IP视频监控实现变电所低成本远程监控自动化

       变电所是电力传输中的重要一环，负责将输送电压降为家庭和商业用电电压，从而满足电力用户的使用要求。由于发电厂的位置往往远离人口密集的主用电区域，电力必须进行高压远距离传输。发电厂通过电线将电输送到变电所，在进一步降压转换之后分配给本地街区。因此，靠近甚至位于人口密集区域的变电所必须加以频繁监控以保障安全和可靠。本文阐述了实时视频监控和IP视频技术的优势，以及在优化部署变电所IP视频监视系统时所应考虑的因素。

视频监控的优势
        变电所的广泛分布和无人值守特性决定了远程监控的重要性。变电所的实时视频监控除了通过可视化管理提升远程监控能力，还能够实现自动监视和控制功能。这些功能不但节省了人力资源成本，而且实现了整个网络的自动化。
       一般部署在变电所的监督控制与数据采集（SCADA）系统负责提供系统状态数据，而且可以很容易地与视频监控技术进行结合。变电所通过安装实时视频监控系统，系统管理员能够收到可视化的数据，作为基本SCADA数据的补充。实时视频监控可以保障电力设备的正常运行，可以保护设施免遭非法人员的侵害，还可以预防意外事故。譬如，入侵人员、物理阻碍或者火灾冒烟，都能通过视频看到，这样工程师不再需要每次都跑到现场才能诊断异常现象的原因，从而节省了时间与成本。
       远程视频监控系统在监控设备、探测入侵者和响应紧急情况方面发挥了重要作用。例如，视频监控系统能够用于监视变压器、继电设备和燃油设备的状况，以及隔离开关的状态。视频监控系统还可以监视安全状态，通过声音和视频信号监视发现变电所内外部的入侵者。此外，视频监控还可以结合报警系统与SCADA系统的RTU单元，提供实时的可视化信息，可预防意外事故，万一发生火灾也可以协助紧急事故响应人员。
 

IP视频监控
      在过去，诸如CCTV网络式的视频监控系统都要依赖于模拟视频摄像机。随着视频数字化和视频压缩技术的进步，现在可以通过以太网TCP/IP网络发送高质量的数字视频图像。系统集成商通过这样的设备，可以很容易地将视频监控应用于SCADA系统集成。因此，Internet协议（IP）视频技术现在成为了视频监控领域的热门趋势，IP视频监控的优势包括：
      一个网络——利用现有的IP网络可节省布线成本，提高安装灵活性，尤其适用于广泛分布的变电所应用。以太网TCP/IP网络可以容纳各种I/O监控设备，同时传输数据、视频和声音信号，甚至通过一个网络进行以太网供电（PoE）。
      一个系统——通过与SCADA或者报警系统（如火灾、入侵）的集成，IP视频监控提高了监控效率，可创建一个事件驱动的视频监视系统。也就是说，视频图像可以进行显示和记录，在事件或报警发生时能够实时获得响应。

建立最优的 IP 视频监控系统
       既然变电所在我们的日常生活中扮演着如此关键的角色，那么如何设计好一个IP视频监控方案来更好地保障系统正常工作则是非常重要的。在构建一个最优的IP视频监视系统的时候，系统集成商们应该考虑的因素包括适用性、可靠性、集成能力和用户友好性。
      适用性——在部署一个IP视频监控系统时，系统集成商需要考虑视频应用需求，例如图像察看、记录和分析，以及与其他系统（SCADA、访问控制等）的互操作性。集成商们还需要了解系统到底需要多少台摄像机？这些IP摄像机或视频编码服务器是否适合该项目？而网络传输要求，如带宽、组播和 IGMP 等，也需要评估。项目是采用一个网络还是分别面向数据和视频传输的多个独立网络？这一点也是重要考虑因素。另外，集中管理功能，包括系统资源（PC、服务器、成本等），软件的需求（纯视频还是其他系统的集成视频），存储能力和数据库管理问题，是否需要一个解码器等等，都是需要考虑的。
      可靠性——由于视频监控主要用于保障远程分散站点的安全，那么在设计一个最优IP视频监控系统的时候，可靠性是一个关键因素。 影响可靠性的因素包括浪涌保护功能，可以减少电磁干扰的光纤传输功能。另外，冗余性、高平均无故障时间（MTBF）和IP防护等级也是加强可靠性的重要参数。
集成能力——系统集成商应该考虑把视频监控集成到中央管理系统中，与其他系统如 SCADA/HMI、远程监视和访问控制系统进行互联。这样做不但降低布线和网络安装成本，而且可以让系统管理员更方便地进行集中管理与控制。事件驱动的视频监控系统与其他设备的互操作特性也是一项优势，例如，一个读卡器或传感器动作时，系统就可以开始记录视频图像。
       用户友好性——IP视频包括一些新的应用和技术，这些可能都是电力系统管理员们需要学习的。所以，系统集成商应该注意选择易于使用的软件和硬件方案，减少用户掌握并启用IP视频监控系统的时间。 这样，不但可以简化系统集成商的工作量，而且将为系统管理员今后的学习和使用带来方便。

全文详细内容请见《工控观察》200904期

http://magazine.gongkong.com/e_magazine/2009/0904/index.htm