电力系统图像监控技术的研究
作者:佚名; 更新时间:2014-12-03

  
  [论文关键词]图像监控 电力系统 开发 应用

  [论文摘要]图像监控技术在电力系统中的应用正在逐步展开,对这一技术在无人值班变电所的应用特点作分析,介绍图像监控系统中的摄像机、视频监视器、编解码器、画面分割器、视频监视器等主要部件,对信息处理、传输及外围系统的接入等有关方式作选择比较,根据实践中的经验,指出在工程设计施工中应注意的问题。
  
  
  一、电力系统图像监控的组成
  
  无人值班变电所的图像监控主要由摄像机、云台、编码器、解码器、画面分割器、视频监视器等部分组成。另外,还需与照明系统和防火、防盗系统相结合,成为一个完整的监控系统。
  (一)摄像机
  摄像机可分为:黑白、彩色、广角、调焦、一体化等多种,适用于不同情况,技术参数也各不相同,一般在变电所采用彩色摄像机,经费紧张或摄像机数目较多时,在电容器室、电缆层等地可采用黑白摄像机;门厅可采用广角镜头的摄像机;控制室、开关室宜采用连带镜头、自动光圈的摄像机,对准目标后能迅速自动调整,不会因支架的抖动或人工因素造成调整困难;球型一体化摄像机是将摄像机、光学镜头、全方位云台、解码驱动器以及附属的底座和防护罩,集成在一个单元中,可以嵌入天花板、吸顶安装或支架安装,适用于室外和主控室墙壁距监控屏较远的地区。室外摄像机还可内置自动温感排风和自动防霜装置,可进行64点全方位预置,随时对2~3台主变油位、中性点闸刀、电容器以及围墙外场景进行监视,总体上降低成本。此外由于压缩方式对图像的限制,如果图像传递后清晰度最高只能做到640×480,则摄像机的只要选择480线水平清晰度即可,不必选择太高清晰度,以免增加造价。
  (二)视频监视器
  监视器可分多种:工业监视器、电脑屏幕、电视机、数十台监视器组成的电视墙等,可以根据实际需求进行选择。一般采用计算机作为监视器的,信捷职称论文写作发表网,易于操作和控制,由于要显示多画面图像,宜采用17英寸以上的屏幕。采用电视机作为监视器,价格便宜,但图像线数较低,对图像要求较低的场合比较适用;工业监视器清晰度较好,但控制和调节参数的灵活度不如计算机,条件允许的情况下可以采用计算机和工业监视器并用的方式。
  (三)画面分割器
  使用画面分割器能同时显现前端多个摄像机输出的画面。它分为固定式的四画面分割器和4个以上的多画面分割器。在监控室用计算机进行监视时,易采用4画面分割设备,即使每个画面比较清晰,容易观察,又可以观看多个图像;4个以上的画面比较小,且设备的价格比较高。
  (四)编解码设备及相应的图像数据压缩技术
  远程的图像传输涉及到图像的压缩和解压缩,一般编码器放置在变电所的控制室内,将现场的图像数据压缩为数字信号,传送到监控中心,解码器放置在监控中心,解开压缩的数据。编码器和解码器是互相对应的。有一对一的配置方式,也有一对多的配置方式。基于主机的视频图像压缩技术有面向硬件的和面向软件的两大类。
  
  二、图像监控系统方案的比较
  
  (一)监控与通讯
  监控方式:由调度或监控中心统一监视、控制,适用于变电所数量不多,分布较集中的电力局;由若干监控中心分别监控变电所,再将图像上传到局大楼的方式,三级结构,适用于变电所数量较多,分布较广的地区;监控中心与MIS网终端应有一定的优先级,一般来说,监控中心优先控制和操作,MIS终端只能监视和切换画面,两者不能有冲突;通讯与传输方式。图像视频信号的传输途径有多种:一点多址小微波、音频电缆扩频通讯传输、光纤2M数据口传输、电话电缆传输等方式。从实际应用效果来看,光纤传输效果最好。用电话线传输图像容易产生断续现象,不利于观察防火、防盗现象,但观察静态事物,尚可应用。图像监控系统的分布与通讯通道的布置有关,有以下几种方式:变电所与监控中心有直接的通讯连接;变电所与局大楼有直接的光纤连接,监控中心再与局大楼有通讯连接,两种情况考虑的方案应有所不同。信息传输通常采用TCP/IP和网络组波的技术,最大限度利用了网络的传输性能和网络带宽,避免网络的拥塞。

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