前 言
概述
电力系统是现代一切活动的生命线，所以诸如变电站，配电房等电力设施的正常工作是一切社会活动得以正常进行的有力保障。但现实情况中，许多场合无法或没有必要做到有人值守。然而上级管理部门又必须实时了解现场各类设备的运作状况。在这种条件下，利用视频监控系统对现场状况进行监视，利用远程图象传输系统将现场监控图象传输到控制中心便具有了很大的现实意义。基于上述认识，以及当今电力系统“四遥（遥测、遥信、遥控、遥调）”自动化技术的局限性，我们可以看出遥视警戒技术在变电站实现无人值守目标过程中的不可或缺性，只有这一技术才能弥补“四遥”技术对环境监控无能为力的缺陷。才能从真正意义上实现电力系统自动化管理。
由于多媒体技术、通讯技术及网络技术的日趋成熟，我们可以充分利用“音、像”数字化手段实现对音、像信号的存储、加工和远程传输，以下分开论述。
现场监控
变电站内有各类闸刀，变压器以及线盒需要监视，具体包括闸刀状况，绝缘油油位，以及线路接口状况等等。这样对现场的监控既需要通观全局，又需要对具体器件细节部分可以仔细观察。在实际应用中应根据现场情况选择安装摄象机。一般来说大范围的周边环境监视及设备工作状态的细节监视，定点或多点轮回巡视应选择安装有预置位万向云台，电动变焦镜头的摄象机，或选配一体化摄象机（一体化摄象机已包含电动变焦镜头，如果选择使用的是智能球形摄像机，一般还有预置功能）。固定地点的监视应选配带固定焦距镜头的一般摄象机。
信号传输
由于变电站分布范围较大，如果需要实现在供电局对各个分站的统一监控，就必须利用有效传输媒介将各个分站的图象实时传输到监控中心，同时又将对于云台和镜头的控制信号传输到各个监控点。从成本、传输效果、传输速度、工作方式等角度综合考虑，目前比较可行的传输介质有三种。
1、利用电话线传输
用电话线传输视频和控制信号具有成本低，无须重新敷设线路，即安装调试方便等特点。但电话线本身带宽很窄，无法传输连续的实时图象。在实际应用中具有比较大的局限性。
2、利用光纤传输
光纤传输即将现场图象信号经光端机处理后，利用光纤传输视频。光纤传输具有传输距离长、传输容量大、传输质量高、保密性能好、使用寿命长等特点。可以说是目前最适于远程传输的媒质。虽然工程费用较高，但可以适应未来发展。作为先进的传输手段，一旦铺设光缆还可为以后电力自动化系统远程管理奠定基础。
3、利用微波传输
微波传输即将视频信号和控制信号调制载波后，利用微波发射器发射。在中心监控室接收后解调并显示处理。微波传输具有带宽较大，安装方便等特点。但微波信号抵御诸如地理环境、自然环境等外界因素干扰的能力较差。且实现双工工作较为困难。
综上所述，目前最为适合的传输方式是利用光纤传输视频和控制信号。
中心控制显示和信号处理
控制部分是整个系统的核心，是实现整个系统功能的指挥中心。控制部分主要由总控台（或根据实际需要设置副控制台）组成。总控制台主要功能为：视频信号放大与分配、图象信号的校正与补偿、图象信号的切换、图象信号的记录、摄象机及其辅助部件（如镜头、云台、防护罩）的遥控。对于系统功能的控制操作可通过控制键盘或利用电脑来实现。
显示部分一般由一台或几台监视器组成，它的作用是将从前端传输来信号显示出来，在实际应用中，我们没有必要将监视器的数目与前端摄象机的数目一一对应。所以可在变电站现场选用距阵切换器或画面处理器。这样我们就可以在控制中心的一台监视器轮换或者同时分割显示多路图象。
在实际应用中，某些设备的运行状况和仪表的显示除了需要实时监看还需要将图象记录下来留档。这个时候便需要诸如长时录象机，硬盘录象机之类的图象记录装置。
工程概述
项目简介
本系统主要是在电力局（中心控制室）对前端3个变电站（以3个变电站为例）通过电视监控对其设备的运行情况进行监视。每个变电站设置1-3个不等的室外一体化智能球及多个室内外带云台和变焦镜头摄像机，主要对主变压器、各个刀闸开闭合情况、变压器开关的油位情况、及变电站的周围人员出入情况进行监控。每个变电站安装一台可分级控制的矩阵主机，通过两兆口通道及光端机将视频信号和控制信号传输到电力局(中心控制室)。在电力局可以看到任意的变电站的画面，并可以通过中心主控制室的主控键盘键盘，任意切换各个变电站中的任意摄像机画像及控制各个摄像机的云台和镜头。
主要设计思想
b 每个变电站有多台带云台和变焦镜头摄像机，主要对主变压器、各个刀闸开闭合情况、变压器开关的油位情况、及变电站的周围人员出入情况进行监控；
b 使用具有分级控制功能的矩阵控制主机做为每个变电站的监控主机；
b 每个变电站通过2M编码器的传输方式将控制信号和视频图象信号传送到电力局的矩阵切换器上；
b 在电力局的主控室，配置同样具有分级控制功能的矩阵主机、可输出十台14"彩色监视器和一只主控制键盘；
b 主控室可以看到任意一个变电站的任何一部摄像机的图象，并且可以通过键盘控制各变电站的云台和镜头。
系统防区划分及防范要求
无人值守变电站
无人值守变电站由摄像机、矩阵、2M视频编码器构成。对重要的地点（主变压器、各个刀闸开闭合情况、变压器开关的油位情况、及变电站的周围人员出入情况进行监控）进行监控。在每个无人值守变站使用带分级控制功能的矩阵主机，一是方便与局中心控制室的联网；二是对现场信号可以进行方面的设置和管理；三是检测维修方便；四是可扩展性好，当前端需要增加可带云台电动镜头的摄像机时，非常方便，投资少。
电力局中心控制室
电力局中心控制室由2M视频解码器（每个视频解码器对应一个无人值守变电站），分级功能的矩阵系统及主控键盘和监视器、录像机等组成。也可通过多画面处理器，在一台监视器上同时显示多个变电站的图像。并通过中心控制室的主控键盘任意切换和控制任意一个变电站的云台和镜头。局中心控制室选择的矩阵控制主机，可以保留一定的余量，当有新的变电站需要联网时，仅需要增加视频编解码设备，而不必要再对中心控制设备进行投资。
系统联动
当前端各变电站发生警情时，报警区域的相应的摄像机的图像马上显示到电力局控制室的显示屏上，并由局控制室配置数码硬盘录像机或长延时录像机进行报警录像,让操作人员更直观判断是否需有紧急处理和自动的报警图象记录。
系统器材的选用
器材的选择原则
为了满足系统的需要，达到设备性能优良、质量可靠、价格合理的要求，通过对目前国内技术先进的主流产品的调研，综合其性能价格比、返修率，结合安全防范工程的要求等诸多因素的对比，择优组成优化系统。
摄像机、录像机、监视器等视频设备，是直接决定系统图象清晰稳定的关键设备，又是系统中使用最易损的设备。对该类器材选择必须满足：
器材技术指标要求，能适应多种环境要求；
器材价格相对低廉，性能价格比高；
在器材正常磨损（如录像机磁鼓、马达）、失效（如监视器显象管）时，其备件供应充分、更换简便。
前端设备的选择
摄像机是电视监控的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图象信号，传送到控制中心的监视器上。摄像机的好坏以及它产生的图象信号将影响整个系统的质量。因此，摄像机的指标应高于整个系统的指标。
由于变电站主要对设备进行监视，对摄像机画面清晰度要求较高，因此需要选用高性能的摄像机。本方案推荐两种摄像机配置方案：一种是直接选择韩国世林公司的一体化彩色高分辨率摄像机，这种摄像机自带16倍光学变焦镜头，体积小巧，灵敏度高。另一种是选用日本伟泰克彩色低照度摄像机加6倍3可变镜头或10倍3可变镜头组成，这种摄像机需要另配镜头，但低照度摄像机能满足白天夜晚24小时连续监视的需要。这两款摄像机的共同特点是：清晰度高、性能稳定、运行可靠、性能价格比高。本方案所选机型为SRC-500HP和VTC9988，镜头选择使用日本COMPUTAR公司的H6Z0812M（6倍3可变镜头）。
前端主要设备性能指标如下：
1.SRC-500HP彩色一体化摄像机
CCD芯片：1/4” COLOR CCD
CCD象素：470K
清晰度：大于470TV线
灵敏度：1.Lux@F1.4
信噪比：大于48dB
镜头：16倍光学变焦（F1.6 f=3.9mm-63mm）
电子放大：8倍电子放大
聚焦：自动聚焦/手动聚焦
白平衡：4种白平衡模式可选
屏幕菜单：英文屏幕菜单设置
遥控：PTZ控制（可选择：RS232，RS422/RS485）
行频：15－625KHz
工作电源：12VDC 4W
2、TC-9988超低照度彩色摄像机
CCD芯片：1/3” CCD IMAGE SENSOR
CCD像素：795（H）*596（V）
水平分辨率：大于480线
最低照底：0.03Lux F1.2
信噪比：50dB以上
伽马值：r=0.45 r=1可选择
快门速度：1/50-1/10000可选择
白平衡：开/关/高/低可选择
摄像机控制方式：RS232
工作电源：12VDC 最大180mA
重量：130g
传输设备的选择
对于远程监控，最关键的技术是视频信号的压缩传输。在这个设计方案中，我们选用了VT600T/R视频传输编解码器，它可以将视频信号、音频信号、数据信号压缩编码，通过PCM 2M通讯线路传输。
PCM （2M）线路是一种常见的数字通讯线路，2M（2.048Mbps或2048Kbps）指的是通讯速率，也常被称作E1，它由32个时隙组成，每个时隙的速率是64Kbps。PCM 2M线路的物理接口一般是G.703接口，G.703接口常见的形式是2个BNC插座，输入阻抗为75欧姆。VT600主要技术性能详见本网站内容。
后端设备的选择
控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统的指挥中心。其应实现的主要功能有：视频信号的放大与分配、图象信号的校正与补偿、图象信号的切换与记录、摄像机与其辅件（镜头、云台等）的控制。因此，所选设备应具有高性能、系统性、多功能、且易于扩展。加拿大AB公司所生产的矩阵控制主机恰恰具备这些特点。
矩阵控制系统，本系统要求选用的矩阵控制系统要有级联功能。只有具备这种功能的矩阵系统，才能实现一个中心对远程矩阵主机的控制。
在本方案中我们选用了加拿大AB公司生产的AB系列矩阵系统。AB矩阵可以通过RS-232连接后建立相互的“链接”通讯资源，通过主控键盘操作可以相互控制，并可延伸为多个矩阵系统相互控制。AB-D2150矩阵系统性能详见本网站内容。
报警设备的选择
英国PYRONIX公司是国际上生产优质安防设备的主导厂家之一；为欧洲最大的探测器制造商之一，产品已出口世界各地。在行业中最早通过ISO9002认证，并获得ISO9001质量认证及LPCB认证。拥有全自动的生产流水线，产品全部采用世界先进的SMD表面贴焊技术制造。独有IFT、SPP、DPC、SGP专利技术，确保PYRONIX产品处于技术领先地位。其主要产品通过中国公安部检测中心认证。报警探测器我们推荐ECLIPS EP微波+双元红外+IFT+微波检测四鉴探测器。主要性能详见本网站内容。
系统示意简图
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