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

　　摘要：由于獨立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，導致監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)延遲，系統(tǒng)監(jiān)控精準度較低，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口連接計算機和報警設(shè)備，采用本地錄像方式，使用多路TCP/IP協(xié)議設(shè)計站端系統(tǒng)，使用分合閘操控視頻聯(lián)動，在運維站支持下實時轉(zhuǎn)發(fā)音視頻數(shù)據(jù)。確定電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理對象待評價物元，并對數(shù)據(jù)進行歸一化處理，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。由實驗結(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)測結(jié)果精準，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)控數(shù)據(jù)難以遠程傳輸?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]。極大地降低了整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，無法及時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)時有發(fā)生，給國家財產(chǎn)造成巨大損失，對人民生命構(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。這一切從根本上對電網(wǎng)造成了不良影響，威脅到系統(tǒng)設(shè)備的安全運行[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，通過獨立的VQC裝置和網(wǎng)絡(luò)VQC系統(tǒng)，可以對已發(fā)生的異常、故障和事故進行報警和顯示，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)計與開發(fā)已迫在眉睫，能夠及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全隱患和薄弱環(huán)節(jié)，及時消除安全隱患。電網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)大大提高了電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，為實現(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

　　視頻信號經(jīng)H.264協(xié)議壓縮后，可以同時傳輸多個信號。此協(xié)議能有效降低對數(shù)據(jù)通信的占用，采用TCP/positive或UDP協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)傳輸[4-6]。按照監(jiān)測系統(tǒng)的類型和特點，將整個系統(tǒng)劃分為配電站、計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和用戶監(jiān)測中心三大部分。

　　1.1現(xiàn)場變電站

　　采用穩(wěn)定性高、處理能力強的工控機進行信號的采集、處理和存儲。并配備高頻率CPU用戶大容量硬盤，便于大量的數(shù)據(jù)傳輸和計算，可長時間連續(xù)運行。每個監(jiān)控點均安裝攝像機來采集視頻信號(由解碼器控制鏡頭聚焦和PTZ控制)[7-8]。變電站的現(xiàn)場監(jiān)控結(jié)構(gòu)如圖2所示。計算機與報警器通過RS485端口相連，并在控制中心對攝像機和PTZ采集信號進行存儲管理[9-10]。PTZ的攝像機和遙控器由計算機控制，報警裝置連接到控制中心。采用視頻采集卡對攝像機采集的視頻信號進行采集與組織，以高性能視頻采集卡代替原有的視頻采集卡，Video將視頻信號壓縮為H.264視頻數(shù)據(jù)，并將其存儲在監(jiān)控中心的計算機中，使得Video更適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸[11]。

　　1.2站端系統(tǒng)

　　主機房配有監(jiān)控圖形終端，實現(xiàn)變電站現(xiàn)場監(jiān)控與視頻聯(lián)動[12]。設(shè)置環(huán)境監(jiān)控主機，實現(xiàn)網(wǎng)站視頻、語音、環(huán)境信息的實時處理、傳輸、存儲等功能。并將所采集的流媒體信息及輔助通信信息同時轉(zhuǎn)發(fā)，作為通信網(wǎng)關(guān)。這些視頻使用本地視頻錄制，并存儲于網(wǎng)絡(luò)存儲設(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)，儲存時間不得少于30天。

　　具備本地手動記錄、定時記錄、報警觸發(fā)記錄、屏幕切換檢測記錄等功能，以BMP/JPG格式保存任意播放圖像，能播放任意攝像機的歷史圖像和報警視頻[13-14]�；胤欧绞街С致齽幼鳌⒄�常速度、快速等等�？刂茦俏蓓敯惭b風速傳感器，實時監(jiān)測樓頂風速。當風速過大時，報警裝置將啟動，將報警信息上傳并下達到當?shù)夭僮髡竞捅O(jiān)控中心的圖形終端，工作站有語音報警提示[15-16]。

　　1.3視頻聯(lián)動系統(tǒng)

　　為了達到防錯、監(jiān)控、視頻的互補與協(xié)調(diào)的目的，并實現(xiàn)遠程控制操作、現(xiàn)場切換操作、報警視頻聯(lián)動等功能，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)的遠程操作。

　　1.4運維站

　　運維站包括以太網(wǎng)交換機、流式服務(wù)器、通信服務(wù)器、報警服務(wù)器、監(jiān)控工作站等。為了確保系統(tǒng)的可靠性，服務(wù)器同時使用活動和備用冗余配置。流服務(wù)器實現(xiàn)音視頻的實時轉(zhuǎn)發(fā)和分發(fā)功能，把每個分站的流視頻轉(zhuǎn)發(fā)到多個客戶端。如果需要多個客戶同時訪問視頻數(shù)據(jù)，服務(wù)器就會接收并復制這些數(shù)據(jù)信息，然后在局域網(wǎng)中重放，使多個客戶同時接收這些數(shù)據(jù)信息。通信服務(wù)端與各變電站的信息處理機進行通信，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。報警器處理各種報警信息，分為一般報警、重要報警和緊急報警。應(yīng)急警報先于重要警報，重要警報先于一般警報�；�于用戶的需要，可以設(shè)定報警等級。

　　2系統(tǒng)功能設(shè)計

　　為了給系統(tǒng)提供更加精準的數(shù)據(jù)，需采用數(shù)據(jù)集成方法對電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行歸一化處理，以處理結(jié)果為基礎(chǔ)，設(shè)計監(jiān)測報警功能。

　　3系統(tǒng)運行調(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)需要進行調(diào)試研究。

　　3.1電網(wǎng)全渠道數(shù)據(jù)統(tǒng)計

　　選擇某電力企業(yè)2019年電網(wǎng)全渠道運行數(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)計思想，可以根據(jù)各地電網(wǎng)的實際情況靈活地設(shè)定監(jiān)測參數(shù)。監(jiān)管機構(gòu)對電網(wǎng)進行實時監(jiān)控，能及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運行中的安全隱患，并進行關(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)運行的可靠性和穩(wěn)定性。但是，由于時間的關(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，需要進一步細分;在后續(xù)評估過程中，指標體系還不夠完善，評估指標體系還有待進一步完善。

　　參考文獻:

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　　作者：謝楓1，岳虎2，王莉1，劉曉偉1，李雪梅1

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