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电力系统的监控系统样例十一篇

时间:2023-10-16 10:21:37

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电力系统的监控系统

篇1

中图分类号:TM621.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0390-01

引言:随着计算机技术和网络技术的飞速发展,人们越来越关注供电系统的稳定性和安全性。利用电力系统进行信息的采集,使用电力监控综合管理整个电力系统都成为了可能。电力智能监控系统是建筑设备监控系统的子系统,通过对系统运行中的各种电力参数进行监控,可优化电力系统的运行管理,极大地提高电力系统运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。为了进一步完善电力监控系统,我国不断加大经济投入,培养优秀人才,引进新技术,对电力的良好运行奠定了基础。而对电力监控系统的进一步研究,也具有重大的意义和价值。

一、电力智能监控系统功能特点

1、极大地提高了现场的工作效率

通过对此电力智能监控系统的设置,工作人员可以在最短的H~f.q内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电系统,现场人员可以同步了解电能的流量状态,如检查电网运行是否平衡。在全面了解电网状态的情况下,工作人员能及时、准确地处理故障;即使工作人员不在现场,也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息;根据系统反映的设备实际使用情况,便于工作人员合理地安排相关维护工作。

2、降低能源成本

使用该电力智能监控系统,可以优化能源成本。系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准,跟踪意外的用电量,针对可优化管理的负载,制订简单的用电负荷方案。也能够对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。

3、使资源最优化

通过该监控系统的数据,能够反映出电力资源的实时使用情况,可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估,便于业主合理调配电力资源和相关决策,以满足配电系统的不断发展变化。

4、延长设备的使用寿命

系统能够对电气设备的使用情况提供准确的信息,便于对相关设备及时进行维护、保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。

5、有效缩短断电时间

系统可以显示整个网络状态的总览图,有助于辨别故障区域;通过无线发送模块,工作人员即使不在现场也可以了解具体的故障信息,远程掌握引起现场设备故障的详细信息,准确、及时地处理故障,有效地帮助缩短断电时间,提高生产力。

6、有利于改善电能质量

某些负载可能对于劣质的电能非常敏感,通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生,并使工作人员可以及时处理相关问题。该系统现已通过相关验收,系统运行稳定,并已体现出系统自身的优势,极大地提高了工作人员的效率。操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。

二、电力监控系统的发展应用

1、OPC技术在电力监控系统中的发展应用

OPC技术之所以能够应用于电力监控系统,主要是因为其建立了客户服务器机制,是连接上位人机界面软件与监控设备通讯的纽带。随着国家电网的建设与改造,电力监控系统发挥着越来越重要的作用。OPC标准为工业的发展带来了巨大的利益,目前,它已经成为了国家的工业标准。此外,OPC技术带来的利益还不仅仅如此,它还可以更好地应用于电力整体运行中,为电力监控系统的发展做贡献。

2、配电综合监控装置在电力监控系统中的发展应用

随着我国电力工业的迅猛发展,人们对电力的需求量越来越大,对供电质量的要求也越来越高,在电力供应系统中应用配电综合监控装置就显得尤为重要。运用现代化的配电装置,可以进行实时监测与控制,可以为用电方提供更加便利的技术支持。此外,配电综合监控设备在电力监控系统中还发挥着巨大的作用。第一,可以合理配置电力资源,有效的提供原始数据。第二,提高了电力资源的配置效率,从而保证更好的为客户服务。第三,利用监控装置进行远程通信,加快推动了远程抄表的普及。第四,把管理软件与监控装置系统结合使用,可以强化计量装置的工况监视,防止窃电行为的发生。

3、GPRS技术在电力监控系统中的发展应用

GPRS,即全球定位系统。把GPRS全球移动通信系统应用于电力监控系统,主要是为了提升系统通信工作的准确性与及时性,提高效率,并帮助系统监控部门获得事故发生地的准确位置、地理情形、图像信息等情况。为电力系统的管理人员及时快速的开展工作提供保障,降低电力系统由于故障造成的损失。GPRS在电力监控系统中的应用,主要是通过其数据终端的传输、监控端、集中器、BTS传输系统、GPRS与Internet的传输网络系统共同构成的。

4、故障转移技术在电力监控系统中的发展应用

当主机发生故障的时候,最理想的处理办法就是将服务器进行转移,从而使服务系统能够继续平稳的运行。而电力监控系统中大多设有数据库服务器,在大型电站中充当着重要的角色。因此,应该最大限度的保证其服务运行的连续性和可靠性,进行故障的转移,从而保证电力监控系统的运行。

三、电力智能监控系统的可拓展性

电力智能监控系统在通信方面的开放性,使它与管理系统(BAS)可以非常可靠地通过以下3种方法进行连接:

提供标准的Modbus RTU协议,直接接入BAS的DDC装置,适用于小规模的BAS。

提供符合 IEC标准的OPCSe~er给BAS,适用于中规模BAS。

直接在Ethernet上通过Web或TCP/IP与BAS互连,适用于大规模BAS。通过上述方法,可将电力智能监控系统集成到BAS系统,以实现系统信息共享及联动控制,提高工作人员的效率,降低建筑物的能耗及运行成本,提升建筑物的硬件标准。

电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统,以微机继电保护装置、智能配电仪表、智能电力监控装置、计算机及通信网络、电力监控系统软件为基础,把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级、周波级的连续精确的监视保护中,提供变、配电系统详尽的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电能质量监视和控制、自动控制、继电保护等功能。并依托网络技术,使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息,大大地提高了工作效率。电力智能监控系统以较少的投资,能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。它能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处,使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。

结语:电力监控系统是一种智能化、单元化、网络化的综合体系,以电力监控系统软件、智能配电仪表和计算机通信网络为基础。依托先进的技术手段,保证工作人员在现场的任何位置都能够接收到信息,提高了工作效率。随着经济科技的飞速发展,电力监控系统以较少的投资取得了极大的效益,在未来的发展中必然会发挥更加显著的作用。

参考文献

篇2

每一个行业的发展都离不开电力,随着电力发展电力通信网络应用范围也在不断扩大,所需要维护的设备就更多,这个时候传统的管理方式就不能够满足当前电力通信网络的发展需求。当前我们国家维护电力通信网络最主要的方式是集监控与修护相结合的方式,这个方式是集中进行的。通信电源集中监控系统实现了计算机技术与通信技术的有效结合,从而能够准确有效的对通信电源进行监控。

一、通信电源监控系统结构

在通信电源集中监控系统当中运用的是集中维护集中管理的方式,在这个监控系统当中总共分成了监控单元、监控站、监控中心三个级别。监控单元不仅能够接收到控制中心下达的各种指示,还能够在设备出现问题的时候及时报警,并且储存当时的信息,此外,监控单元还能够收集被监控设备出现的各种各样的数据,并且对收集到的数据进行处理,将获得的各种设备的状态以及处理数据得到的结果传送给监控站。

二、基于具体案例分析电力通信中通信电源监控系统的应用

2.1变电站概况

2010年,某供电公司就开始对公司下属的各个通信站的电源进行监控系统的改进工作,将原先使用的系统作为新系统的基础,把电源监控系统与电力通信网络监控系统运用到该系统当中,使这两个系统成为原先系统当中的子系统,从而能够及时掌握该区域通信电源设备的情况,并且能够提高设备维护的效率。

2.2变电站通信电源监控系统应用

(1)从上面的介绍可以得知,通信电源集中监控系统主要分为监控单元、监控站以及监控中心三个部分,在对集中监控系统进行改进的时候可以从这三个部分下手,对这三个部分进行重新的分配与设定,改进后的系统包括变电站监控分站单元、地区监控中心以及通信调度监控中心。在这三个部分当中,通信调度监控中心可以通过计算机直接与地区监控中心相连接,而且这两个部分的运用都可以运用计算机来进行控制。通信调度监控中心的主要作用就是能够直接与通信电源设备相连接并且对这些设备进行实时的监控,并且将监控到的信息传输到监控分站单元当中。如果在集中监控系统当中没有设置该单元那么可以先对需要监控的电源的数据进行收集,将收集到的数据进行处理以后,将处理以后的数据传送到地区的监控中心站,在监控站使用的是能够传输大容量数据的接口,并且能够与其它的设备连接成能够实时对电源进行监控的网络系统。

(2)监控单元能够采集直流监控器中产生的各种各样的数据,通过特定的协议进行打包以后,就会将获得的数字信号转变为模拟信号。在计算机的串口可以安装上多串口卡,用来满足对计算机的不同需求。监控终端运用的是普通的PC机,得到的模拟信号最终会进入到监控终端使用的PC机当中,该PC机能够实时监控各个站点发生的情况,当出现问题的时候会给予警报。得到的数据经过交换机以后会传递到监控系统当中的协议处理机中,经过对数据进行分析处理以后就会将结果传递给服务器。在总的监控系统当中就可以获得电源设备的运行情况以及出现的各种各样的问题,便于对电源设备的管理与维护。

2.3系统应用效果分析

该供电公司建设并且运用了以IP方式为基础的变电站通信电源集中监控系统以后,在设备管理与维护的过程当中,能够运用统一的标准与规范对设备进行更加及时的管理与维护。当某一个设备出现问题或者是发生故障的时候,能够及时找到该设备所在的位置,节约了对故障设备排查的时间,这样电力系统就能够更加稳定与安全的运行,增强人们对于电力系统的满意程度。

三、结语

该供电公司引入通信电源监控系统系统以后,能够运用计算机对通信电源进行集中的维护与管理,供电公司能够及时掌握各个重要通信站的情况,保证了各个站点的通信电源能够顺利稳定的运行,减少了设备的维护成本,提高了员工的工作效率并且减少了公司员工的工作量。

作者简介:

参 考 文 献

[1]曹景雷,王萍,曲艺海.通信电源监控系统发展及应用[J].科技信息,2012,(04).

[2]刘建军,白建民,郭伟,顾勇.基于DS80C320通信电源监控系统的设计与实现[J].电源技术,2012,(02).

篇3

为了提高效率、降低损耗以及运营成本,供电企业已经认识到了配电设计的重要性,并提出了很高的设计标准。由于电力监控系统能搞提高电网运行效率,降低营运成本,因此,电力监控系统是供配电设计中的一个重要组成部分。

1、供配电设计中发展电力监控系统的必要性

大型建筑的很多大型计算机系统、空调控制系统对电力的可靠性、稳定性要求都很高很高。为了满足这种要求,工程师们在电力监控系统设计方法做了很多的努力,但是仍然不能满足这些大型系统的要求。

一直以来,供配电设计中都没有实现真正意义上的电力监控。传统的配电系统中,通常情况下,都是通过配置模拟电流表或者电压表监视回路的运行状态, 但是,各个回路之间不能进行互动通讯。与此同时, 数据的记录方法也是人工的,回路的开关也都是由工作人员手动操作,这大大降低了工作效率,浪费了人力资源,并且不能实施监控、发现、控制电力系统。因此,统一管理和监控高低压配电设备,建立智能化电力监控系统平台, 是提高电网运行效率的必然要求。

2、电力监控系统简介

电力监控管理系统包括: 现场监控层、通信网络层和系统管理层三个部分。

2.1现场监控层

集中式现场监控层包括: 配置在各低压配电柜内的网络电力仪表、现场监控装置、10kV微机综保装置、变压器温控器以及直流屏控制器等。

监控中心硬件设备包括矩阵控制主机、电脑监视器、控制键盘、电视墙、打印机以及UPS,现场监控层采用的软件都是专用软件,这些软件能够完成整个系统指挥、调度、授权、集中录像、图像查询、检索以及分控用户授权分组、分区监控及图像历史资料调看等功能。

2.2通信网络层

通信网络层由现场总线通信网络和以太网通信网络构成。现场总线通信网络是监控层中个设备之间的同学网络,常用的是通信接口为RS485, 支持Modbus-RTU协议的现场总线;以太网通信网络是现场总线与监控计算机进行通信的通信网络,其主要的设备包括串口联网服务器、以太网交换机等。

2.3系统管理层

系统管理层中控室内的电力监控管理计算机与其设备、网络通信设备构成。

3、电力监控系统的特点

3.1先进性

由于电力系统采用了先进的算法,提高了整个电网的运行速度,采用带宽较低的网络,节省了网络费用。同时画面也非常的清楚,清晰度很高。

3.2灵活性

本文中所谈论的电力监控系统具有灵活性,能够灵活地升级, 还能浏览网络。通过网络连接,可以实现多人同时监控,还能够进行远程交流,传输各种形式的信息。此外,用户还可以根据实际需要,设计合适的参数。

3.3保密性

电力监控系统的保密性能非常好,独有的IP地址,不同地址的使用者能够获得不同的信息,对于不同等级的客户,设定不同的权限,用户若想要使用系统,必须验证权限和密码。

4、电力监控系统在供配电设计中的作用

4.1数据采集与处理

供配电设计电力监控的前提就是数据采集,数据采集是整个系统工作的基础,不能进行数据采集就无法继续后面的工作,完成对供配电系统的监控。电力监控系统的数据采集是由系统底层的仪表完成,数据采集完成后,会在本地显示出来。供配电设计中,需要采集的数据是一些远程设备的运行状态数据,例如三相电流I、三相电压U、电度W等。

4.2人机交互

电力监控系统能够提供简单、友好的用户界面。界面的语言为全中文,方面用户操作,同时还会随时更新界面显示。此外,运行参数和配电系统状态都能够通过CAD图形显示出来。

4.3事件顺序记录

事件顺序记录主要是记录断路器合闸及分闸、保护动作的顺序等。为了确保能够存储这些事件顺序,必须要留出足够的存储空间,这样才能保证在系统出现意外故障时,能通过查阅时间顺序避免不必要的损失。

4.4用户权限管理

为了确保电力监控系统的安全、稳定,同时保密系统中的数据信息,电力系统中可以根据不同工作人员的工作性质以及不同用户的特点设定不同的权限。此外,在电力系统中,为了便于用户修改账户信息,有用户登录、修改密码和注销等选项。

4.5远程报表查询

电力系统能够筛选出对用户有用的数据,并对这些数据进行一定的组合,采用统计方法进行处理,最后根据用户的需求,设计报表样式,将系统中的数据生成报表的形式。

4.6数据库建立与查询

电力监控系统能够将采集到的数据进行处理,并将处理后的数据建立一个数据库,将用户需要的数据存入这个数据库中,用户可以根据自己的需求,在数据库中查阅相应的信息数据,并打印这些数据。

4.7安全监视

电力监控系统会设定一个额定值,设定监测到的值不能超过这些值,电力监控系统随时监控系统检测到的电压和电流,并将这些值与系统设定的额定值相比较,如果检查值超过额定值,系统将会进行报警,如果没有超过,则继续检测。此外,电力监控系统还会监视自控装置和保护装置的运行状态,确保其运行状态是否正常。

5、结论

电力监控系统具有通信网络层、系统管理层、现场监控层三个部分,其特点有先进性、保密性、稳定性和灵活性。电力监控系统在供配电设计中有数据采集处理、人机交互、记录数据顺序等众多功能。因此,企业在供配电设计时,要根据实际情况采用合适的监控设备,以确保电力监控系统能发挥其作用,达到监控需求。

参考文献:

篇4

Abstract: with the development of society and progress, pay attention to in the design of power supply electric power monitoring and control system for the role in real life is of great significance. This paper mainly introduces the design for distribution in the electric power monitoring and control system of the role of relevant content.

Keywords: power supply; Design; Power; Monitoring; System; Function;

中图分类号:TM7文献标识码: A 文章编号:

引言

随着我国科技水平的不断发展和进步,我国生产力也在不断提高,与此同时,要满足居民和企业用电低成本、高效率的要求,以往的供配电设计是明显无法达到社会对于电力需求的水平。为尽可能的满足企业之间的运作需求,减少不必要的人力物力损失、提高各个领域的效率,节约能源,供电企业对电力系统的运行和管理需要越来越谨慎和严格,电力监控系统也逐渐成为供配电设计中不可或缺的重要组成部分。

一、电力监控系统概述

(一)电力监控系统的定义

电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台,它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统,在变配电监控中发挥了核心作用,可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本,提高生产效率,加快变配电过程中异常的反应速度。

电网智能化,现有电力网络中设备的运行状态是由设备本身的工作指令来实现的,而与电网运行状态无关,此为被动配电网络:当设备的运行不仅由本身的工作指令来实现还要由配电网络在自我诊断后,再根据电网能力,负荷重要性,发出设备运行指令,按负荷重要性等级顺序控制运行时为主动配电网络。正常工作状态,首先要使系统工作合理,负荷分配合理,充分地消峰填谷:充分利用变压器的过负荷能力:充分地采用各种技术措施节能。发生电力故障状态,智能系统经过监测、分析、判断,确保一级负荷供电,有效的控制二、三级负荷。

(二)电力监控系统特点

系统软、硬件全部模块化,硬件全部智能化。软、硬件设计选择工业级标准,可靠性非常高。整个系统的ICU(智能控制终端)、RTU(远程智能通讯控制器)全部由16位微机组成,这样的集散型监控系统,速度快,实时性好,同机种通讯可靠:ICU自带CPU,采集周期短,实时性强,系统冗余度高,通讯帧数少,可大大减少通讯误码率:各系统都是独立工作,互不干扰,实现了控制的硬件系统模块化,采片j总线方式可节省缆线和工程费用:各子系统实现了模块化,进一步提高整个系统的安全及可靠性:系统可带电插拔,维护、检修更加方便。

二、电力监控系统功能分析

1、数据采集与处理功能

在数据采集方面主要包括开关量、模拟量采集和电能计量采集三个方面。这其中,隔离开关状态、运行报警信号、断路器状态以及断电保护动作等信号信息,都是电力监控系统需要采集的数据信息;而供配电的电压、电流以及功率、频率等信息数据的采集,都是电力监控系统采集的模拟量;同时,利用机械式的电能表对无功电能以及有功电能的信息采集,就是电能计量,另一方面,对信息数据的记录与存储、分析,有助于电力监控系统及时有效的采取处理措施,在方便用户查询数据信息的同时,还能有效快捷的解决供配电过程中出现的突发状况。

2、记录功能

记录功能包括时间顺序的记录和故障记录两方面。其中,时间顺序记录模式,可以有效的记录供配电各个程序中的数据输出和输入信息状态,当然这需要监控系统的采集数据库有足够大的内存空间,当远方集中控制主站或后台监控系统通信中断时,还能确保事件信息、数据不会丢失;故障记录是指对故障动作前后,对与故障相关的电压和电流量等信息数据的记录,这种信息的记录,省去了费力去查找故障点的时间,同时,根据保存的数据,还能有效的采取应对措施。

3、监视功能

监视功能包括对电能质量的监视以及安全监视。电能质量问题主要包括电力设备故障、频率的动态扰动和静态偏差以及人为对电流、电压的误操作行为;安全监视指的是在电力监控系统在运行的过程中,对采集的电压、电流等模拟量,以及自控装置的运行状况,进行不间断的监视,以便在发生供配电故障时,能及时发出报警信号。

4、远程操作功能

在允许电动操作的前提下,操作人员可利用计算机对隔离开关和断路器进行分、合闸操作。比如说在供电过程中,操作断路器时,可远程控制自动重合闸;根据采集到的实时的信息,还可以实现自动隔离开关与断路器间的闭锁操作。这种监控功能,可以通过对采集数据的分析,在故障发生之前,为操作人员提供足够的思考应对措施的时间。

三、供配电设计中电力监控系统的应用

(一)网络设计

电力监控系统中的网络系统能够及时的对数据进行传输,并迅速传递操作指令,是实现电力监控系统各项功能的基础。

对于小型电力监控系统来说,系统中监控设备相对较少,而且大多集中分布,此时,可以将所有设备全部接在一条现场总线上,通过转换器来实现与主机的传递。

对于较大的电力监控系统而言,系统中设备较多,并且分布也相对比较分散,这时,可以先把每个设备就地与总线连接,之后在把各条总线全部接入网关。

对于特大型电力监控系统,它具有很多分属系统,这时,为了确保系统的稳定运作,可以在各个分属系统中分别设置分属主机,每台分属主机负责本系统的监视和控制,同时,总中心主机可以对各个分属主机的数据信息进行分析,从而了解整个系统的运作状态。

(二)监控系统设计

在监控系统的设计中,要充分考虑客户的实际需求,以及电力系统的实际结构、电力系统的实际载荷能力等因素,进而合理的选择监控设备,这既有利于减少系统运作的成本,同时也有利于系统功能的实现。

电力监控系统的设计方案要符合各项基本要求,例如,在电力监控系统中,必须要满足对主中压进线回路的监控要求、对低压进线回路的监控要求,以及对重要出线回路的监控要求。

在电力监控系统当中,监控要求主要有以下几个方面。1.远程观测。要求系统能够准确的对电流、电压、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、视在功率、功率因数、频率、谐波畸变率等信息进行检测。2.远程通信。要求系统能够及时的传递设备运作状态以及故障信息。3.远程控制。要求系统能够远程控制设备的开启和关闭。4.报警。要求系统能够通过设定,对各种信息进行报警。5.显示。要求系统能够就地显示出各部分运作信息。

四、供配电设计中应用电力监控系统的意义

综上所述,电力监控系统具有网络通信、电子绘图、数据编辑、身份校验、故障报警、数据存储记录等功能, 使得工作人员在实际工作中更加方便,可以通过人机操作界面, 直接了解到电力系统的运行状态,并能迅速传递出操作指令。而且,由于监控设备对数据的传递都是通过网络传输来实现,因此,不同的电力监控系统可以设计不同的组网方式,确保数据信息能够迅速、精准的进行传输。另一方面,在供配电设计中运用电力监控系统,应该根据实际情况选择监控设备。一般的电力监控系统通常都采用具有远程通信、远程观测以及远程控制等功能的设备,而一些高端电力监控系统则需要选择功能更加齐全的智能设备。

在商务楼、写字楼等场所设置电力监控系统,可以实现对楼内高低压配电回路的实时监控,有利于电能管理。另一方面,电力监控系统不仅能够准确的表示出回路的用电状况,它还具备网络通讯等功能,能够与计算机、串口服务器等设备进行组合,及时的显示楼内各个配电回路的运作状态,当楼内电力系统的负载越标时,电力监控系统能够迅速报警,发出语音提示。另外,电力监控系统还能够生成报表、曲线图等统计信息,便于有关人员分析楼内各部分的用电状况,使楼内的用电活动更加安全,从而保证楼内人员的生命安全,提高办公人员的工作效率。

结束语

电力事业是我国国民经济的支柱产业,它的发展和进步关系着我国综合国力的提升,关系着人们生活、生产中的各个环节,而电力监控系统是保证电力事业稳定收益的有力保障,对电力事业的蓬勃发展具有深远影响。在以后的日子里,我国的电力事业势必会更加发达,电力监控系统也将更加完善,电力事业仍会不断促进我国的国民生活水平,推动我国社会主义现代化事业的伟大进程,为我国在世界之林中的长久生存保驾护航。

参考文献

[1]高士宏.电力监控系统在供配电设计中的应用[J].科技风.2011(21):115.

篇5

一、电力通信监控系统需求

我国电力通信系统目前都以sdh,即同步数字传输技术为基础,组网架构一般采用线路传输方式,进行继电保护信号及电力信号的传输工作,对日常电话正常使用进行调度,光穿透业务等综合业务。电路通信网络监控系统是主要的作用就是监控、管理电力系统通信专网,它的开发研究具有重要的意义。

实现本地通信网的多级监控是电力通信监控系统必备的功能,监控系统需要具备良好的稳定、可靠性软件、硬件设备,并确保软件系统对各种传统设备、智能设备都可以很好的适应。传输网、接入网、数据网、调度交换网、宽带网、同步网、程控交换网及ip网等都是电力通信系统的重要网络、设备组成部分,想要实现这些网络及设备的管理需要靠各个厂家通过不同的技术及协议,所以要求硬件设的施兼容性必须强,能够适应硬件系统及电力系统的不断发展,扩容能力需强。

二、lp网络监控系统概述

确保网络安全正常运行及网络的服务质量是ip网络监控系统主要的目的。对网络设备及相应的网络链接进行实时的监控,对线路使用率、出错率相关闭值实施监控,进行闲值报警;定期分析历史数据,提醒管理员对设备或路线进行及时更新升级,确保网络性能。

ip数据网络与ddn、atm、交换及本文由收集整理帧中继等基础网络不同,它具有开放性,因此ip数据网络的管理相对较为复杂。在技术要求方面,ip网络监控系统必须具备有效的监控手段,能快速进行事故紧急处理,实施故障隔离措施,通过有效的控制、操作,短时间内解除故障,保证网络运行的正常及安全,对网络进行维护管理及合理操作。ip网络监控、管理系统必须全面掌握配置、性能、环境及故障等信息,并能够进行网络整体,局部流量流向,元件设备运行负荷状况的监控、管理,采集并提供实时统计数据,提供优化、扩容网络的参考信息。能够自动进行网络故障告警,建立并完善处理故障的知识库,对于定制的特殊服务,需要进行相应要求的管理,如voip、vpn等一些新业务,提供相应的管理及工具,面向用户层,实现qos管理,提供服务等级协议(sla)管理,是ip监控系统发展的趋势。

ip网络监控系统有以下功能:(1)性能分析。统计、分析、管理计算机的性能指标及历史性能数据,判断网络性能状况,提供网络规划的参考信息数据;对性能进行实时监控,信息数据采集过程及分析情况均采用可视化的工具进行显示;(2)性能监控及采集性能数据信息。对监控设备的性能数据进行实时的采集并自动生成报告,能够任意设置采集数据信息的时间间隔;(3)闭值控制。设置管理对象属性闭值,针对不同性能指标及时间段进行闽值设置,实现闭值检查,一旦发现问题及时向网络管理人员发出预警。

三、lp网络监控系统的设计

将对电力通信系统进行故障监控作为核心设计ip网络监控系统,设计过程中要保证实现监控系统的可靠性、实用性及先进性,方便以后扩容系统,软件设备要具备先进高效的算法,硬件设备必须高度可靠。

硬件设计模块:(1)监控中心。实现对电力通信网的运行管理。一般情况下由计算机局域网构成,有多项网络设备及外围设备组成。(2)数据采集单元。进行现有配置设备的数据采集,并提供标准数据通信口,通常情况下由一个嵌入式设备构成。(3)子站。进行网元和适配器的管理、维护工作。子站由单台主机或局域网构成,pc机、接口转换、嵌入式设备及网络互联设备是构成子站的硬件配置设备。(4)数据传输网。通过电力通信专网及公共数据网提供通信设施。

篇6

Abstract: With the rise and rapid development of computer technology as the core network, computer network technology is widely used in power communication monitoring system; it has greatly improved the management level of the electric power communication network. This paper discusses the monitoring system in power line communication.Key words: electricity; communication network; monitoring system; application

中图分类号:S24文献标识码: A 文章编号:

前言

随着我国经济的迅速发展,对于电能的依赖也越来越大,安全稳定的电网对于整个国民经济的快速发展不可或缺,而电力行业自身也是我国国民经济的重要的支柱产业之一。电力系统的安全问题对于整个国民经济的安全稳定具有十分重要的意义。电力系统专用通信网对于电力系统的安全稳定运行具有不可替代的重要作用。随着电力通信网络的日益复杂化,其自身承担的责任也变得更加的艰巨。如今的电力通信网以同步数字传输技术(SDH)为基础,以E1/2Mbit/s线路传输方式组网架构,承载多种电力系统的综合业务,如继电保护信号、远动信号的传输,调度电话、日常电话的正常使用,光穿透业务等。通信业务在电力网中的作用越来越明显,如果电力通信网络出现故障会给整个电网的运行带来不便,甚至是巨大的事故。但是由于通信专业人员短缺,并且要做到被监控局站的无人值守,因此引入监控系统是势在必行。

电力通信网综合监控管理系统,可以对电力通信网设备进行集中监控管理,使全网的故障信息能够及时上报,便于及时发现问题,解决问题,提高电力通信服务质量,同时对全网的通信资源进行了集中的管理,将原来传统的人工管理改变为智能化的计算机管理,达到信息共享,统一调度,节省人力、物力,提高工作人员的日常维护效率。

1 电力通信监控系统的要求

电力通信监控系统必须形成至少涵盖本地网规模的多级监控网,具备较强的扩容能力;必须达到实时监控的响应时间,并实现系统性能与系统规模的无关性;监控的软硬件体系必须稳定可靠;必须能将各种不同类型的传统设备和智能型设备完整的纳入监控系统;系统硬件具备升级兼容性;系统软件具备在线扩容、设置更新的能力;可以灵活的扩展图像监控的功能,并实现告警联动。

2 电力通信监控系统的基本原理

监控系统监测的设备可以分为两种:智能设备和非智能设备。对于要监控的非智能设备使用变送器来监测,将其中的电量和非电量进行交换并转换成标准信号(0-5V,4mA-20mA等)接入各采集模块。智能设备提供了内部采集电路和通讯端口(RS232/RS485等),可以通过厂家提供的通讯协议获取这些数据,不需要外加传感器和变送器。因为智能设备种类繁多,不同厂家的不同型号设备的通讯协议都不一样,系统使用智能协议转换器PCU进行协议转换,将数据按照统一的格式上报。

各采集模块连接在一条或多条RS485/RS422总线上,然后这些RS485总线直接或经过透明传输后接到前置机上,前置机进行轮询、处理后得到各监测量的实际值或状态。为了降低传输系统中的数据流量,保证系统响应速度,前置机将数据分为两类:对于重要数据,比如告警、状态量改变等信息,一旦产生,立即主动上报给监控中心;对于非重要数据,比如设诶云的实时数据,在设备正常运行的时候变化不大,用户对其实时性要求不高,采用“查询上报”机制,也就是只有在监控中心发出查询请求的时候,才将这些数据上报。除此以外,前置机还需要响应监控中心下发的遥控、设置等命令,并将这些命令通过采集模块正确下发给相应的设备。

业务台是用户进行日常监控、管理的平台。监控业务台可分可和,包含一个主业务台,多个分业务台。每个业务台能实现的功能是配置的不同而不同,例如,图像分控台、空调分控台、门禁分控台、电源分控台,这些分控台的功能是根据操作员的不同而分配不同的权限。

节点通信机是系统的通讯枢纽,监控中心之间、监控中心与局站之间的数据通过节点通信机进行传送。之所以称之为“节点通信机”,主要指它支持广域网的节点通讯特性,提供系统各软件之间的点对点通讯机制,避免常见的广播方式造成的系统流量增长。

3电力通信监控系统的组构

电力通信网控中心站设置在厂内通信机房内,由1台数据处理工作站完成通信监测系统所有功能,整个系统的程序运行、数据运行和处理全部在工控机上完成,并将数据存储在工控机上,维护管理工作可直接在数据处理工作站上进行操作,且配置操作员工作站可以放置在办公室内,提高监控强度,保证设备稳定运行。

各种需要接入的通信设备,通过内置在数据处理工作站内的多串口卡与数据处理工作站相连。可进行规约转换的智能通信设备由数据处理工作站安装相应的规约转换软件进行转换处理,不能规约转换的非智能通信设备告警信息和机房环境监测数据通过数采单元(DQU-K)直接采集告警信号,数据采集设备直接加装在所要采集设备上,将采集到的各种变量通过多串口卡送到数据处理工作站处理。通信设备运行监控数据通过网桥进行连接传输。

通信监测系统还可接入视频监控系统,作为一个子系统存在。该系统还具备故障告警短信触发功能,可以在设备出现故障时,第一时间内短信通知到设备专责人,这减少了设备故障和隐患的解决时间,大大提高了工作效率。

4 电力通信监控系统的应用软件

监测系统由两大数据库、三大应用平台及若干应用程序组成。

1 实时数据库和管理数据库

前者负责系统在线实时数据的处理,后者负责对设备的历史数据和非实时数据等离线数据进行处理, 实现通信网信息管理功能。

2 三大应用平台

通过调度应用平台、图形数据平台和运行管理平台实现系统运行监视、设备操作、矢量图形、数据查询。应用软件实现的功能有:

(1)通过一台终端,实时地集中采集通信设备和电路的运行状况和设备性能指标参数,及时发现故障并处理,以确保通信电力的正常运行。

(2)采用逐层点击、双击文本告警、自动推图、语音提示可以在短时间内捕捉信息大大减少了定位网络故障的所需的时间,提高了劳动效率和通信网管理水平。

(3)根据采集的信息,系统会自动分析故障原因,判断故障的位置,确定故障对网络产生的影响程度,时排除故障,确保网络畅通。

5 电力通信监控系统的功能

电力通信监控系统的功能主要可分为以下三大块:

1.故障管理

故障管理功能能对通信网络环境异常情况进行检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、性质及确定其对网络影响,并进一步采取相应的措施。

2.性能管理

性能管理是网管系统的一个重要功能,网管系统能对全网及网络中的各种设备的性能进行监视、分析和控制,保证网络中的各设备处于正常运行状态。

3.安全管理

安全管理是支持和保证监测系统有效运行的一个重要功能,是信息安全防护的重要组成部分。安全管理防止非法用户的进入和对运行、维护人员实现灵活的优先权机制。为了实现有效的服务,安全管理还必须对系统的用户给予合适的特别权和优先权机制。安全管理系统管理用户对系统的操作权限及用户对通信系统设备的可操作范围,管理用户对系统中数据的操作权限及操作范围。网管系统的安全体系是多层次的,包括:操作系统的安全管理、商用数据库的安全管理及综合网管系统本身的安全管理,各种共同作用保证了系统的安全可靠及对非法进入的抵抗。通信网综合监控系统网管以各用户为基本安全管理单元,以用户的身份识别确定用户的合法性。

6 电力通信网监控系统的发展趋势

目前,各电力单位相继建立电力通信网综合监控管理系统,这就对未来能否实现全网监控信息的准确性和透明性提供了强有力的保证。因此,更好地优化各单位通信资源,实现监控信息共享,是电力通信网监控系统发展的未来趋势。

随着电网的不断发展,电力通信网的规模不断扩大,通信网络日趋复杂。目前,各电力通信网一般包括交换、传输和数据等多种专业设备,传输设备中又是多种形式并存,如载波、无线、模拟/数字微波和光缆等。目前这种多制式、多厂商设备共存的局面,给电力通信网的运行维护与管理带来了诸多挑战。

随着新时期电力通信发展的趋势,如何解决对通信设备的远程维护管理,确保系统的正常运行,使系统由局部管理变为全网管理,由人工监控变为自动监控,已成为当前通信网建设的重要内容。

结语:

在科学技术不断发展的今天,方便、快捷、稳定、可靠已经是各大企业对日常工作的共同要求。尤其是在电力通信网中,随着电网的不断扩大,业务量的不断提升,做好维护工作,保障电网安全稳定的运行是我们工作的任务和目标,目前我们所使用的监控系统整合了多种技术在其各自应用领域的强势,使整个监控系统电力通信网中具备强大的系统性能、高可靠性和高可用性。

参考文献:

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随着中国经济的快速发展,科技和生产力的不断提高,电力监控系统作为供配电设计中不可或缺的重要组成部分,我们应加快对电力监控系统的研究,发扬创新精神,快速提高电力监控系统的效率、减低运营成本,使电力监控系统更好的发挥作用。

一、电力监控系统概述

(一)电力监控系统的定义

电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具,为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台,它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统,在变配电监控中发挥了核心作用,可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本,提高生产效率,加快变配电过程中异常的反应速度。

电网智能化,现有电力网络中设备的运行状态是由设备本身的工作指令来实现的,而与电网运行状态无关,此为被动配电网络:当设备的运行不仅由本身的工作指令来实现还要由配电网络在自我诊断后,再根据电网能力,负荷重要性,发出设备运行指令,按负荷重要性等级顺序控制运行时为主动配电网络。正常工作状态,首先要使系统工作合理,负荷分配合理,充分地消峰填谷:充分利用变压器的过负荷能力:充分地采用各种技术措施节能。发生电力故障状态,智能系统经过监测。分析、判断、确保一级负荷,有效的控制二、三级负荷。

(二)电力监控系统特点

系统软、硬件全部模块化,硬件全部智能化。软、硬件设计选择工业级标准,可靠性非常高。整个系统的ICU(智能控制终端)、RTU(远程智能通讯控制器)全部由16位微机组成,这样的集散型监控系统,速度快,实时性好,同机种通讯可靠:ICU自带CPU,采集周期短,实时性强,系统冗余度高,通讯帧数少,可大大减少通讯误码率:各系统都是独立工作,互不干扰,实现了控制的硬件系统模块化,采片j总线方式可节省缆线和工程费用:各子系统实现了模块化,进一步提高整个系统的安全及町靠性:系统可带电插拔,维护、检修更加方便。

二、电力监控系统的基本功能

电力监控系统允分运用现代电子技术、计算机技术、网络技术、控制技术及现场总线技术的最新发展,实现变配电系统的集中监控管理和分散数据采集,通过遥铡、遥信、遥控、遥调及电能质量监视、历史数据分析等高级功能,使用户的电力系统透明化,是一套提高电力系统安全性、可靠性和经济性的智能化系统。电力监控系统具有以下几个基本功能.

(一)事件顺序记录

事件顺序记录包括断路器合闸/分闸记录和保护动作顺序记录。微机保护或监控系统采集环节必须有足够的内存,能够存放足够数量和足够长时间段的事件顺序记录,确保当后台监控系统或远方集中控制主战通信中断时,不丢失事件信息。

(二)故障记录

故障记录是记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压等。记录时间一般考虑保护起动前2个电压周期和保护起动后lO个电压周期以及保护动作和重合闸等全过程的情况.

(三)远程操作

操作人员可通过计算机对断路器和隔离开关(如果允许电动操作)进行分、合闸操作。为防止计算机系统故障时无法操作被控设备,在设计时应保留人工直接分、合闸手段。断路器操作应有闭锁功能。操作闭锁包括的内容有断路器操作时应闭锁自动重合闸、就地操作和远方操作互相闭锁,避免互相干扰、根据实时信

息自动实现断路器与隔离开关间的闭锁操作,无论就地操作或远程操作都应有防误操作的闭锁措施,必须有对象校核、操作性质和命令执行三步,以保证操作的正确性。

(四)安全监视

监控系统在运行过程中,对采集的电流、电压等模拟量要不断进行越限监视,如发生越限,立刻发出报警信号,同时记录和显示越限时间和越限值。另外,还需监视保护装置及自控装置工作是否正常等。

(五)数据处理

数据处理包括对数据的分析及记录存储,方便用户查询,并能以报表的形式输出。

(六)电能质量监视

导致电力设备故障或误操作的电压、电流或频率的静态偏差和动态扰动统称为电能质量问题。具体表现为:电压、频率有效值的变化;电压波动和闪变、电压暂降、短时中断和三相电压不平衡、谐波;暂态和瞬态过电压以及这些参数变化的幅度。近年来,国家针对此了一批电能质量标准。目前,已制订颁布的电能质量系列国家标准有:GB/T 15543--1995《三相电压允许不平衡度》、GB/T 15945--1995《电力系统频率允许偏差》、GB 12325--2003《供电电压允许偏差》、GB 12326--2000((电压允许波动和闪变》、GB/T 14549--1993((公用电网谐波》和GB/T18481q00l《暂时过电压和瞬态过电压》。

三、电力监控组态软件的基本功能

监控组态软件是指具有组态功能,面向数据监控和数据采集,能生成目标应用系统的应用软件。通过监控组态软件的使用,可以使操作人员方便、直观地获取现场的实时数据,并适时地下达控制指令,达到实时监控的目的。电力监控组态软件具备以下基本功能:

(一)绘图功能

包括绘制位图、元图、按钮、编辑框、滑动条、标签、时钟、ActiveX控件、OLE文档等。各种对象均具有隐藏/显示、操作级别、图层等属性。

具有对画图对象的拷贝、粘贴、剪切、删除、撤销等功能,能对对象进行旋转、翻转、移动、对齐等操作。

(三)身份校验功能

在程序启动和退出时分别进行用户的登录和退出;用户在监控组态程序中的某些操作(如修改文件、删除文件、读/写数据、连接服务器等)需要进行权限的校验,防止某些用户进行非法操作。

(四)实时/历史曲线功能

显示实时曲线和历史曲线,使用户更加方便地了解现场数据的变化情况。

(五)报表功能

将指定的各种数据信息进行汇总,按预定格式输出到打印机或保存为文件,报表格式组态灵活,操作方便。

(六)OPC接口功能

电力监控系统作为变电站自动化、楼宇自控等系统的子系统,应提供OPC接口,使上级系统能够方便地通过OPC接口与电力监控系统进行数据交换,读/写OPC数据项。

(七)报警功能

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【关键词】视频监控系统 电力调度 应用要点

向着集成化、智能化、数字化以及在线监控和事故远程诊断的方向开展是目前变配电站发展的必然,这不仅是变配电站顺应现代化电网发展的要求同时也是变配电站实现经济效益和社会效益的前提。就电力监控系统的应用效果来看,电力监控系统的应用不仅可以增加电力系统数据的可靠同时也能提高电力系统数据的有效性,从而提升电力系统在电能管理上的规范性。运用网络电力仪表和安装在变配电站的电力监控系统进行通信,不仅能够很好的掌握电力系统数据的运行状态,而且还可以提升变配电站在整体上的运行能力和维护能力。

1 视频监控系统概述

电网企业对变电所和发电机组进行远程遥控、远程遥信、远程遥调以及远程的遥测的开展在电力系统提出完善自动化建设的议案之前就已经开始实施了。电力企业之所以对远程遥控、远程遥信、远程遥调以及远程遥测高度重视,主要是为了提高企业的生产效率和实现市场经济的效益最大化,电力系统通过视频监控系统在远程遥控指挥当中的应用不仅可以做好实时监控和取缔人员看守的模式局限性,而且还能够起到对四遥系统的完善和补充作业。

如今四遥系统已经被广泛的应用于在各大电厂和变电所当中,各大电厂和变电所通过对四遥系统的应用和引进视频监控系统,前端设备就能够对电厂,变电所当中的监控数据和视频信息进行准确的采集和编码,这样电力调度中心就可以通过传输过来的编码数据信息进行监控,管理以及存储的一系列工作了。就目前视频监控系统建设来讲,视频监控系统的建立和完善对于我国电网向着综合化,智慧化以及自动化管理方向发展有着重要的意义。

TCP/IP协议的IP网在网络技术发展的推动下得到了广泛的应用。另外随着各个高速接入系统的快速发展和高速宽带支干网与主干网的发展基于IP技术的通信得到了广泛的应用,尤其是在视频监控系统方面的应用。所以,视频系统在电力企业进行电力调度当中的应用的发展势在必行。

2 简述MPEG-4编码技术

MPEG-4标准和传统标准的最大区别是编码理论的应用,MPEG-4在进行编码时能够将完整的景物划分成若干景物,对空间时间上的音频视频对象进行编码处理,然后在将编码的处理结果传输给系统接收端,对耕种对象分别进行解码,进而实现与需求相符音频和视频数据。

2.1 MPEG-4编码技术所具有的优点

2.1.1 高压缩性优点

MPEC-4作为编码标准其工作效率非常高,5~65kbs是MPEC-4编码标准的最低码率。所以对视频进行编码时,一定要对视频对象的操作性和交互性进行充分的考虑,做好多媒体领域对于编码应用方面的兼容处理工作。另外。MPEC-4还能做到对于不同数据在相同时间上的编码处理,实现场景当中多视角数据流的同步并合成为一个数据流。这一点在仿真练习、三维电影以及虚拟三维游戏当中经常会用到。

2.1.2 交互性优点

视频数据当中的删除、下载和超链接等访问工具都是由MPEC-4提供的,有了访问工具用户就可以在数据当中选择出有针对性的数据,节省了时间也增加了工作效率。另外MPEC-4还为视频数据提供了编辑数据和操作功能,提高了用户在交互式家庭购物当中的便捷度。对于多媒体数据MPEC-4还能够对其进行自然编码。

2.1.3 访问性优点

将复杂的内容简单化是MPEC-4功能的最大特点也就是说MPEC-4具有可分性,MPEC-4具有的可分性,不仅能够满足用户的实际需求,而且MPEC-4还可以传输和接受超大容量的宽带信息。

以上特点对于多媒体的发展起到了很大的促进作用,同时也推动了其他领域的发展。像,可视通信,电视后期制作,虚拟会议,广播电视等等。

2.2 MPEG-4编码技术的实际应用

计算机图形,远程监控系统,计算机动画,无线通信,音频广播,电视,电话静止图像压缩等等都涉及到对MPEG-4编码技术的应用。

3 电力调度过程中视频监控系统的具体应用

制定一套系统完善的视频检测调度系统对于随时调度监控电厂,变电所的运行情况和避免电厂,变电所发生安全事故意义重大。就我公司设计视频监控系统来讲,在设计视频监控系统前应结合现场的实际情况和M PEG-4技术的优势,科学合理的应用视频监控系统,只有这样视频监控系统才能在电厂和变电所当中发挥出应有的效果。数字矩阵,硬盘录像机和系统服务器组成了视频监控系统。

3.1 实际应用要求

电厂和变电所对于视频监控系统的应用主要在以下几个方面:

(1)通过影像监控系统和安防系统形成对电厂和变电所在安全上的保护。

(2)为了避免操作失误对电厂和变电所的安全造成影响,在调度过程当中将经验丰富的工作人员,影像监控和远程监控等措施综合起来进行调度。

(3)进一步强化预警保护工作,通过报警联动系统、影像监控系统以及环境检查系统对现场设备的运行状况进行跟踪监视。四,根据监控系统的点播功能,报警功能和记录功能对视频监控当中的事故现场进行还原和追查。五,视频监控系统还能起到辅助电厂,变电所当中自动化系统,综合调度系统更好的工作的作用。

3.2 视频监控系统所具有的结构特点

子站,调度主站,查询终端经过通信网形成图像画面的信息系统就是电厂,变电所的视频监控系统。如果受控子站设置的工业摄像头如果超出16个就必须需要对工业子站的摄像头加设矩阵控制器,在对受控子站进行摄像头安装时,要结合安装现场的实际情况跟进现场环境要求,有针对性的选择使用摄像镜头、音频头、传感器、云台以及摄像机等监控设备,设备安装后会对本地的图像和信息进行采集,然后传输给监控终端和调度主站,调度主站在通过信息传输的形式对本地进行实时监控。子站发出的信号会由视频监控系统终端进行接收,接收后视频监控系统将会对子站进行有针对性的控制。

3.3 视频监控系统具有的功能

3.3.1 能够对图像进行监视

视频监控系统处理能够对电厂,变电所内部环境进行监控还可以对电厂,变电所周边的环境进行监控。如与电厂,变电所相邻的道路、设备以及入口等主要场所都可以通过系统终端和调度中心进行远程监控。尤其是对户外电气设备的实时监控监控人员不仅可以很准确的对电气设备开路刀闸的开关情况进行掌握,同时对变压器的档位和油位情况也能做的及时的了解。

3.3.2 视频监控系统具有报警功能

视频监控系统功能非常敏捷能够对视频画面的异常情况,线缆中断情况以及信号丢失和解码器出现故障进行及时的警示。另外子站监控主机还能启动辅助设备的功能如,报警语音、报警灯光等措施的功能。

3.3.3 对控制功能进行介绍

电力调度不仅可以对电厂、变电所的摄像点,遥控云台进行监控而且还可以使摄像点和遥控云台的角度进行转换,对镜头的预位置和焦距状态进行掌握进而实现对电厂,变电所整体场景的实时跟踪、

3.3.4 视频监控系统具有自我恢复和诊断的功能

视频监控系统在遇到断电情况时能够重新启动恢复功能,确保监控系统正常运行。视频监控系统在启动恢复功能过程当中能够对断电期间传输的数据进行恢复传输,对干扰通信的误码进行实时的检测,并通过远程系统开启维护、审计以及修改设置等模式的功能。

3.3.5 对系统所具有的安全功能进行介绍

用户权限管理功能是视频监控系统的重要功能,用户权限管理功能是确保主站和其他分站系统安全运行的基础。在系统运行过程当中经常会遇到非法入侵的情况,为了确保系统不受侵犯保证系统能够安全可靠的运行,所以在对网络信号进行输出时要对信号进行加密处理。

4 结语

综上所述电力企业和变电所通过视频监控管理进一步提升了自身在管理上的能力避免了设备故障的发生,提升了电力企业的生产效率和经济效益,为电力企业健康有序的运行发展打下了坚实的基础。随着ICP/IP技术和视频监控技术在电力企业电网调度当中的广泛应用,智能化,自动化以及集中化管理在电力企业电网调度管理当中越来越成熟完善,视频监控系统在提高电网调度能力的同时也使得电力企业向着现代化管理方向又迈进了一步。

参考文献

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1 引言

这些年来,我国社会经济得到迅速发展,电力行业作为国民经济的重要命脉,在社会经济中逐步凸显出其重要地位,如何确保供电系统稳定可靠的运行,已经成为电力管理部门最主要的任务之一。现代化供电系统中尤其需要保证供电稳定可靠,可想而知供电管理的网络化、数字化以及自动化将是电力系统发展的未来道路,供电系统中变电站将变成无人值守的状态,由此也引发电力系统远程监控的问题。现阶段,我国也已针对供电系统建立起监控系统,如何提高供电安全,以及确保变电站正常工作运行,将是文章将要研究的问题。文章对有关电力系统远程监控中存在的问题进行分析,不足之处,敬请指正。

2 电力系统中远程监控系统概述

电力系统远程监控技术是对动力环境监控技术和通信技术进行结合,一方面降低了电力通信机房基础设施等的运行和维护成本;另一方面,电力系统远程监控技术通过可视化管理手段,有效促进变电站管理安全性的提高,为整个电网能够安全、稳定、高效的运行,起到一定的保障作用。

对电力系统进行远程监控主要是计算机技术为基础,对变电站现场的设备运行情况进行监视和调整。利用监孔系统,电力系统调度员可以随时对电网实时运行状况进行调整,并掌握电网的发展趋势,为及时调度电网带来极大的便利,改变了以往落后的传统的监控方式。除此之外,还可以对电力系统的扰动快速分析,对电网中跳闸发生的事故后果进行预测。

3 电力系统的远程监控系统应用

随着社会经济的发展,科学技术的不断进步,以及自动化技术、通信技术的不断突破,远程监控系统在供电系统中得到广泛应用。其中,主要是以通信技术为主,并且依靠远动装置,对供电系统中原理调控中心的电力设备进行监控,监控内容主要是各种设备的运行信息,然后通过通信技术将数据传输到调控中心,确保调控中心完成对远方设备进行监控和调整。文章主要对电力系统远程监控系统的应用进行研究和分析,主要包括以下几个方面:从电力系统和通信技术的关系出发,首先是电力系统通信必须要配备许多复杂的通信网络机构和设备设施,而且还需要众多种类繁多的接口和转接方式,而且要对众多用电用户通信需求进行满足。其次,将通信技术和电力系统结合在一起,需要传输的数据信息基本上可以分为计算机信息、继电保护信息、电力负荷信息以及远动信号等,尽管信息数量不多,但是信息传输具有一定的实时性要求。再次,通信系统在电力系统中的应用需要较广泛的覆盖范围,而且需要针对电力系统不断变化的需求进行调整和改变,确保其能够灵活的应对,能够有效应对各种事故的冲击。最后,就是从现阶段电力系统中通信技术的不同应用分类进行分析,它一方面应用电力线的载波通信技术,另一方面也对大容量、大宽频带以及具有较高的抗电磁干扰的能力、较低的传输消耗等特点的光纤通信进行应用,光纤的出现便将其投入到电力系统的通信应用方面,依靠普通的光纤技术为供电系统稳定可靠运行发挥了重要作用。

4 电力系统远程监控存在的问题

现阶段,光纤通信技术依靠光纤材料对电力系统信息数据进行传输,一方面具有占空间较小、载波频率高、介质消耗小的特点;另一方面,光纤通信可以有效避免接地形成回路问题。因此,光纤通信技术在电力系统中的应用,极大的提高了电力系统远程监控的应用优势。那么,文章将主要探讨下电力系统远程监控中存在的技术难点和问题。

4.1 传输数量及相关设备问题

光纤通信和电力系统远程监控技术的结合,主要是针对电路交换信息,在通信通道进行传输时,用户电量等信息一般是以DTM连续码流存在的,比如DPH和DSH的信号方式。现阶段,计算机与网络技术的不断发展,使得分组信号传输的需求不断加大,但是分组信号传输具有一定的不确定性。除此之外,分组信号和连续码流都存在着传输数量以及传输质量的问题,所以说未来的通信技术必须将对这两个种类不同的数据信号进行传输,需要另外设立独立且专业的传输设备,且确保不同种类的设备对于信号传输的质量产生较小的影响,以及设备的容量需要不断扩大,这就是电力系统远程监控中存在的难点之一。

4.2 传输距离和信道容量问题

尽管,光纤通信技术和电力系统远程监控进行结合,必须要解决电力系统运行信号在长距离传输过程中无通信信号损失,才能确保电力系统中对不断增加的远距离设备进行监控的技术要求。所以,需要解除传输距离对于传输信号质量的限制,这是光纤通信技术研究人员和电力系统远程监控无法避免的问题,当前来说有一种比较好的解决方案就是光纤放大器技术,这种技术在电力系统远程监控中的应用可以暂时解决这个问题。然而,如果需要完全解决传输距离和信道容量的问题,还需要相关技术人员加大对其的研究。

除此之外,光纤通信的数据信号,从DPH信号发展成为DSH信号,通信信道容量也逐步成为数据传输数量的限制之一,目前来说已经实现从155Mb/s发展到10Gb/s,甚至是最大信道容量达到40Gb/s。然而,通信数据的数量是不断变化、不断增加的,光纤通信技术在电力系统远程监控中的应用必须要将通信信道容量扩大到160Gb/s,甚至是更大容量上进行突破,这是光纤通信在现代电力系统远程监控的应用中必须要面临的问题。

4.3 向城域网转变问题

新时期,电力用户对于供电系统服务提出新的要求,必须要求通信设备不断进行更新换代,同时客户不同的需求也衍生出新颖的高端服务,能够促使供电系统对此进行研发,这就对电力系统远程监控提出更高的要求。这种发展要求从具体方面来讲,就是要保证光纤通信能够保证信息的保密性和安全性,保证能够尽可能符合用户的需求,保证业务节点的角色能够给客户提供方便快捷的服务。光纤通信技术和电力远程监控系统的结合,可以从向城域网转变的角度解决电力骨干网限制的问题。因此,如何向城域网进行转变也是目前光纤通信技术在电力系统远程监控中应用中必须要解决的问题。

5 结束语

综上所述,通信技术特别是光纤通信技术在电力系统远程监控中的实现,对于电力系统的发展可以发挥出极其重要的作用。通信技术人员和电力系统远程监控技术的研究人员必须充分结合客户的需求,加大对电力系统远程监控中存在的难点和问题研究,以此确保电力系统运行的可靠稳定性。文章对有关电力系统远程监控存在的相关问题进行研究和探索,以期对于供电系统为用户提供更加优质的服务,起到一定的促进作用。

参考文献

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Abstract Abstract: This paper describes the development trend of the power system, five away from the technical characteristics and the role played by the five remote power systems. Detailed analysis of the structure of the video surveillance system, video encoding, video decoding principle, described the status of the video surveillance system and video surveillance systems and decoding technology, the future outlook.

Keywords: video surveillance system; coding; clairvoyance; principle

中图分类号: TM612 文献标识码:A文章编号:

一、引言

从十二五电力规划内容可以看出,电力行业正在向高科技、低能耗、绿色、环保等可持续方向发展。水力发电作为国家能源组成的一部分,更加符合了规划的发展要求。根据第五次全国水能资源普查的结果来看,我国的水资源开发量约为6.76亿kW,未开发的水能资源约为3.14亿kW。

近年来,水力发电行业正在向少人值守水电站和无人值守变电站的形势发展。目前已有相当多的水电站及变电站实现了“五遥”,即遥测、遥信、遥控、遥调、遥视功能。综合的提升了水电站和变电站的自动化程度,提高了水电站和变电站运行管理的效率。在四遥的基础上增加了遥视功能。使运行管理部门可以远程监视水电站及变电站的设备运行情况,出现险情时可以及时观察现场情况以便及时指挥调度,把危险损失降到最低。

二、应用背景

水电站和变电站是电力系统中的重要组成部分。对水电站和变电站进行集中监控,实施少人值班和无人值班是一项涉及电网电气设备、调度自动化系统、通信方式、防火、防盗和运行管理等方面的系统工程。少人值守水电站和无人值守变电站远程图像监控技术是20世纪90 年代后期在计算机技术、通信技术和超大规模集成电路技术的基础上发展起来的一项综合性技术。

水电站和变电站现有的遥测、遥调、遥信、遥控系统虽然能提高变电站的自动化水平,但由于管理和技术等方面的原因,还难以真正实现水电站和变电站无人值班。在变电站中安装上远程图像监控系统,增加在线遥视功能后,不但就能监视、记录变电站的安全及设备运行情况, 为事后分析事故提供有关图像资料, 而且能起防火、防盗等作用。如主变,断路器,隔离刀闸等运行状态的实时图像。防火防盗等智能设备报警信息传输到监控中心,监控人员可通过实时图像和运动信息,对变电站的运行情况进行综合监控分析,这样可提高变电站运行和维护的安全性及可靠性,并可逐步实现电网的可视化监控和调度,使电网调控运行更为安全可靠。

由于过去技术及成本的限制,“五遥”技术仅应用于我国的高压输配电系统及其相关行业,系统组成复杂、成本高、精度低、体积庞大,主要由各种电量变送器、数目可观的连接电缆、现场管理机柜、总站管理系统组成,其形式在现在建设的一些配电监控系统中仍可见到,作为中压系统回路较少的系统中应用尚可,但如果应用到配电回路较多0.4KV系统,则有些力不从心捉襟见肘,不仅系统成本巨大,实时维护、故障处理复杂,体积庞大,并且对管理人员的技术素质要求很高,这也是长期以来仅在高中压输变电系统应用的主要原因。随着我国经济的飞速发展,国家的基本设施建设如雨后春笋,重点项目建设、高层智能建筑、大型公共设施、大面积多变电所用户的急剧增加,要求与之配套的电气控制设备的监控技术已非昔日所成,不仅高压回路需要自动化控制,0.4KV低压回路也需要监控保护实现网络化集中管理,并且对电力系统及控制系统的可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性及缩小故障影响范围提出了更高的要求。我们知道在用户10/0.4KV变配电系统中,10KV侧的过流、过负荷等故障在0.4KV侧的回路已先有反应,而等到10KV侧保护动作后,受到停电影响的不仅仅是0.4KV侧的故障回路。因此要想减少故障回路对区域供电的影响,则需要利用“五遥”监控系统对0.4KV侧进行监控保护。

三、视频监控系统的发展历程

视频监控系统的发展大致经历了三个阶段。

3.1 模拟监控系统(CCTV)

在九十年代初以前,主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统,称为第一代模拟监控系统。

其特点是:1、有限监控能力只支持本地监控,受到模拟视频缆传输长度和缆放大器限制;

2、有限可扩展性系统通常受到视频画面分割器、矩阵和切换器输入容量限制;

3、录像负载重用户必须从录像机中取出或更换新录像带保存,且录像带易于丢失、

被盗或无意中被擦除;

4、录像质量不高录像是主要限制因素。录像质量随拷贝数量增加而降低。

3.2 模拟+数字监控系统(DVR)

九十年代中期,随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展,人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理,利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示,从而大大提高了图像质量,这种基于PC机的多媒体主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统。

其特点是:1、布线复杂,每台前端摄像机到后端控制都是点对点传输;

2、受硬盘录像机的限制,扩展性差;

3、只能通过硬盘录像机间接访问摄像机;

4、存在磁盘故障风险。

3.3 全数字监控系统(IPVS)

九十年代末,随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高,以及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了全数字化的网络时代,称为第三代远程视频监控系统。第三代视频监控系统以网络为依托,以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心,以智能实用的图像分析为特色,引发了视频监控行业的技术革命,受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视。

其特点是:1、基于网络传输视频信号;

2、可扩展性强,坚固冗余存储器-可同时利用SCSI、RAID以及磁带备份存储技术

永久保护监视图像不受硬盘驱动器故障影响;

3、经受权可远程访问任意摄像机;

4、存在网络安全风险。

四、视频监控系统组成及原理

4.1 系统组成

视频监控系统分为:前端部分(设备),传输部分,后端设备三大部分。前端主要包括摄像机、编码器、报警色设备、照明设备及其他辅助设备。传输可按系统结构分为,模拟结构和模数混合结构采用视频线缆、控制线缆、电源线缆、光缆;数字结构采用双绞线、光缆、ISDN。后端设备主要包括视频分配器、硬盘录像机、磁盘整列、视频解码器、视频矩阵、电视墙、视频服务器等。

现今常采用的系统模型是模拟-数字视屏监控系统,在网络不断发展的今天有扩展出基于网络的模拟-数字视屏监控系统。可以说网络的模拟-数字视屏监控系统远程调用和访问方面有着一定的优越性。

图1 基于网络的模拟-数字视屏监控系统

在基于网络的模拟-数字视屏监控系统的基础上,网络全数字视屏监控系统孕育而生。他从前端到后端都是采用数字化设备,采用网络全数字视屏监控系统的成本还太高。但可以说他是未来几年里视频监控系统的发展方向。

图2 网络全数字视屏监控系统

4.2基本原理

视频监控系统的核心是数据存储,特别是数字视频监控系统。图像存储及压缩技术的好坏直接影响到系统的可靠性。

图3 模拟、模拟-数字及数字系统的基本原理

五、视频监控系统的关键技术

视频编码和解码

视频压缩标准是数字视频应用发展的推进器。目前采用的视频压缩标准的主要是由ITU-T和ISO/IEC制定的。如H.261、H.262、H.263、H.264;或是ISO/IEC的MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4等。

图4 混合编码框架

视频编码是指通过特定的压缩技术,将视频文件保存成一种高质量和高效存储利用的方法。

视频信号的传输由于信息量大,传输网络宽带要求高,如果直接对视频信号进行传输,以现在的网络宽带来看很难达到,所以就要求我们在视频信号传输前先进行压缩编码,即进行视频源压缩编码,然后再传送以节省带宽和存储空间。对于视频压缩有两个最基本的要求:

1.必须压缩在一定的带宽内,即视频编码器应具有足够压缩比的功能。

2.视频信号压缩之后,经恢复应保持一定的视频质量。

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【关键词】电力设备 电缆隧道 综合监控系统

近年来,我国电力电缆隧道维护工作一直处于发展阶段,当前主要通过对电缆温度与负荷来检测其运行状态,设定一定标准值,一旦运行参数超出标准,则必须制定停电计划进行检修,此应对措施,具有较大的局限性,大大增加了检修成本与维修时间,此外,对于部分潜在故障与绝缘性缺陷也无法进行检测覆盖。因此,为保证电力电缆的稳定运行,本文对电力电缆隧道运行状态的综合监控及应用进行探析。

1 电力电缆隧道综合监控系统

1.1 监控系统运用的目的及意义

电力电缆隧道综合监控系统主要利用信息化自动监控技术,通过软件控制,由传统人为巡检方式转换为计算机自动化监控。该技术方式,不仅可以提高电力电缆隧道运行的稳定性、实用性、科学性以及准确性,并且还可辅助预测,具有预知功能,一旦电力电缆隧道运行中出现风险或故障,监控系统可以准确、及时的定位故障点,具有良好的灵活性和准确性,可以将损失降低最小,同时,还可大大降低人力维护成本与劳动强度,提高电力电缆隧道维护质量。

1.2 综合监控系统的功能架构概述

根据建设需求,在电力电缆隧道变电站内或工作井旁,设立综合监控预警控制室。该系统是独立于变电站内的综合监控系统。系统组成部分是由综合控制系统、火灾预警系统、气体监测系统、环境温度监测系统以及视频防盗系统等子模块组件构成。通过计算机软件技术,把各独立模块集合为一套综合监控系统。如图1所示:所有子模块系统均提供不同的通信接口,便于集成管理各功能模块,此外,通过设定的通信接口,还可通过互联网与电力监控中心或电力系统专网进行数据传输,实现监控数据共享。

2 系统功能设计

2.1 火灾预警系统

该功能模块主要采用预警/控制总线连接方式,由火灾预警控制主机与火灾探测器、消防联动装置以及报警提示设备组建构成,可接收各探测区域返回具有地址码的火灾预警信号,并显示详细的位置与信息。在隧道两头各设立1个火灾控制器,火灾预警控制器接收到火灾报警信号后,可手动或自动向防火门、风机、消防设备发出控制信号,并给予报警信号。提示工作人员迅速处理火灾。

2.2 气体监测系统

电力电缆隧道中如果存在有毒有害气体,并且无法及时排出时,对进入隧道巡检的工作人员人身安全造成极大威胁,针对该问题,必须对电缆隧道中容易产生的CH4、H2S、CO等有害气体,进行实时监控。对电缆隧道防火墙划分为若干分区,在各分区内设定一组环境监测传感器,对有害气体进行实时监控,将采集到的环境信息传输到综合监控平台。同时,还需对隧道内的空气温湿度、含氧量进行监控,尽可能的保障工作人员的人身安全。

2.3 环境温度监测系统

随着社会用电需求的不断增长,电缆隧道长度也随之增加,传统线性感温电缆已无法满足当前环境温度的监测需求,综合监控系统设计采用分布式测温光纤系统,该系统是由光电检测器、二极管激光器、信号处理器、传感回路以及计算机处理模块等设备构成。具有可定位、精度高、稳定性强等特点,可对单通道1.5-4.5km长度范围内的电缆进行温度监控。每个监控控制区均可进行预警参数的设定。最多可设定500个电缆监控点,监控点与系统主机相连,可准确显示电缆的报警信息、温度轨迹以及受损点。

2.4 视频防盗系统

在位于电缆隧道出入口或重要设备位置安置视频监控设备,对电力电缆隧道内安全防护进行实时监控。该监控系统由摄像设备、视频光端机以及编码器等设备构成。本系统采用红外防水摄像机,具有外置红外灯,可达到IP68防护等级,有效监控范围为50m。系统将采集到的视频信息通过视频电缆SYV75-5传输至视频光端机,在利用通信光纤把视频信息传输到视频编码器,然后把模拟信息转换成DVD画质的D1数字信号,最后,实时显示在控制室的显示器中。

3 总结

综上所述,本文对电力电缆隧道综合监控系统的功能及架构进行深入探析。通过实践证明,该系统的运用,可以有利减少巡检人员的工作量,提高巡检效率和准确度,对设备缺陷与安全隐患进行有效的预警和监控,做到及时发现问题、分析问题、处理问题,能够有效的控制电力电缆隧道内运行设备的稳定运行。

参考文献

[1]李华春.北京地区高压电缆系统[J].高电压技术,2004(S1).

[2]刘红彬.IP网络摄像机及其在远程视频监控系统的应用[J].设备管理与维修,2004(09).

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