越來(lái)越被重視。如何來(lái)建立一個(gè)既具有一定先進(jìn)性又具有運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的無(wú)人值班變電所圖像監(jiān)控系統(tǒng)，將是大家關(guān)心的問(wèn)題。一種與傳統(tǒng)圖像監(jiān)控系統(tǒng)不同的，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)及

2、圖像視頻壓縮為核心的新型數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在崛起，并已在電力系統(tǒng)開(kāi)場(chǎng)推廣應(yīng)用。2遠(yuǎn)方圖像監(jiān)控應(yīng)到達(dá)的根本技術(shù)要求2.1圖像質(zhì)量圖像質(zhì)量應(yīng)到達(dá)明晰、無(wú)干擾、圖像不失真，色彩度好，在觀看活動(dòng)圖像時(shí)不能出現(xiàn)“卡通現(xiàn)象，或觀看活動(dòng)圖像及靜止圖像時(shí)不出現(xiàn)“馬賽克現(xiàn)象。當(dāng)然圖像的明晰度與帶寬、投資費(fèi)用成正比，盲目追求圖像的高明晰度將帶來(lái)投資費(fèi)用的成倍增加，筆者認(rèn)為電力系統(tǒng)的圖像大局部為靜止圖像，偶爾也有活動(dòng)圖像，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)終端圖像畫(huà)面能到達(dá)VD的程度明晰度640480、PAL25幀s，色彩度方面能到達(dá)2432位真彩色也已夠了。2.2遠(yuǎn)程點(diǎn)數(shù)量與圖像信號(hào)傳輸所謂圖像前端監(jiān)控主機(jī)也就是遠(yuǎn)程點(diǎn)，可以把要監(jiān)控的每一

3、個(gè)變電所理解為一個(gè)遠(yuǎn)程點(diǎn)，根據(jù)縣一級(jí)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃，一般選在3040個(gè)變電所，因此圖像前端監(jiān)控主機(jī)數(shù)量也應(yīng)選在3040個(gè)為妥，以保證與遠(yuǎn)景規(guī)劃的同步局域網(wǎng)均位于各電力調(diào)度大樓內(nèi)，為了滿足指導(dǎo)與消費(fèi)有關(guān)科室、班組對(duì)無(wú)人變電所監(jiān)控需要，要求遠(yuǎn)程點(diǎn)的圖像信號(hào)能在局域網(wǎng)上傳輸，并能在任一個(gè)網(wǎng)絡(luò)P終端上顯示、調(diào)用，觀察圖像時(shí)不影響IS信息流的傳輸，任一個(gè)網(wǎng)絡(luò)P終端經(jīng)切換又能運(yùn)行IS數(shù)據(jù)。因?yàn)橄到y(tǒng)采用了分布方式，可以將系統(tǒng)理解為有一個(gè)虛擬的監(jiān)控中心，或無(wú)監(jiān)控中心的系統(tǒng)。2.3根本功能1具有“一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的功能。也就是說(shuō)在不用畫(huà)面分割器的情況下，系統(tǒng)本身能同時(shí)看到四個(gè)以上不同遠(yuǎn)程點(diǎn)的活動(dòng)圖像，其圖像質(zhì)量能

4、到達(dá)25幀s。2具有“多點(diǎn)看一點(diǎn)功能。在變電所出事故情況下，可以由網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)P終端同時(shí)調(diào)看同一地點(diǎn)的活動(dòng)圖像。3具有后臺(tái)錄像功能。不僅在現(xiàn)場(chǎng)可以進(jìn)展硬盤(pán)錄像，最主要的是在局大樓可以實(shí)時(shí)硬盤(pán)錄像錄像方式為內(nèi)置硬盤(pán)和外接錄像機(jī)兩種方式，以防人為破壞現(xiàn)場(chǎng)，造成無(wú)檔案記錄。4系統(tǒng)能與變電所已有的煙霧及防盜報(bào)警裝置相銜接。5能和局域網(wǎng)并網(wǎng)。即在雙絞線上同時(shí)傳控制和圖像信號(hào)，在局域網(wǎng)上的任一P終端，不加視頻線，可控制鏡頭及觀察圖像的功能。6圖像預(yù)置功能。系統(tǒng)具有圖像預(yù)置點(diǎn)功能對(duì)球機(jī)言。并能實(shí)行圖像預(yù)置點(diǎn)巡航及攝像機(jī)巡航。7連動(dòng)報(bào)警功能。當(dāng)外人進(jìn)入變電所時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，告警燈光亮，啟動(dòng)攝像機(jī)并錄像，并

5、自動(dòng)彈出告警畫(huà)面。2.4其他技術(shù)要求1應(yīng)具有功能豐富的電子地圖功能。在電子地圖上直接可調(diào)看攝像鏡頭，圖像不失真，無(wú)干擾，色彩豐富。2系統(tǒng)應(yīng)擴(kuò)容容易且本錢(qián)低。今后擴(kuò)容時(shí)，只需增加外圍站的投資，而不必在中心站投資主設(shè)備。3系統(tǒng)兼容性。系統(tǒng)在以太網(wǎng)上或其它TPIP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論采用硬解壓或軟解壓，無(wú)論采用何種編碼方式，都必須兼容各種平臺(tái)如INDS95、98、NT等。4系統(tǒng)具有圖像上大屏幕顯示的功能。系統(tǒng)應(yīng)提供數(shù)字或模擬信號(hào)接口，以便實(shí)現(xiàn)監(jiān)控圖像上大屏幕顯示。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3圖像信號(hào)的處理和網(wǎng)絡(luò)帶寬分析3.1視頻壓縮形式視頻信息在不壓縮的條件下，其傳送速率可在140bits左右，至于高明晰度

6、電視HDTV更可高達(dá)1000bits。為了節(jié)約帶寬，讓更多的多媒體信息在網(wǎng)絡(luò)中傳送，必須對(duì)視頻信息進(jìn)展高效的壓縮。經(jīng)過(guò)了近20年的努力，視頻壓縮技術(shù)逐漸成熟，出現(xiàn)了H261、H263、PEG1、PEG2等一系列的視頻壓縮的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。目前無(wú)人值班變電所遠(yuǎn)方圖像監(jiān)控的圖像信號(hào)處理可分為硬件壓縮硬件解壓，硬件壓縮軟件解壓兩大類(lèi)。硬件壓縮硬件解壓圖像較明晰，圖像監(jiān)控終端控制切換響應(yīng)時(shí)間短，但投資較大，特別在今后擴(kuò)容時(shí)還要在中心站投資設(shè)備。而硬件壓縮軟件解壓圖像明晰方面明顯不如硬解壓，控制切換響應(yīng)時(shí)間也比硬解壓明顯長(zhǎng)，但硬件壓縮軟件解壓投資較省，今后擴(kuò)容只需增加外圍站的投資，而不必在中心站投資主設(shè)備。隨

7、著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速開(kāi)展，預(yù)計(jì)硬件壓縮軟件解壓是今后圖像監(jiān)控的開(kāi)展方向和潮流。3.2網(wǎng)絡(luò)帶寬分析一般供電局的網(wǎng)絡(luò)條件為中心大樓100以太局域網(wǎng)，通過(guò)E1G703，2帶寬與各個(gè)遠(yuǎn)方變電所連接，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)適宜于采用統(tǒng)一的TPIP方式，這樣既方便了圖像的調(diào)用，也大大方便了數(shù)據(jù)文件的遠(yuǎn)程傳輸。通常在100的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)文件數(shù)據(jù)傳輸占用較少帶寬，當(dāng)然壓縮后的視頻數(shù)據(jù)流占用的帶寬越寬，那么圖像質(zhì)量越好。假設(shè)100的帶寬中分出60用來(lái)傳輸圖像信號(hào)，假如選用的軟件產(chǎn)品具有96kbits2bits可調(diào)帶寬，實(shí)際選擇768kbits15bits的帶寬范圍。當(dāng)用768kbits方式，對(duì)遠(yuǎn)程點(diǎn)來(lái)說(shuō)，圖像可到達(dá)20幀s的速度，圖

8、像質(zhì)量到達(dá)VHS質(zhì)量。60768K80點(diǎn)，運(yùn)用768kbps帶寬可以到達(dá)80個(gè)遠(yuǎn)程點(diǎn)。當(dāng)用1.5bits方式，對(duì)遠(yuǎn)程點(diǎn)來(lái)說(shuō)，圖像可以到達(dá)25幀s的速度，圖像質(zhì)量到達(dá)VHS質(zhì)量，此種方式是標(biāo)準(zhǔn)的PEG格式，具有類(lèi)似本機(jī)播放VD的質(zhì)量，但是由于在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)展傳輸，故有可能發(fā)生丟幀的現(xiàn)象。601.540點(diǎn)，運(yùn)用1.5bits帶寬可以到達(dá)40個(gè)遠(yuǎn)程點(diǎn)。因此采用不高于1.5bits帶寬，一般能滿足縣局電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景規(guī)劃2040個(gè)變電所的遠(yuǎn)方圖像監(jiān)控容量。采用二種不同傳輸速率方案的性能比擬見(jiàn)表1。4建立遠(yuǎn)方圖像監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)注意的問(wèn)題4.1確保局域網(wǎng)絡(luò)的暢通遠(yuǎn)間隔 傳輸視頻的可行方法是將模擬視頻信號(hào)數(shù)字化并壓縮編

9、碼，在可利用的數(shù)字通訊線路上傳輸，信號(hào)占用網(wǎng)絡(luò)帶寬越寬，那么信號(hào)傳輸越通暢，而且圖像質(zhì)量越是高，但與此同時(shí)卻占用了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，所以在確定有多少遠(yuǎn)程點(diǎn)的情況下，再進(jìn)展視頻播送帶寬的選擇，從而到達(dá)優(yōu)化的作用。為了確保系統(tǒng)運(yùn)行的正常，一定要有一個(gè)暢通的具有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬的局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來(lái)保證。4.2采用PEG1播送方式是解決“多點(diǎn)看一點(diǎn)的較好方法“多點(diǎn)看一點(diǎn)對(duì)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)相當(dāng)重要，一旦某變電所發(fā)惹事故，在網(wǎng)上的所有網(wǎng)絡(luò)P終端有可能全都要觀看該變電所發(fā)惹事故的畫(huà)面，這時(shí)就發(fā)生了所謂的“多點(diǎn)看一點(diǎn)情況，這時(shí)的畫(huà)面應(yīng)明晰、穩(wěn)定無(wú)干擾。4.3應(yīng)采用不連續(xù)電源供電有些廠商視頻監(jiān)控前端主機(jī)采用INDSNT操作系統(tǒng)，一旦變電所所用電失電，系統(tǒng)不能自恢復(fù)，需要人工再啟動(dòng)，為了確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行，要裝設(shè)不連續(xù)電源。4.5做好防雷工作為了防止感應(yīng)雷的襲擊，必須做好戶外球型攝像機(jī)金屬局部的防雷接地，特別是裝在控制室樓房高處的球機(jī)更要做好防雷接地，接地電阻應(yīng)10。監(jiān)控系統(tǒng)的電源線路，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)接口均要裝設(shè)電涌防護(hù)器。5完畢語(yǔ)當(dāng)前無(wú)人值班變電所的遠(yuǎn)方圖像監(jiān)控有較多的形式，筆者通過(guò)無(wú)人值班變電所的遠(yuǎn)方圖像監(jiān)控工程的一些理論，比擬傾向于采用全數(shù)化設(shè)計(jì)，視頻信號(hào)采用PEG1壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，占用帶寬適中1.5bit