图像监控系统的建设与问题

电力18讯：    
郭秀慧 广东韶关擎能设计有限公司 (512027)

李志强 广东韶关供电分公司 (512026)


图像监控系统最早是作为保安手段应用于电力系统，1997年韶关的北区站投运时，安装了一套图像监视系统，在调度端通过工业电视对站端进行实时监视；但限于当时的技术条件，效果不尽人意；而且并未考虑和变电设备的结合。随着无人值班变电所技术改造的不断发展，电力系统自动化程度已有了很大提高，实现了对远方变电所的四遥功能。在无人值班的情况下，如何监视并记录变电所的安全以及设备的运行情况，监测电力设备发热程度，以便于及时发现、处理事故情况，提高电力系统自动化的安全性和可靠性，成为一个亟待解决的问题。

数字远程图像监控系统是近期发展起来的新技术，并逐步在电力系统推广应用，但在应用过程中，在图像监控系统的应用范围、监控点的布局、监控系统的操作维护、监控中心的设置等方面，都存在不同的看法。本文根据武江站实际工作经验，简要介绍电力系统图像监视系统基本原理和工程设计方面应该考虑的问题。

1 图像监控系统在无人值班变电所的应用范围

电力系统要求实现的功能：

・监视设备的运行情况；

・防火、防盗的要求；

・由于电力系统设备过热是一不容忽视的现象，因此图像监控系统还应具有设备过热检测功能；

・读取有关表记指示；

・操作时核对设备到位情况。

为达到以上要求，结合图像监控系统的技术特点，一般应具备以下功能：

・监视监听功能：在监控主站上能灵活、方便、清晰、实时地监视任一路摄像机的画面，并对其云台和镜头进行控制，还能对现场进行监听；

・灯光控制功能；

・安防和消防报警功能；

・数字录像功能；

・摄像机预置功能：如果一台摄像机需要监视多个目标点，带预置功能的一体化摄像机是一种很好的选择，它能预置多个监视位置的云台和镜头参数，使用时，能方便快速地转到相应预置点，并自动调整好镜头的变焦和图像清晰度；

・警视连动功能：在发生报警时，监控主机上的图像应能自动切换到相应的摄像机，有预置功能的摄像机还能自动转到预置点，同时自动启动数字录像；

・超温检测功能：图像监控系统应配备金属热感探测器或专用红外测温装置，能进行超温检测和报警；

・系统管理和记录功能：包括优先等级和使用权限的设置，用户操作的记录，控制权的自动协商等。

・能与一些电力控制设备互连，记录和上报这些设备的运行情况；

・能与计算机网络系统互连，使位于网络上的相关部门的计算机也能用作监控主机，有利于领导及时了解、监督和指挥现场工作；

・多路分屏实时监视：系统能在一台监视器屏幕或电视墙上同时实时显示多路来自不同变电所的图像；

・同时监视功能：多个监控终端能同时监控同一或不同前端；

・为了确保变电所火灾报警的可靠性，烟雾报警应能与RTU互为备用；

・兼有会议电视或可视电话功能。

除上述主要功能外，还可具备一些其它功能，如事故再现、远方监护、自动巡视、智能比较等。系统可以按时间、地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。

2 远程图像监控系统的结构

远程图像监控系统一般由多个远程现场和一个监控中心组成。通信设备采用传输信道和相关设备，可以是以太网、ISDN、DDN、电话线等形式。在远程现场和监控中心之间有通讯线路连接。在每个现场均有若干摄像机。摄像机的镜头、云台可控，并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场，并收集各现场的报警信息。

现场由一台监控主机（编码器）和其它相关设备组成。镜头包括固定镜头、半旋转镜头和云台镜头。其中云台控制器用于控制摄像机的转动及镜头的变焦和聚集，同时具有视频切换和报警接收功能，灯光控制器用于控制照明灯光，从而保证在光线不足时或晚间也能获得清晰的图像。

监控主机将切换后的视频数字化，并进行图像压缩编码，再将压缩后的视频、报警等数据复合后通过信道发送到监控接收主机。也可将音频数据进行编码，复合在一起传输，同时实现声音通信。另一方面，前端主机接收来自监控中心控制主机的控制信号，实现云台、镜头和灯光等控制，以及进行报警的布防和撤防。

监控中心设备由视频监控服务器和若干监控主机组成，来自不同前端的数据，通过通信接口输入视频监控服务器，实现就地监视或在局域网内实现WEB方式的管理。武江站监控系统就实现了远端的WEB浏览与部分控制。可由多个用户同时进行监控，每个用户可同时监控多个前端，不同用户也可同时监控同一前端，具有很大的灵活性。视频监控服务器除转发视音频数据外，还完成对整个监控系统的管理，如优先权、用户权限、日志、控制协调、报警记录等等。

3 图像监控系统在实<