电力视频监控系统

电子信息工程07-02 杨晓坤 0电力视频监控系统安全生产是电力行业的重中之重。如何避免、减少日常电力生产过程中的习惯性违章、误操作等以及在突发电力事件情况下，如何进行正确、迅速的响应，将损失减少到最低是电力安全生产中的两个迫切需要的问题。视频监控技术、应急技术的发展为解决这两个问题提供了技术手段，本文简单介绍电力视频监控应急系统及关键技术应用现状分析。 背景: 安全生产历来为电力行业所重视，为了保证安全生产，电力系统内部已建立多个各自独立的电力生产专业系统，如95598系统、配网调度系统、SCADA系统、抢修指挥中心系统等，并制定许多相关的法规和制度以规范电力行业的安全作业与管理。尽管如此，却仍时常发生重大电力安全生产事故，以2008年初的南方雪灾为例，就造成了129人死亡，直接经济损失达到1516亿元，多个省市地区的电网遭到大范围的破坏，其引发的停电事故给人民日常生活和工农业生产也带来了极大损害，电力安全生产警钟再一次敲响。 为此，国务院于2008年6月25日年，强调电力规划要充分考虑自然灾害的影响，将与电网安全相关的数据纳入日常监测范围，及时调整自然灾害判定标准和划分自然灾害易发区，加强监测预报，提高灾害预测和预警能力。鼓励研究和推广输电设施在线监测、实时预警、故障测距和应急保护等技术，提高电网设施的安全监测和应急抢修能力。 目前电力行业的视频监控主要是以变电站视频监控为主。从实际应用现状看，不同地域应用的电力视频监控系统技术水平参差不齐，有的是变电站配置视频监控系统，有的配电配有基本的GPS系统，但系统之间还是相互独立，不能实现信息共享；从视频监控技术上来看，各厂家用的技术也存在较大差异，特别是缺乏针对电力行业的专有视频监控产品，只是把在其它行业的应用直接拿过来，并不能真正满足电力行业的需求。 在应急处理方面，电力部门已制定许多电力应急预案，但这些预案基本上还是停留在概念上，如何进行应急预案的演练、执行、评价等，基本上还是一片空白，电力行业的应急方案还处于摸索状态，欠缺相关的产品和系统。面临的挑战: 目前电力行业安全生产面临的挑战分为两类：一类是在日常的电力生产管理过程中，如何及时、准确地采集、存储、监管电力生产巡视、检修、操作等现场的实时信息，预防习惯性违章和误操作的发生；另一类是在电力生产发生人为破坏或自然灾害等突发事件的情况下，如何及时、全面地获取准确的突发事件的信息，根据预先制定的预案进行正确的指挥调度，将突发事件带来的损害降到最低。 解决这两个问题需要对电力的生产、常规检修、调度以及应急状况下的生产实施全方位“过程实时管理监督”；实时记录作业施工现场动态过程，使所有事件信息都能得到及时、详细的记录；通过动态视频音频使管理者能够在第一时间充分了解作业现场的实时画面，为管理人员的决策工作提供全面的数据支持，提高生产检修、故障抢修的反应速度；通过对历史事件的统计分析为生产管理工作提供技术支持，全面有效地提高生产工作的合理性。同时，电力生产应急指挥系统在技术上需要综合运用无线传输技术、卫星传输技术、卫星定位技术、地理信息技术、计算机信息技术等多种技术手段，先进的应急管理指挥理念能够使领导小组在指挥中心实时了解事故现场发生的情况，快速全面地收集到与事故处理相关的信息，如抢修力量分布、抢修物资的供给、重点保护的供电单位等。领导小组可以与事故现场的指挥小组以及事故处理人员进行实时通信，向现场指挥小组直接下达决策意见，并且告知与现场事故处理相关的重要信息，现场指挥小组和事故处理人员也能实时向急管理指挥中心的领导小组汇报现场情况。 系统组成: 一个完整的电力视频监控应急系统包含6大应用模块（生产监管、应急保障、指挥调度、恢复重建、公众沟通和监督管理）和电力生产应急系统数据中间件组成，如图1所示，其中与日常电力生产过程监管相关的是生产监管应用模块，突发事件发生时，根据应急级别的不同会使用到不同的6大应用模块。生产监管模块是整个系统的基础。 关键技术: 生产监管的主要功能模块有：生产可视化管理，应急值班管理，电子预案、隐患排查、信息报送和业务数据获取。应急保障的主要模块有：基础数据库、电力GIS、应急五库、资源保障。指挥调度的主要模块有：接报、综合评判、指挥调度、信息共享和辅助方案。恢复重建的主要模块有：电力灾情统计、善后处理、重建计划、补充赔偿和生产自救。公众沟通的主要模块：网站、语音、短信、传真、邮件和媒体。监督管理的主要模块有：绩效评估、工作检查、调查总结。电力生产应急系统中间件包含：工作流中间件、消息中间件、数据中间件、GIS中间件和安全中间件。 从系统的模式以及电力行业其他系统的发展来看，电力行业偏向于采用B/S模式，安装和升级比较方便。从系统采用的架构来看主要有两种：NET架构和J2EEJ架构。两种架构各有千秋，由于维护比较方便，用户更愿意接受NET架构。考虑到与电力行业的其它系统的整合，在电力视频监控应急系统中采用SOA架构显得尤为重要。为了提高开发效率和系统的扩展性、增加业务的灵活性，在电力视频监控应急系统中，各类中间件的使用会越来越多。 多系统的数据融合技术 经过多年来持续不断的建设，电力行业内部采用了各种不同的平台和管理软件，如：95598系统、配网调度系统、SCADA系统、抢修指挥中心系统、管理信息系统、营销自动化系统、电力生产管理系统、电力市场技术支持系统、物资采购系统、GIS系统等，如何解决这些系统的数据融合问题，实现这些数据的共享，是最大限度发挥电力视频监控应急系统效能的基础。 无线移动视频技术 随着3G网络的开通，无线移动视频技术为移动终端用户带来了更快的数据传输速率，同时也为提升电力安全生产监管水平奠定了技术基础。如何将移动视频技术与目前的电力生产的业务流程相结合，简化和规范作业过程，缩短作业所需时间，提高生产管理水平,是迫切需要解决的问题。 电力突发事件风险分析与评估技术 基于风险和危机管理理论，针对电力重点突发事件领域，研究风险因素分析、风险分析预测模型、风险评估指标体系以及动态风险快速计算算法。 多源大数据量事件预警模型及其算法 基于数据融合和数据挖掘理论，研究电力突发事件预警指标与预警模型，并研究多来源、大数据量情况下，事件快速预警算法。 多出救点多物资需求情景下应急物资调度算法 基于GIS分析技术，研究电力系统在多种救点和多种救援物资需求情况下，应急物资调度模型以及最优调度算法。总结 : 2008年下半年以来，电力行业开始试点视频监控应急系统，其中以荆州电力的视频监控应急系统较为突出，它是以电力生产应急指挥系统中的电力生产应急指挥平台为核心，管理配网视频监控系统、变电站单兵系统、统一通信系统、视频智能巡线系统等，并与已有的电网SCADA实时监控系统、供电设施、人员装备实时定位的GPS/GIS定位系统、配网台区实时故障信息的配电台区在线监测系统、指挥配网故障处置的配网故障信息管理系统、备品备件及工器具管理系统等系统实现信息共享。主要特点是：以实时视频监控为核心，建立了一套相对较完整的电力生产巡视、检修、操作的实时监管业务流程，避免习惯性违章和误操作的发生；以电子预案为核心，建立了一套完善的针对电力生产突发事件的应急处置流程，保证应急响应的正确性。课程感想：经过一个学期的电力系统远动的学习，使我学到了很多新的东西，了解到了电力系统调度服务的有关知识。它在电力行业中是十分重要的，包括远距离监测、控制技术。由于电能生产的特点，能源中心和负荷中心一般相距甚远，电力系统分布在很广的地域，其中发电厂、变电所、电力调度中心和用户之间的距离近则几十公里，远则几百公里甚至数千公里。要管理和监控分布甚广的众多厂、所、站和设备、元器件的运行工况，已不能用通常的机械联系或电联系来传递控制信