嵌入式视频电力综合自动化系统综合价值
2010/6/1 0:00:00
0 引言
随着信息化技术的迅速发展，系统集成度越来越高，而促成这一趋势的根本原因就是市场的需求，而带来这一需求的根本原因就是成本的压力。
对于电力综合自动化系统，传统的功能就是达成共识的“四遥”功能，在满足四遥功能的基础上，很多系统开发商集成了一些功能，如电压无功自动调节功能（VQC）、五防功能、模拟操作票功能等。
本文提出的嵌入式视频电力综合监控系统，将以前独立的视频监控系统集成到电力综合监控系统中，将传统的四遥功能变成五遥功能：遥测、遥信、遥控、遥调和遥视。
随着信息化技术的迅速发展，系统集成度越来越高，而促成这一趋势的根本原因就是市场的需求，而带来这一需求的根本原因就是成本的压力。
对于电力综合自动化系统，传统的功能就是达成共识的“四遥”功能，在满足四遥功能的基础上，很多系统开发商集成了一些功能，如电压无功自动调节功能（VQC）、五防功能、模拟操作票功能等。
本文提出的嵌入式视频电力综合监控系统，将以前独立的视频监控系统集成到电力综合监控系统中，将传统的四遥功能变成五遥功能：遥测、遥信、遥控、遥调和遥视。
1 系统简述
POWERSCADA3000电力综合化系统是应用于变电站、发电厂等用于电力、能源监测控制的综合自动化系统，最初，也只具有“四遥”功能，在现场运行过程中，发现很多工程都配置有视频监控系统，并且很多用户也提出了将视频监控功能集成到电力综合自动化系统中的需求，这样，有益于集中监控和集成应用，如事件驱动视频捕捉功能，如果为独立的视频监控系统无法实现，集成以后，就很容易实现并便于实时监控和分析。
1.1 系统总体结构
POWERSCADA3000电力综合化系统是应用于变电站、发电厂等用于电力、能源监测控制的综合自动化系统，最初，也只具有“四遥”功能，在现场运行过程中，发现很多工程都配置有视频监控系统，并且很多用户也提出了将视频监控功能集成到电力综合自动化系统中的需求，这样，有益于集中监控和集成应用，如事件驱动视频捕捉功能，如果为独立的视频监控系统无法实现，集成以后，就很容易实现并便于实时监控和分析。
1.1 系统总体结构
集成后的系统总体上采用原系统的架构-C/S架构，采用分层分布式的网络结构。集成后系统整体架构如下：
1.2 系统特点
1.2.1与监控系统无缝集成
传统的视频监控系统，一般只是作为独立的应用而存在。视频监视系统不能够与综合监控系统进行有机、灵活的集成。并且原有的视频监视系统缺乏统一的标准接口，和监控系统或调度自动化系统间的交互几乎是不可能的。 PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统通过采用标准的媒体传输控制协议，使视频监视客户端与现有的监控系统无缝集成，把“遥视”与原有的“四遥”有机地结合为一个整体，提高了监控系统的整体自动化水平。
1.2.2跨平台技术
PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统可以在多种平台下跨平台运行，在整体架构上包括服务端和客户端两个部分，可以跨Windows系统和UNIX系列平台运行。
1.2.3先进的编解码技术
PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统中的视频监视系统采用了国际标准的、先进的MPEG4 和MJPEG图像编解码技术，对图像进行压缩和编码。不但有效地降低了视频监视对电力系统网络带宽对的占用，而且降低了视频录像对磁盘空间的占用。在网络带宽进一步受限的情况下，还可以通过调整帧率来进一步降低对网络带宽的需求。
1.2.4先进的视频传输协议
PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统中的视频监视系统的媒体数据传输采用国际标准的流式媒体传输协议，使视频数据服务器和视频监视客户端之间多媒体图像数据的传输更快速，更可靠。采用标准的媒体传输协议，也使得视频监视系统与集控站系统的有机集成成为可能。
1.2.5网络带宽自适应
一般的视频信号要占用较宽的网络带宽，复杂的编码算法又会导致占用CPU 资源过高。这是长期以来一直困扰着变电站网络视频监视的一项难题。PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统通过采用先进编解码技术，以及多种策略来调整视频监视的解码算法，使最终用户能够在低带宽占用率、低CPU 占用率的情况下，获取到清晰、流畅的视频监视画面。视频监控系统采用标准的视频监视媒体流式传输协议，使视频监视客户端的视频请求可以根据网络带宽进行调整。
1.2.6与安防系统集成功能
PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统的视频监视系统提供接口，可以与变电站的安防系统进行集成。对于来自安全防范设备，如温度、湿度、烟感、红外、入侵等报警器来的告警信号，根据外配设备可以以声、光等形式通知值班人员。
2 系统应用
2.1 系统应用效果
通过在神华集团多个变电站实际运行，达到了以下应用效果：
2.1.1 便于集中监控
由于视频监控功能无缝集成到SCADA监控系统中，具有事件驱动视频捕捉功能，当进行遥控操作或发生异常或故障时，系统会及时启动视频信号，跟踪遥控对象和事件相关对象，通过视频监视遥控状况和相关事件设备的运行情况，及时了解现场情况。也可对相关的视频录像，以便事后分析和记录存档。
2.1.2 便于集中管理
由于监控客户端既是SCADA监控系统，又是视频监控客户端，运行人员可以集中运行和管理：
定时通过视频监控功能视频巡视所监控的设备运行状况。
当某设备发生了视频帧信息变化时，如大的震动，开关设备分合闸或外来物入侵等，都会在监控系统中及时弹出相关的视频信号，便于及时了解现场异动情况，同时观察当前电力系统的运行情况。
与安防系统集成，运行人员也能及时了解运行现场的环境状况，如环境温湿度及有无外来人入侵等。
2.1.3 便于系统维护
由于系统集成了视频监控、安防系统等，系统设备和服务均为同一供应商提供，也便于系统的维护及升级。
2.2 系统应用价值分析
2.2.1 节约了采购成本
我们以一个总压降站监控系统采购为例：
如采用分开的系统采购，综合监控系统（含保护监控设备）29万，视频监控系统15万，合计44万，而采用集成视频的综合监控系统后，由于将一些硬件设备合并，如视频数据服务器与SCADA数据服务器合并，视频监控客户端与工作站合并，光端交换机减少，敷设的光纤电缆减少。同时，减少了现场服务费用，这样，集成的综合监控系统最后报价为32万，节约了采购成本达25%。
2.2.2 提高了运行效益
系统集成以后，运行人员普遍反映便于监控，能够及时的追踪现场设备运行状况，心中有数，倒闸操作时间和故障处理时间比以前大大减少，提高了设备运行时间和减少设备停运时间，提高了生产效益。并且，也提高事故综合分析能力和解决问题的能力，同时也提高了运行人员的生产率。
2.2.3 提高了综合管理能力
集成的系统，无论是运行权限的管理，设备及系统的管理，人员的管理等都以前精简和有效，提升了管理部门的综合管理水平，同时也提高了管理绩效。
2.2.4 减少了维护费用
集成的系统，由于采用同一系统提供商的产品和系统，在实施、运行及维护过程中，都是与同一供应商协同，用户很容易掌握，提高了系统维护水平，减少了系统的维护时间，同时，系统的备品备件也容易获取，减少了系统整体维护费用。另外，统一供应商也易于系统的升级和性能提升。
1.2 系统特点
1.2.1与监控系统无缝集成
传统的视频监控系统，一般只是作为独立的应用而存在。视频监视系统不能够与综合监控系统进行有机、灵活的集成。并且原有的视频监视系统缺乏统一的标准接口，和监控系统或调度自动化系统间的交互几乎是不可能的。 PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统通过采用标准的媒体传输控制协议，使视频监视客户端与现有的监控系统无缝集成，把“遥视”与原有的“四遥”有机地结合为一个整体，提高了监控系统的整体自动化水平。
1.2.2跨平台技术
PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统可以在多种平台下跨平台运行，在整体架构上包括服务端和客户端两个部分，可以跨Windows系统和UNIX系列平台运行。
1.2.3先进的编解码技术
PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统中的视频监视系统采用了国际标准的、先进的MPEG4 和MJPEG图像编解码技术，对图像进行压缩和编码。不但有效地降低了视频监视对电力系统网络带宽对的占用，而且降低了视频录像对磁盘空间的占用。在网络带宽进一步受限的情况下，还可以通过调整帧率来进一步降低对网络带宽的需求。
1.2.4先进的视频传输协议
PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统中的视频监视系统的媒体数据传输采用国际标准的流式媒体传输协议，使视频数据服务器和视频监视客户端之间多媒体图像数据的传输更快速，更可靠。采用标准的媒体传输协议，也使得视频监视系统与集控站系统的有机集成成为可能。
1.2.5网络带宽自适应
一般的视频信号要占用较宽的网络带宽，复杂的编码算法又会导致占用CPU 资源过高。这是长期以来一直困扰着变电站网络视频监视的一项难题。PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统通过采用先进编解码技术，以及多种策略来调整视频监视的解码算法，使最终用户能够在低带宽占用率、低CPU 占用率的情况下，获取到清晰、流畅的视频监视画面。视频监控系统采用标准的视频监视媒体流式传输协议，使视频监视客户端的视频请求可以根据网络带宽进行调整。
1.2.6与安防系统集成功能
PowerSCADA3000嵌入式视频电力综合自动化系统的视频监视系统提供接口，可以与变电站的安防系统进行集成。对于来自安全防范设备，如温度、湿度、烟感、红外、入侵等报警器来的告警信号，根据外配设备可以以声、光等形式通知值班人员。
2 系统应用
2.1 系统应用效果
通过在神华集团多个变电站实际运行，达到了以下应用效果：
2.1.1 便于集中监控
由于视频监控功能无缝集成到SCADA监控系统中，具有事件驱动视频捕捉功能，当进行遥控操作或发生异常或故障时，系统会及时启动视频信号，跟踪遥控对象和事件相关对象，通过视频监视遥控状况和相关事件设备的运行情况，及时了解现场情况。也可对相关的视频录像，以便事后分析和记录存档。
2.1.2 便于集中管理
由于监控客户端既是SCADA监控系统，又是视频监控客户端，运行人员可以集中运行和管理：
定时通过视频监控功能视频巡视所监控的设备运行状况。
当某设备发生了视频帧信息变化时，如大的震动，开关设备分合闸或外来物入侵等，都会在监控系统中及时弹出相关的视频信号，便于及时了解现场异动情况，同时观察当前电力系统的运行情况。
与安防系统集成，运行人员也能及时了解运行现场的环境状况，如环境温湿度及有无外来人入侵等。
2.1.3 便于系统维护
由于系统集成了视频监控、安防系统等，系统设备和服务均为同一供应商提供，也便于系统的维护及升级。
2.2 系统应用价值分析
2.2.1 节约了采购成本
我们以一个总压降站监控系统采购为例：
如采用分开的系统采购，综合监控系统（含保护监控设备）29万，视频监控系统15万，合计44万，而采用集成视频的综合监控系统后，由于将一些硬件设备合并，如视频数据服务器与SCADA数据服务器合并，视频监控客户端与工作站合并，光端交换机减少，敷设的光纤电缆减少。同时，减少了现场服务费用，这样，集成的综合监控系统最后报价为32万，节约了采购成本达25%。
2.2.2 提高了运行效益
系统集成以后，运行人员普遍反映便于监控，能够及时的追踪现场设备运行状况，心中有数，倒闸操作时间和故障处理时间比以前大大减少，提高了设备运行时间和减少设备停运时间，提高了生产效益。并且，也提高事故综合分析能力和解决问题的能力，同时也提高了运行人员的生产率。
2.2.3 提高了综合管理能力
集成的系统，无论是运行权限的管理，设备及系统的管理，人员的管理等都以前精简和有效，提升了管理部门的综合管理水平，同时也提高了管理绩效。
2.2.4 减少了维护费用
集成的系统，由于采用同一系统提供商的产品和系统，在实施、运行及维护过程中，都是与同一供应商协同，用户很容易掌握，提高了系统维护水平，减少了系统的维护时间，同时，系统的备品备件也容易获取，减少了系统整体维护费用。另外，统一供应商也易于系统的升级和性能提升。
3 结束语
所谓系统集成，价值就体现在“集成”二个字，从“四遥”到“五遥”是集成，从子站监控到集控系统，从分散的DCS到EMS，从综合自动化监控系统到数字化变电站系统，无比体现集成过程。
总之，集成带来成本的降低，效益的提高。
所谓系统集成，价值就体现在“集成”二个字，从“四遥”到“五遥”是集成，从子站监控到集控系统，从分散的DCS到EMS，从综合自动化监控系统到数字化变电站系统，无比体现集成过程。
总之，集成带来成本的降低，效益的提高。
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