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    電力監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用趨勢分析

    來源:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布時間:2011/03/02
     

      2008年6月,國務(wù)院發(fā)布了《國務(wù)院批轉(zhuǎn)發(fā)展改革委電監(jiān)會關(guān)于加強(qiáng)電力系統(tǒng)抗災(zāi)能力建設(shè)若干意見的通知》,強(qiáng)調(diào)電力規(guī)劃要充分考慮自然災(zāi)害的影響,將與電網(wǎng)安全相關(guān)的數(shù)據(jù)納入日常監(jiān)測范圍,及時調(diào)整自然災(zāi)害判定標(biāo)準(zhǔn)和劃分自然災(zāi)害易發(fā)區(qū),加強(qiáng)監(jiān)測預(yù)報,提高災(zāi)害預(yù)測和預(yù)警能力。鼓勵研究和推廣輸電設(shè)施在線監(jiān)測、實時預(yù)警、故障測距和應(yīng)急保護(hù)等技術(shù),提高電網(wǎng)設(shè)施的安全監(jiān)測和應(yīng)急搶修能力。為了落實國務(wù)院通知的要求,國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)內(nèi)部開始實現(xiàn)視頻監(jiān)控、應(yīng)急技術(shù)的應(yīng)用。

      電力監(jiān)控技術(shù)目前應(yīng)用情況

      目前電力行業(yè)的監(jiān)控主要是以變電站監(jiān)控為主,系統(tǒng)功能主要為五遙(遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視)功能。是以圖像監(jiān)控為主、數(shù)據(jù)監(jiān)控為輔的綜合電力監(jiān)控技術(shù)系統(tǒng),這適應(yīng)了電力部系統(tǒng)建設(shè)的需要。

      從實際應(yīng)用現(xiàn)狀看,不同地域應(yīng)用的電力視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平參差不齊,有的是變電站配置視頻監(jiān)控系統(tǒng),有的配電配有基本的GPS系統(tǒng),但系統(tǒng)之間還是相互獨立,不能實現(xiàn)信息共享;從視頻監(jiān)控技術(shù)上來看,各廠家用的技術(shù)也存在較大差異,特別是缺乏針對電力行業(yè)的專有視頻監(jiān)控產(chǎn)品,只是把在其它行業(yè)的應(yīng)用直接拿過來,并不能真正滿足電力行業(yè)的需求。

      而對于電力行業(yè)等具有大量無人值守變電站的用戶來說,符合遠(yuǎn)程、實時的綜合監(jiān)控是行業(yè)系統(tǒng)安全運(yùn)作必備的前提條件。如何將遠(yuǎn)程的圖像監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)控、防盜、消防和報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來,做到既可以遠(yuǎn)程的監(jiān)視、遙控和圖像的傳輸,又具備環(huán)境的整體監(jiān)控,具有通常聯(lián)網(wǎng)報警網(wǎng)絡(luò)的功能,并且開發(fā)出專業(yè)應(yīng)用于電力行業(yè)的專業(yè)監(jiān)控技術(shù)及產(chǎn)品,才能更加有效地預(yù)防事故發(fā)生、打擊犯罪、保障財產(chǎn)安全,確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,將安全防范技術(shù)提高到一個符合電力行業(yè)規(guī)范的新水平,已經(jīng)成為當(dāng)前電力監(jiān)控技術(shù)及產(chǎn)品發(fā)展的主要方向。

      在電網(wǎng)安全監(jiān)測方面,電力監(jiān)控主要體現(xiàn)在鐵塔監(jiān)控上,在電力鐵塔上安裝監(jiān)控終端設(shè)備,如:溫度傳感器設(shè)備,覆冰探測器,導(dǎo)線覆冰垂度探測器等,主要負(fù)責(zé)采集電力鐵塔周圍的環(huán)境變化數(shù)據(jù);做到溫濕度組合報警、凝冰報警、當(dāng)鐵塔結(jié)冰或線路結(jié)冰通過遠(yuǎn)程監(jiān)控就了如指掌,便于及時派除冰車有目標(biāo)的除冰。另外配備鐵塔傾斜探測器,絕緣子漏電探測器,風(fēng)向風(fēng)力探測器等對電力鐵塔進(jìn)行監(jiān)測。音視頻監(jiān)控設(shè)備,主要負(fù)責(zé)監(jiān)控電力鐵塔周圍環(huán)境狀態(tài)及周界安全情況。在監(jiān)測設(shè)備電力供應(yīng)方面采用太陽能板和蓄電池供電。

      目前電力監(jiān)控技術(shù)研發(fā)、市場推廣及功能實現(xiàn)等方面阻礙分析

      針對電力行業(yè)對監(jiān)控產(chǎn)品的特殊需求,如各變電站多數(shù)呈分散式分布,且很多地理位置處于人煙稀少的地方,平時無人或少人值守,管理人員只是在固定的時間去做設(shè)備的維護(hù)工作等,電力監(jiān)控技術(shù)就必須根據(jù)行業(yè)特點進(jìn)行產(chǎn)品及技術(shù)研發(fā),有了符合行業(yè)需求的產(chǎn)品,才能做好市場推廣。

      研發(fā)面臨阻礙

      電力行業(yè)目前應(yīng)用產(chǎn)品及廠家較多,而且標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范各不相同。尤其是針對于傳統(tǒng)的四遙(遙測、遙信、遙控、遙調(diào))監(jiān)測產(chǎn)品。在技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)時,既要考慮到原有設(shè)備的兼容,也要增加新的技術(shù)與功能,做到綜合應(yīng)用。這就需要更多的時間與人力的投入,做到各個產(chǎn)品的對接開發(fā)。而且針對于不同的變電站監(jiān)控應(yīng)用,開發(fā)難度也不同。沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,制約了電力監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。

      監(jiān)控市場發(fā)展面臨阻礙

      電力行業(yè)監(jiān)控市場巨大,但在市場推廣中也有著各種阻礙。各個變電站監(jiān)控應(yīng)用規(guī)模不同,需求不同,使得監(jiān)控產(chǎn)品應(yīng)用需求受到阻礙;電力部門的重視程度不同,電力監(jiān)控建設(shè)數(shù)量減少,阻礙電力監(jiān)控市場發(fā)展;資金來源不同。許多由企業(yè)自籌資金來源的,因財務(wù)預(yù)算不足的情況下,相應(yīng)的減少電力監(jiān)控的資金投入,阻礙電力監(jiān)控市場發(fā)展。

      功能阻礙

      電力行業(yè)在安防監(jiān)控方面有著較多的需求,如:實時監(jiān)視重要區(qū)域和場所的視頻情況;電力系統(tǒng)各類設(shè)備(如:主控室控制屏顯示、儀表讀數(shù)、開關(guān)室設(shè)備、主變壓器和各主變風(fēng)扇運(yùn)行、電容器室等)運(yùn)行情況;實時接收周界和室內(nèi)外報警信號;實時接收門禁系統(tǒng)狀態(tài)信號;實時監(jiān)測變壓器油位信息;實時監(jiān)測環(huán)境溫度、濕度信息;監(jiān)測空調(diào)機(jī)起停和瓦斯泄漏等。防火防盜等安全防范等。目前市場上滿足各項功能又能系統(tǒng)集成為一體化應(yīng)用的產(chǎn)品基本沒有,均是各個產(chǎn)品功能單獨應(yīng)用,無法實現(xiàn)高度兼容,綜合應(yīng)用。同時,產(chǎn)品及功能在實際應(yīng)用中還存在如下問題。

      傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)的清晰度低:當(dāng)前電力監(jiān)控系統(tǒng)視頻圖像數(shù)據(jù)的采集,一般采用傳統(tǒng)工業(yè)44萬以內(nèi)像素的CCD攝像機(jī)配標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)鏡頭器件。圖像的清晰度彩色不高于480TV線,黑白不高于570TV線。

      環(huán)境對監(jiān)控的干擾傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)需要鋪設(shè)視頻線、電源線和控制線,在變電站這樣的特殊環(huán)境中,各種傳輸線會受到變電站的交變電場引起的電源或磁場的干擾,從而使監(jiān)控系統(tǒng)受到干擾。

      各系統(tǒng)功能單一,集成度低電力系統(tǒng)如變電站等要求監(jiān)控功能復(fù)雜,要同時實現(xiàn)五遙功能。環(huán)境監(jiān)測部分主要采用標(biāo)準(zhǔn)的傳感器技術(shù),對實際需要檢測的高壓室和主控室等場所的溫濕度、照度、煙感度等方面進(jìn)行實時監(jiān)控。對于這些監(jiān)控是分別采用監(jiān)控、檢測、報警等多種設(shè)備來滿足不同功能要求,然而對整個變電系統(tǒng)通信設(shè)備的統(tǒng)一管理和實時監(jiān)控卻變得使用、維護(hù)復(fù)雜,各個設(shè)備功能都需要多人管理維護(hù),故障排除也較困難。系統(tǒng)中牽涉的設(shè)備較多,提供設(shè)備的廠家也較多,集成度低,造成使用程度復(fù)雜。

      鋪設(shè)線路繁多,施工復(fù)雜當(dāng)前的傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機(jī)、視頻矩陣、監(jiān)視器、錄像機(jī)等組成,各系統(tǒng)間由視頻線、控制線纜等連接。本地圖像監(jiān)控系統(tǒng)一般采用模擬方式傳輸,多采用視頻電纜(少數(shù)采用光纖),傳輸距離不易太遠(yuǎn),主要應(yīng)用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控,且監(jiān)控圖像一般只能在控制中心查看。同時要實現(xiàn)系統(tǒng)需要鋪設(shè)大量的視頻線、控制線和電源線,施工復(fù)雜,成本較高。

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      系統(tǒng)擴(kuò)充復(fù)雜系統(tǒng)監(jiān)控點位和存儲容量的擴(kuò)充都較為復(fù)雜。傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)使用多臺DVR作為視頻存儲的設(shè)備,且DVR構(gòu)成的系統(tǒng)功能簡單,已無法滿足電力系統(tǒng)監(jiān)控的復(fù)雜需求。隨著監(jiān)控系統(tǒng)在電力生產(chǎn)廣泛應(yīng)用,建成后需要增加監(jiān)控點位時,必須考慮新增DVR和存儲空間,且當(dāng)前的DVR都不支持DAS、NAS、ISCIS等新技術(shù)的應(yīng)用。

      目前安防行業(yè)內(nèi)大多數(shù)廠家均沒有統(tǒng)一的高度集成設(shè)備,無法通過一臺主控設(shè)備對視頻、動環(huán)、報警、門禁等信息進(jìn)行集中采集與處理。產(chǎn)品技術(shù)功能不足阻礙了電力監(jiān)控應(yīng)用的發(fā)展。

      電力監(jiān)控發(fā)展前景和趨勢

      隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,電力監(jiān)控應(yīng)用也會不斷擴(kuò)大,針對于電力行業(yè)監(jiān)控需求特點及產(chǎn)品目前的不完善性,電力監(jiān)控行業(yè)會涌現(xiàn)出出許多新產(chǎn)品、新技術(shù),并呈現(xiàn)出新的發(fā)展方向。

      新產(chǎn)品

      開發(fā)出集成度高的工作站產(chǎn)品,一臺主控設(shè)備可同時實現(xiàn)對視頻、動力環(huán)境、報警信息、門禁信息等的集中采集與處理。

      新技術(shù)

      3G網(wǎng)絡(luò)傳輸:隨著3G技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,各行各業(yè)均對3G技術(shù)進(jìn)行了較多的應(yīng)用,較容易的實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)功能,解決了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用難題。

      很多偏遠(yuǎn)的電力基站、變電站、電力鐵塔均無網(wǎng)絡(luò),對其實施安防監(jiān)控遇到了網(wǎng)絡(luò)難題,重新布網(wǎng),費用極高,所以采用3G網(wǎng)絡(luò)傳輸,促進(jìn)行了電力行業(yè)的安防應(yīng)用發(fā)展。

      高清技術(shù):在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化大潮的推動和市場需求的驅(qū)動下,高清監(jiān)控技術(shù)獲得了重大突破,并進(jìn)入到重大安保項目的實際應(yīng)用中,隨著電力監(jiān)控需求及電力網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷拓寬,高清監(jiān)控系統(tǒng),將加速促進(jìn)電力監(jiān)控系統(tǒng)與安防其它子系統(tǒng)的無縫整合,再進(jìn)一步促進(jìn)安防系統(tǒng)與行業(yè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的無縫對接,這也為高清視頻監(jiān)控帶來更廣闊的發(fā)展空間。

      智能行為分析技術(shù):視頻智能行為分析技術(shù)的應(yīng)用,可做到事前預(yù)警,事中處理,事后取證,同時也提高了視頻檢測的功能,如煙火檢測,周界入侵檢測,物品搬移檢測,遺棄物檢測,非法停留檢測,徘徊人員檢測,檢測到目標(biāo)自動跟蹤和報警,做到了人性化、智能化監(jiān)控。這些應(yīng)用在電力行業(yè)、無人值守應(yīng)用中在不斷發(fā)展。

      新方向

      電力監(jiān)控的是向著前端圖像監(jiān)視系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、報警系統(tǒng)一體化的高度集成化方向發(fā)展,從而提高無人或少人值守,提高人員和設(shè)備的安全性及便利性,這是一個綜合監(jiān)控的發(fā)展。

      為了加強(qiáng)對重變電站及無人值守變電站在安全生產(chǎn)、防盜保安、火警監(jiān)控等方面的綜合管理水平,實現(xiàn)創(chuàng)一流的目標(biāo),越來越多的電力企業(yè)正在考慮建設(shè)集中式遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng),這促使了電力綜合監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。以IP數(shù)字視頻方式,能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)視,實時、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況,并及時對發(fā)生的情況做出反應(yīng),適應(yīng)電力行業(yè)需要。

      電力行業(yè)是安防系統(tǒng)中一直走在前列,需求與功能也隨著信息技術(shù)的發(fā)展而不斷完善與提高。集成化、數(shù)字化、高清化、智能化的新產(chǎn)品、新技術(shù)的應(yīng)用,將是其發(fā)展的方向,使電力行業(yè)安全防范技術(shù)提高到一個新的水平。

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