基于智能可视化管理的变电站智能监控系统设计段成伟

基于智能可视化管理的变电站智能监控系统设计段成伟
发布时间：2021-09-23T02:44:42.654Z 来源：《基层建设》2021年第15期作者：段成伟[导读] 传统的变电站智能监控系统不能具体显示出存在异常的线路，需要依靠人工分析。

为此，设计基于智能可视化管理的变电站智能监控系统。

国网池州供电公司安徽 247000摘要：传统的变电站智能监控系统不能具体显示出存在异常的线路，需要依靠人工分析。

为此，设计基于智能可视化管理的变电站智能监控系统。

设计视频采集卡捕捉异常情况，将结果展示在可视化模块中，通过该模块管理采集的图像确定异常原因和位置完成系统硬件设计；设计图像处理模块保证采集的视频图像清晰，将数据保存在状态数据库中，为用户提供实时数据，实现智能监控，完成系统软件设计。

关键词：变电站；智能监控；系统设计；可视化管理；图像处理；模块管理
电能是使用最为广泛的二次能源，是目前人们生活最不能缺少的一种能源形式。

电力相关部门将各种形式的一次能源转换为相对清洁的电能，利用电网从发电厂传输至各级用户。

随着电网的不断发展，逐渐产生了一些严重的问题，变电站作为电网中的重要一环，其安全与否影响电网的整体运行情况。

变电站主要工作包括正常操作、状态检测、事故判断和处理，但变电站是高强度高辐射场所，工作人员长期工作在此环境下，影响身体健康。

而智能监控系统可以远距离对变电站的电气设备及运行状态进行监控，保证工作人员的身体健康。

但目前变电站使用的监控系统，仅具有远程监控能力，还需要人工来分析和解决问题。

1变电站监控系统的现状
在我国发展过程中,变电站视频监控系统经过不断的升级,在无人值班的变电站设备管理上,起到了重要作用。

当前根据变电站保安方面的应用,监控系统主要对现场的设备作为发生事故的主要调查依据,由于传统的监控设备功能单一,效率低下,在变电站中无法进行全方位覆盖。

随着信息技术网络技术的不断融入,将技术加强对智能变电站的运用得以实现,并进行全方位监控。

开始需要对信息数字化的建立、共享平台的普及、视频监控技术以及智能化高清服务的运用,利用当前监控设备的不断提升,结合智能变电设备的专业性做出实际调整。

根据智能化变电的管理加强智能控制,不仅能够实现变电站的智能运行,更会控制成本投入过高,为企业经济收益。

2变电站一体化智能监控系统设计分析当前变电站视频监控系统中的比对,对于一体化智能监控系统在变电站日常安防中具有重要作用,更能够在日常管理中进行有效应用增加了一定投资,但回报利率更大。

在一体化智能变电站控制系统中,对功能进行分类运行操作以及变电站的远程控制图像进行信号接受对指令完成以及指定目标的监控在操作过程中减少人工校对带来的一系列问题,在变电站一体化智能监控系统设计中,做出各个监控系统间的有效连接,从而实现机械辅助人员,让监控系统更加完善,促进企业经济效益。

2.1变电站一体化智能监控系统组成在变电站一体化智能监控系统的建设过程中,为了满足电网信息发展的需求,需要根据电网通信设备以及共享平台的服务进行全面支持在变电站中构建出和谐统一的储存模式。

遵循当前发展理念,对运行状态进行实时监控,加强控制及智能警告的功能。

然而在变电站一体化系统的发展过程中,由主机操作人员对工作站以及各个区域的数据进行有效连接。

其中对于主机作为数据分析以及采集的设备,根据站内设备监控对操作人员变电站进行人机交互界面的传达,可以实现数据适时监控记录,工程师主要负责变电站的监控维护管理工作,在区域内做好数据采集,通讯区域实现网络调动,在各个区域之间与主站之间形成有效的信息交互。

2.2变电站一体化智能监控系统功能在变电站一体化智能系统控制中,主要包括监视、控制、警告、运行管理和辅助几大应用类型。

在监视过程中,对变电站应用技术进行可视化,加强动态连接进行实时监控,包括工程监控、设备运行监控以及远程监控等。

控制功能主要是满足整个远程实现系统的稳定控制,包括在发生紧急事件或对系统进行优化控制警告功能,主要通过各项数据的综合分析做出站内故障预告。

运行管理是对变电站设备要求检修维护规范化管理,加强管理人员对设备运行的重视程度。

辅助功能是指在设备监控过程中对电源、安放、消防等能够有效监视控制的功能。

3变电站智能监控系统硬件设计
3.1视频采集卡设计
采集数据是监控系统最重要的工作，在变电站的周界、重要设备、开关处安装高清摄像头，由远程控制中心下达指令，通过视频监控准确地显示出现异常情况的位置和图像，并传送至可视化模块。

其异常情况的捕捉主要通过视频采集卡实现，视频采集卡将采集的模拟视频信号、电平信号实时转换为数字信号，并且进行压缩编码，将视频信号转换为MPEG格式保存在数据库中。

视频采集卡为24位，采集速度每秒30帧，分辨率640×480，能实时动态地采集视频信号，具有性能稳定、图像清晰的优点。

采用PCI总线技术，在计算机中同时安装4张视频采集卡，每张均可采集4个方向的数据，以扩大系统监控的范围。

3.2可视化模块设计
可视化模块是智能监控系统的用户交互模块，远程控制中心将得到的数据或记录显示在用户交互界面。

为详细显示变电站设备运行状况，采用SVG接线图来展示设备图像、连接线路。

利用JS修改SVG图形的transform和viewBox等属性来实现对接线图的放大、缩小和移动等操作，使可视化屏幕显示出清晰的图像。

向设备图形添加deviceType属性，控制图形的隐藏和显示，可同时显示几种设备的监控情况。

为保证用户实时掌握变电站设备的运行情况，数据采集后，调用系统中的Web服务，将数据保存至状态数据库并展示在交互面上。

3.3音/视频信息传输与控制框架
在变电站一体化监控系统中采用动态分布,根据公司及变电站及以及便民站本地系统三个等级,在每个等级中做好控制中心、客户端的连接,中心管理通过自身对设备的负责,加强管理工作。

输入子服务系统完成各项服务请求,在服务系统的建立过程中,保证网络的传输效率。

网络管理服务,将实现系统运行状态及时反馈给操作人员,在操作人员发生异常后能够更快的解决平台上产生的问题。

3.4音/视频采集系统设计
在系统设计过程中,根据一体化智能控制的音频输出,对运行人员的倒闸操作巡逻操作以及变电站安防常外作业人员的监督管理。

变电站中每一个监控设备都可以对人工巡逻进行代替,不容易实现,解决此问题可以借助移动平台,在移动平台使用过程中加强指令输出对监控与自动巡检。

根据监控固定的移动设备相互结合找到盲点形成变电站一次设备的信息才接固定监控,主要完成设备内部的合闸指示。

设备出现异常状况以及安防系统视频采集对作业人员的安全可以有所保障。

3.5移动平台操作及控制
在移动平台建立过程中,根据设备安装基础对移动机构进行状态控制,通过音视频信息的异同传说在一体化平台进行储存。

移动平台主要通过控制监督音视频每个模块的组成。

视频监控模块将摄像机采集的视频数据、报警数据进行上传,根据实际情况做出调用。

音频采集分析模块通过音频的各种方面与正常时的工作应聘做出比对,一旦出现异常的情况做到及时报警。

数据采集以及报警数据通过传输能够在设备中进行查看。

通过设备音频监控及发现电力设备的内外缺陷,能够诊断设备运行中的故障,对声音异常移动目标自动判断和报警等能有效控制。

4结语
变电站智能监控系统通过摄像机实时监控变电站设备运行状态，利用视频采集卡将模拟视频信号、电平信号转换为数字信号，经过处理后将监控结果传送至可视化模块，展示在用户面前，完成基于智能可视化管理的变电站监控系统的设计。

通过仿真测试，证实了该系统可有效地解决传统监控系统中存在的问题，适合长远发展。

参考文献：
[1]王会勤，周育才，左萃，等.变电站三维智能虚拟运检系统[J].电力科学与技术学报，2017，32（4）：73-78.
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