巢湖供电公司黄家兵

摘要：简要介绍了无人值班变电所遥视系统的设计要求，通过设计实例阐述了电视监控系统设备的选择、通信方式、组网形式及要实现的功能。

要害词：变电所；遥视系统；安全

近年来，随着电网规模的迅速扩大，电力系统科技水平不断提高，无人值守变电所的数量日益增加。但要真正实现变电所的无人值班或无人值守，总觉得还具有一定的压力（担心和顾虑）。尤其随着变电所自动化程度的不断提高，非电气因素造成的事故比例越来越高。而如何降低或避免这类事故的发生，已是实现无人值班变电所要解决的首要问题。图像监视系统能够实现对变电所内设备运行情况及周边环境的监视，监测电力设备发热程度、实现防火、防盗报警，解决无人值守情况下的安全保卫问题。图像监视系统即遥视是对“四遥”的进一步补充和完善，弥补了SCADA系统在监控方面的一些盲点，进一步提高变电所的安全运行水平。本文就图像监视系统的设计选型、通信方式的选择作初步探讨。

1遥视系统的设计要求

1.1变电所遥视系统的设计要求

根据变电所遥视系统所要承担的任务，我们将其分为两大功能：

1.1.1安全防范功能

保障变电所空间范围内的建筑、设备的安全，及时发现火警、盗警，并启动报警装置。

（1）在围墙四面、大门等处安装摄像头、红外线对射探头，监视盗贼非法闯入。

（2）在建筑物门窗安装报警探头，如门磁、红外、玻璃破碎探测器。

（3）重点部位摄像机的安装，起到24小时不间断视频监控，可报警。

（4）在高压室和主控室等地点装设一批烟感或温感探头。当探头感测到烟雾、高温时，就会向后台发出告警信息，同时连动切换摄像机画面，并记录下当时现场的情况。

（5）灯光及智能化设备的控制，为使工业电视监视系统在晚上仍能发挥作用，变电所的灯光应具有定时开关或远方控制的功能；而一些智能化的设备，如探头、门禁等也可做到远方控制。

1.1.2监视功能

保障变电所设备的正常运行，对事故报警的自动录像，突发事件与主站的声像通信。　　

（1）通过摄像机、灯光联动，监视主变压器、断路器、电压互感器、电流互感器、高压室开关、主控室的电源盘及控制盘盘面等重要设备，监视场地和高压配电设备的运行状态，实现对一二次设备及其运行情况的监视，如主变压器、开关是否有外部损伤，主变压器油位及控制盘上的表头、灯光信号是否正常等。　　　

（2）对重要节点、接头进行自动温度监测非常重要，防止电力设备过热。

（3）通过图像监视结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。

（4）操作隔离开关位置的视频监视；

（5）配合其他系统（如变电所综合自动化系统等）的工作。

1.2对通信系统的设计要求

变电所实施无人值班有无可靠的通信通道至关重要。影响通信可靠性的因素主要来自两个方面：其一是信道本身的质量；其二是环境造成的影响。因此，在进行通信系统设计时，不仅要选择通信质量好的信道，而且要抗电晕、闪电、间隙、噪音、其他无线电发射及50Hz工频电磁场干扰能力。另外，变电所的停电和在故障时的通信能力也是影响通信可靠性的一个重要因素。所以，在进行无人值班变电所的通信设计时，必须考虑当变电所停电和故障时，能继续保持通信的手段。此外，在有条件的地方，无人值班变电所可设两个独立的通道互为备用。

对于通信方式和设备的选择应适当超前考虑，既要考虑它的先进性和可靠性，又要考虑当地的经济现状和发展前景，兼顾其经济性和合理性综合考虑。目前电力行业通常使用的通信方式基本分为无线和有线两大类：

1.1.1无线通信方式

无线通道主要用于站内没有任何通道，并且到监控中心距离较远。在此情况下，假如用户不能单纯为图像监视而铺设一条光缆的话，可采用无线的方式实现视频远程传输。常采用的无线信道有微波、无线扩频等。特点是施工简单，但要求变电所到监控中心没有遮挡，否则要加中继。

1.2.2有线通信方式

有线通信方式有：光纤通道、2Mbit/s通道（EI通道）、N×64k通道、电话线、双绞线和网络方式。

图像的传输可以通过电话线、ISDN网、专线电缆、光纤等，不同通道所传送的图像质量及帧数会有很大的差别，如用普通电话网传送分辨率为352×288象素的图像每秒只能送1～2帧，ISDN网有10帧，光纤的E1通道可达25～30帧，若采用宽带的数字微波及卫星传送，其图像质量更可达到电视广播级的水平。

各供电公司相继建成了联接调度中心、监控中心、各级变电所、各供电所的光纤大环网，这就为以网络为基础的遥视系统建设提供了优良条件。在这种情况下要实现远程图像监视可采用三种方式：第一种方式可采用其中空余的1心光纤或2心光纤，采用视频光端机实现远程图像传输；第二种方式是利用变电所内已经形成的光纤网中的E1通道（即2Mbit/s口），采用视频编解码器实现图像远程传输；第三种方式采用光纤网的方式实现图像传输。目前针对光纤E1通道发展起来的视频编解码器种类繁多、技术成熟，并且价格并不昂贵。建议只有在不具备光纤网络的情况下，才退一步考虑采用电话网或ISDN网。

2设计实例

2.1概况

110kV银屏变电所是巢湖市第一座采用遥视监控的综合自动化变电所，该变电所设计规模为2×40MVA，变电所长67.5m，宽64.7m。变电所现场控制端采用JY-2000P型智能图像监视系统。110kV屋外配电装置区域安装一台1/4〃CCD球型一体化、64点预置位、16倍光学放大、8倍电子放大彩色摄象机，全方位监控110kV的设备运行情况和四周环境。

主变压器构架上安装一台1/3〃CCD彩色摄象机，自动光圈视频驱动定焦镜头，全天候监视两台主变的运行。

为配合围墙上对射式红外探头的防区设置，在主进所道路旁和35kV开关室房顶上分别安装一台1/3〃CCD彩色摄象机，带万向全方位云台，选用自动光圈视频驱动变焦镜头。当某防区有报警时，摄像机镜头则可自动对准该防区，进而能够第一时间捕捉到现场的情况。

主控室、35kV开关室、10kV开关室有较多的仪表和灯光信号，需要对控制屏屏面的灯光信号和仪表读数进行监察，分别安装一台1/4〃CCD球型一体化、64点预置位、16倍光学放大、8倍电子放大带云台且镜头自动对焦的彩色摄象机，避免远方人工调整时因为响应时延而造成的对焦困难。

2.2通信方式

通信信道采用公司光纤大环网下来的E1通道，使用MPEG-1图像编解码标准的视频编解码设备，实现视频的远程传输，保证了在1.5Mbit/s的速率下达到CIF格式，每秒25帧的图像质量，图像较细腻而且流畅。

图像监视系统与公司的MIS系统互联，总经理、总工程师能及时把握站、所及电网的运行情况，便于治理层根据各种实时信息，对电网运行进行分析和决策。通过E1信道，每个变电所可同时传输4~16路高清楚度实时活动图像到调度中心或监控中心，便于操作层根据电网的运行状态，适时进行操作。

2.3经济效益

变电所实现无人值守，减人增效。按每座110kV变电所需7人，35kV变电所需4人值班计算，全公司变电运行人员共60人。公司11座变电所全部实现无人值守。变电运行人员除20人组建操作队外，其余40人全部充实到第三产业，仅此一项，每年可为公司减人增效120多万元。

3结束语

（1）变电所远程图像监视系统，提高了变电所治理、运行水平，为县企业创一流提供有利条件。但在工程设计时需注重以下几点：

·在系统选型时，必须考虑产品的成熟性、稳定性、先进性；

·系统有良好的可扩充性；

·系统满足实用要求，图像质量好，抗干扰能力强。

（2）远程图像传输信道的选择要因地制宜，对于四周已有光纤大环网经过变电所的应采用光纤通信，对于边远地区的变电所可采用微波通道，也可向电信或其他部门租赁数据通道。