电力安防在网络时代下的新趋势

　　前言

　　电力供应是整个社会生产、人民生活的基本保证，是国家经济命脉所在。随着我国经济快速的发展，各行业用电不断增加，变电站（所）的建设量不断扩大。由于发电厂和变电所数量大、分布广等特点，相应的管理难度也不断增加。

　　随着电力系统自动化技术的发展，无人值守系统在电力行业逐渐推广开来，已经基本实现了“四遥”（遥测、遥信、遥控、遥调）功能。但仅仅依靠调度自动化来实现变电站的无人值守是不完善的，还缺少有效的手段对变电站环境（如：防火、防盗、安全等）进行监管。少人或无人值守模式初期，电力局及无人变电站的盗窃案件时有发生，由变电站带电设备引发的火灾也屡见不鲜，防盗、防火成了变电站安全工作的重中之重。

　　早期的视频监控是“被动”监控，异常情况需值班人员实时监控才能发现，否则只能在案件追溯时调用视频录像进行事后查证。为了扭转这样的局面，引入高清化、智能化以及高度集成化的视频监控技术，建立综合性的监控管理系统，将“防范为主、取证为辅”作为电力行业监控系统的建设指导思想迫在眉睫。

　　高清为电力监控“神兵利器”

　　模拟摄像机由于技术的限制，对细节的把握不够，往往会出现看到有人偷东西但看不清人脸的情况，同时调度中心为实时掌握变电站的现场运行情况，就引入了第五遥--遥视。“遥视”要求值班人员在远方的调度中心通过视频监控系统看清楚仪表、开关闭合状态及变电站设备外观是否存在异常，传统的模拟摄像机提供的标清图像根本无法满足以上要求。因此，高清监控技术的引入将成为电力行业监控系统发展的趋势。那么，高清可以为电力行业客户带来哪些价值呢？ 

　　图像细节表现的更加淋漓尽致

　　高清在细节表现上较标清具有明显的优势，从分辨率来看，720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i／1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍，在同样的显示环境下，高清会清晰得多（见图1）。
 

　　由图1可见，在CIF及D1这些标清画质下，人物面部五官描画不清，但在720p的高清画质下，人物的五官非常清晰。那么结合电力行业远程管理的实际业务来看，管理及调度人员经常需要对无人值守变电站内的仪器仪表、开关闭合状态进行远程查看，高清无疑会比标清有实用价值的多。

　　图像色彩还原更加逼真

　　在视频监控领域，模拟监控摄像机通常采用复合视频流进行传输，虽然与其它模拟传输方式相比，复合视频流传输的距离更远，但由于复合视频信号中的亮度信号和色度信号是混合传输的，所以二者的相互干扰将不可避免。亮色干扰会导致画面产生大量杂色与噪点，使得画面模糊不清，尤其在拍摄有大面积相同的碎小图案时，如树叶、砖墙、屋瓦等，这种现象则更为明显。 

　　由于数字高清监控采用了亮色分离的技术，将亮度信号和色度信号分开进行编码，可有效杜绝亮色相互干扰的情况，使图像还原更加逼真。在电力行业中应用高清，可对一些指示彩灯的颜色显示得更加准确。比较效果见图2。
 

　　可获得更加宽广的视角

　　高清摄像机采用16:9的宽视角视频采集规格，与模拟摄像机相比，在相同焦距的情况下，视角更加开阔。如图3所示。
 

　　电力行业高清监控的对象主要包括：变电站区域内环境的远程监视、监听；变压器 、断路器等重要设备的运行状态；变电站内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态；隔离开关和接地刀闸的分合状态；变电站主控室、高压室、电容器室、独立通信 室 等主要室内环境温湿度报警、温度计图像的情况；其他充油设备、易燃设备的外观状态；母线区、电缆层的情况等。

　　综合以上三点，采用网络化技术传输的数字高清监控在电力行业应用中具有明显的优势，在不久的将来一定会取代标清监控，占据主导地位。 

　　安防智能化是电力行业 技防发展的趋势

　　通过建立高度集成化、智能化的电力综合监控系统，能够利用图像和语音技术实现可视化管理，并可与电力自动化管理系统对接，实现远程监视、可视化调度、多系统告警联动、智能控制，能够更有效地打击犯罪、减低事故风险、保障财产安全，确保系统稳定运行。

　　作为电力系统生产管理的重要辅助手段，综合视频监控系统在数字化、网络化、高清化、智能化的基础上，还能够与传统的安防系统相融合，结合无线传输技术的应用，为电力系统的安全提供功能丰富、操作简单、应用范围广的综合管理平台。综合视频监控系统主要整合的系统有：音视频系统、智能分析系统、指挥调度系统、环境监测、安全防范、消防报警、门禁、语音对讲、SF6泄漏报警、地理信息系统等多种系统资源，如图4。
 

　　通过安装在电力设备上的多种传感器和现场监测装置，可远程在线监测、监视电力设备的运行状态及设备周围的环境状况,当电力设备或设备周围现场发生异常时（如:设备上覆冰、覆雪、倒塔、断线等），能在第一时间自动采集、并向远方监控管理中心发送监测信息（数据、语音、等）和报警信息，使中心管理人员及时了解设备运行状态，将故障消灭在萌芽状态。

　　通过视频监控和其他安防系统的配合，实现视频监控、灯光联动、环境监测等多项功能，能够起到及时预警和保障电力系统安全的作用。系统通过将远程指导和本地人员操作相结合，可有效避免误操作，同时可以有效防止犯罪分子对电力设备破坏、偷盗，保护财产安全。当发生破坏和偷盗时，能够及时上传告警信息，联动相应告警处理措施，如发出声光电报警进行吓阻等。

　　无线监控

　　为电力安防“添砖加瓦”

　　电力系统遭到自然灾害破坏的情况时有发生，因此对电力设施应急抢修的及时性，以及电力供应保障提出了很高的要求，电力公司需要能够准确、实时了解工程抢修、工程保障现场的情况，随时应对突发情况，第一时间协调资源保障现场以及对现场突发情况采取正确的应对措施。因此，针对电力行业应用的便携箱式无线视频监控系统应用而生，该系统可以很好地解决这个难题，大大提高应急抢修的效率。

　　电网便携式无线监控一般由便携终端、传输网络和监控中心组成三层联网式综合监管系统。如图4所示。便携前端实时采集现场画面，通过3G网络实时传输到监控中心，用户通过监控P C或者电视墙实时进行工程监管，通过双向语音对讲与现场互动交流，从而能够快速响应，对施工现场进行动态指挥管理，大幅提升抢修效率。

　　此外，监控中心可扩展电子地图功能，在电子地图上直观显示所有便携终端所在的具体位置，并任意调看其中的一个或几个的现场画面。当用户不在监控中心时，也可以通过3G手机实现远程视频浏览、云镜控制、视频截图等功能，实时掌握现场情况。（如图5所示）
 

　　结束语

　　随着电力行业信息化建设的不断推进，各种各样的新方案、新技术不断的进入了电力行业，那么，如何选择最贴近电力系统特点的方案成为了电力安防系统成败的关键因素，希望本文能够为电力行业用户提供一个思路。

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