基于數(shù)據(jù)集成的電網(wǎng)全渠道一體化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　摘要：由于獨(dú)立VQC裝置和網(wǎng)絡(luò)VQC系統(tǒng)無法將電網(wǎng)全渠道內(nèi)數(shù)據(jù)規(guī)整傳輸，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)延遲，系統(tǒng)監(jiān)控精準(zhǔn)度較低，為了解決該問題，提出基于數(shù)據(jù)集成的電網(wǎng)全渠道一體化監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，使RS485口連接計(jì)算機(jī)和報(bào)警設(shè)備，采用本地錄像方式，使用多路TCP/IP協(xié)議設(shè)計(jì)站端系統(tǒng)，使用分合閘操控視頻聯(lián)動(dòng)，在運(yùn)維站支持下實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)音視頻數(shù)據(jù)。確定電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理對(duì)象待評(píng)價(jià)物元，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，保證全部數(shù)據(jù)集成到統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸信道內(nèi)，避免監(jiān)控過程出現(xiàn)延遲現(xiàn)象。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該系統(tǒng)可將電網(wǎng)全渠道數(shù)據(jù)集中到信道內(nèi)，呈規(guī)則性排列，監(jiān)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)，為監(jiān)控系統(tǒng)在電力企業(yè)中的應(yīng)用提供設(shè)備支持。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)集成;電網(wǎng)全渠道;一體化監(jiān)控;傳輸信道

　　由于變電所設(shè)備陳舊、儀器老化、無人值班，使得監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)難以遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心的工作人員不能正確判斷前端變電站發(fā)生的具體情況和事件[1]。極大地降低了整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，無法及時(shí)有效地控制事故的發(fā)生[2]。各種變電所事故頻發(fā)，設(shè)備陳舊，火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，給國家財(cái)產(chǎn)造成巨大損失，對(duì)人民生命構(gòu)成極大威脅。加之一些變電站使用昂貴的電力設(shè)備，偷竊事件屢見不鮮，增加了犯罪事件的發(fā)生率。這一切從根本上對(duì)電網(wǎng)造成了不良影響，威脅到系統(tǒng)設(shè)備的安全運(yùn)行[3]。

　　電網(wǎng)論文范例：用電信息采集系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

　　在現(xiàn)有的電力監(jiān)控系統(tǒng)中，通過獨(dú)立的VQC裝置和網(wǎng)絡(luò)VQC系統(tǒng)，可以對(duì)已發(fā)生的異常、故障和事故進(jìn)行報(bào)警和顯示，但不能有效地監(jiān)控電力系統(tǒng)的安全隱患�；�于數(shù)據(jù)集成的電網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)已迫在眉睫，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全隱患和薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)消除安全隱患。電網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)大大提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，為實(shí)現(xiàn)用戶高質(zhì)量用電提供技術(shù)保障。

　　1監(jiān)控系統(tǒng)組成

　　視頻信號(hào)經(jīng)H.264協(xié)議壓縮后，可以同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)。此協(xié)議能有效降低對(duì)數(shù)據(jù)通信的占用，采用TCP/positive或UDP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸[4-6]。按照監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的類型和特點(diǎn)，將整個(gè)系統(tǒng)劃分為配電站、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和用戶監(jiān)測(cè)中心三大部分。

　　1.1現(xiàn)場(chǎng)變電站

　　采用穩(wěn)定性高、處理能力強(qiáng)的工控機(jī)進(jìn)行信號(hào)的采集、處理和存儲(chǔ)。并配備高頻率CPU用戶大容量硬盤，便于大量的數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算，可長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)均安裝攝像機(jī)來采集視頻信號(hào)(由解碼器控制鏡頭聚焦和PTZ控制)[7-8]。變電站的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控結(jié)構(gòu)如圖2所示。計(jì)算機(jī)與報(bào)警器通過RS485端口相連，并在控制中心對(duì)攝像機(jī)和PTZ采集信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)管理[9-10]。PTZ的攝像機(jī)和遙控器由計(jì)算機(jī)控制，報(bào)警裝置連接到控制中心。采用視頻采集卡對(duì)攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行采集與組織，以高性能視頻采集卡代替原有的視頻采集卡，Video將視頻信號(hào)壓縮為H.264視頻數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)在監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)中，使得Video更適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸[11]。

　　1.2站端系統(tǒng)

　　主機(jī)房配有監(jiān)控圖形終端，實(shí)現(xiàn)變電站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與視頻聯(lián)動(dòng)[12]。設(shè)置環(huán)境監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站視頻、語音、環(huán)境信息的實(shí)時(shí)處理、傳輸、存儲(chǔ)等功能。并將所采集的流媒體信息及輔助通信信息同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)，作為通信網(wǎng)關(guān)。這些視頻使用本地視頻錄制，并存儲(chǔ)于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)高清視頻服務(wù)器(NVR)。影像資料之分辨率不得少于720P(1280*720)，儲(chǔ)存時(shí)間不得少于30天。

　　具備本地手動(dòng)記錄、定時(shí)記錄、報(bào)警觸發(fā)記錄、屏幕切換檢測(cè)記錄等功能，以BMP/JPG格式保存任意播放圖像，能播放任意攝像機(jī)的歷史圖像和報(bào)警視頻[13-14]�；胤欧绞街С致齽�(dòng)作、正常速度、快速等等。控制樓屋頂安裝風(fēng)速傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樓頂風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速過大時(shí)，報(bào)警裝置將啟動(dòng)，將報(bào)警信息上傳并下達(dá)到當(dāng)?shù)夭僮髡竞捅O(jiān)控中心的圖形終端，工作站有語音報(bào)警提示[15-16]。

　　1.3視頻聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

　　為了達(dá)到防錯(cuò)、監(jiān)控、視頻的互補(bǔ)與協(xié)調(diào)的目的，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制操作、現(xiàn)場(chǎng)切換操作、報(bào)警視頻聯(lián)動(dòng)等功能，需與監(jiān)控器生產(chǎn)廠家合作，向防誤系統(tǒng)和遙控視頻監(jiān)控器發(fā)送全部開合狀態(tài)，在此過程中，防誤系統(tǒng)必須阻止監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作。

　　1.4運(yùn)維站

　　運(yùn)維站包括以太網(wǎng)交換機(jī)、流式服務(wù)器、通信服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器、監(jiān)控工作站等。為了確保系統(tǒng)的可靠性，服務(wù)器同時(shí)使用活動(dòng)和備用冗余配置。流服務(wù)器實(shí)現(xiàn)音視頻的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)和分發(fā)功能，把每個(gè)分站的流視頻轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)客戶端。如果需要多個(gè)客戶同時(shí)訪問視頻數(shù)據(jù)，服務(wù)器就會(huì)接收并復(fù)制這些數(shù)據(jù)信息，然后在局域網(wǎng)中重放，使多個(gè)客戶同時(shí)接收這些數(shù)據(jù)信息。通信服務(wù)端與各變電站的信息處理機(jī)進(jìn)行通信，采集電力環(huán)境數(shù)據(jù)、SCADA數(shù)據(jù)等，并轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控工作站和控制中心。報(bào)警器處理各種報(bào)警信息，分為一般報(bào)警、重要報(bào)警和緊急報(bào)警。應(yīng)急警報(bào)先于重要警報(bào)，重要警報(bào)先于一般警報(bào)。基于用戶的需要，可以設(shè)定報(bào)警等級(jí)。

　　2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

　　為了給系統(tǒng)提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，需采用數(shù)據(jù)集成方法對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，以處理結(jié)果為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)報(bào)警功能。

　　3系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試研究

　　根據(jù)系統(tǒng)研發(fā)流程，構(gòu)建的基于數(shù)據(jù)集成的電網(wǎng)全渠道一體化監(jiān)控系統(tǒng)需要進(jìn)行調(diào)試研究。

　　3.1電網(wǎng)全渠道數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

　　選擇某電力企業(yè)2019年電網(wǎng)全渠道運(yùn)行數(shù)據(jù)，并以電網(wǎng)監(jiān)控下一周內(nèi)的變化情況為基礎(chǔ)。

　　4結(jié)束語

　　依據(jù)基于數(shù)據(jù)集成的電網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，可以根據(jù)各地電網(wǎng)的實(shí)際情況靈活地設(shè)定監(jiān)測(cè)參數(shù)。監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行中的安全隱患，并進(jìn)行關(guān)鍵環(huán)節(jié)的監(jiān)控和處理，以最大限度地降低電網(wǎng)事故發(fā)生率，確保電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。但是，由于時(shí)間的關(guān)系，還有很多后續(xù)的問題需要研究。在系統(tǒng)開發(fā)的前期規(guī)劃管理過程中，任務(wù)的劃分比較粗糙，需要進(jìn)一步細(xì)分;在后續(xù)評(píng)估過程中，指標(biāo)體系還不夠完善，評(píng)估指標(biāo)體系還有待進(jìn)一步完善。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]孟建軍,李秉權(quán).基于嵌入式系統(tǒng)的全渠道灌溉智能水文采集控制裝置設(shè)計(jì)[J].節(jié)水灌溉,2018(8):119-123.

　　[2]谷凱凱,胡文山,趙坤,等.基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的手持式電力數(shù)據(jù)采集分析裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2018,46(8):115-121.

　　[3]冷喜武,陳國平,白靜潔,等.智能電網(wǎng)監(jiān)控運(yùn)行大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2018,42(12):160-166.

　　作者：謝楓1，岳虎2，王莉1，劉曉偉1，李雪梅1

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