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【摘要】 随着电力设备的智能化提高,光纤和网络技术的普及,无人职守变电站的增多使视频监控技术已逐步成为保障无人值守变电站安全运行的重要自动化项目之一。说明了实现变电站视频监控的必要性,本文介绍了变电站视频监控系统利用光缆传输的优点,证明利用光纤传输技术将保证监控质量,同时对一种技术新颖的数字化远程图像监控管理系统的设计思想和解决方案进行了探索,对新技术在图像监控系统中的应用进行分析,实现变电站相关系统的可靠稳定运行。
【关键词】 光纤传输 图像监控 数字化
随着视频压缩技术的不断发展,视频技术在电力系统领域获得了广泛的应用,其中监控系统正是其主要的应用领域。它的目的是为了解决变电所自动化“遥测、遥信、遥控、遥调等四遥”以外新的“遥视”问题。
近年来,电力系统对通信模式的数字化改造,特别是对局、厂、站之间的光缆铺设,使信息数字化综合传输能力大大提高。基于光纤传输方式,采用灵活多变的组网方式实现了一种技术新颖的数字化远程图像监控管理系统,可完成对各级变电站监控和监视,用图像记录变电站的安全和设备运行情况,大大提高了变电站管理水平和安全水平。
一、视频监控发展史
视频监控系统发展了短短二十几年的时间,从最早的模拟监控到前些年火热的数字监控再到现在方兴未艾的网络监控。在IP技术逐步统一全球的今天,我们有必要重新认识视频监控系统的发展。从技术的角度出发,视频监控系统的发展划分为:第一代:模拟视频监控系统(CCTV);第二代:基于“PC+多媒体卡”的数字视频监控系统(DVR);第三代:基于“智能视频监控管理软件+芯片及的嵌入式视频编码器”的网络视频监控系统(NVS)。
二、网络数字视频跟模拟视频的比较
1、视频信号可分为模拟视频信号和数字视频信号两大类。模拟视频是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像信号,具有成本低和还原性好等优点。但它的最大缺点是不论被记录的图像信号有多好,经长时间的存放或者多次复制之后,信号和画面的质量将大大的降低。
2、在传输过程中,模拟信号跟数字信号也存在着很大的区别。模拟视频信号的传输对距离十分敏感,当传输距离大于300米时,信号容易产生衰耗、畸变、群延时,并且易受干扰,使图像质量下降;其次,有线模拟视频监控无法联网,只能以点对点的方式监视现场,并且使布线工程量大。数字信号通过网线与局域网连接,使处在整个网络的电脑主机都可以访问,这就大大扩展了监控的范围,网络能及的每一个角落都成监控中心。
3、变电站内采用光纤作为信号主传输介质。在市局变电所图像监控一期项目建设中,采用的以模拟信号为主的设备方案,在模拟视频的视频监控系统中,经常会碰到或多或少的干扰,达不到正常工作的标准。造成干扰的原因有很多,但基本上可以归结为三部分:接头、设备跟传输。其中,由于变电所特殊的场内特征,传输过程中所产生的干扰是最常见也是最难以处理的。
视频信号传输质量的好坏,直接取决于信号强度与干扰(背景与线路RI的综合干扰)场强的比值(即信杂比)。根据资料统计,我国220kV线路的无线电干扰(RI),标准条件(晴天,1MHz,距边线20m处)的实测统计值为43.9 dB,而视频输出一般的信噪比为50dB。
综上所述, 变电站内的电磁干扰相对于摄像机的视频信号传输还是有着相当大的影响。但是电缆传输从根本上是无法解决易受电磁干扰的困境,在部分前端设备上仍然需要通过增加抗干扰传输器来降低图像的条纹干扰。
在二期视频监控扩建工程上,在视频信号传输上, 采用将视频信号在单芯光纤上实现实时同步、无失真、高质量地传输,取得了很好的工程建设效果。无需繁琐的现场调节, 稳定性高,适用于不同的工作环境,不受环境干扰影响、传输质量高、能长期稳定工作。因此光纤传输的方式完全可胜任电力系统各电压等级变电站在长距离下、强磁场干扰下等情况的视频监控任务。
4、用光纤打造数字化网络视频监控系统。将现在成熟的光纤通信技术与数字化图像监控技术结合,找到一种最适合电网的模式来建设变电站图像监控系统,既方便施工维护,又能最大程度地利用新技术来打造更好的监控系统。将光纤传输技术引入到变电站的数字化视频监控系统势必会成为一种新的方向,这将大大提升变电站的安全监控及事故分析能力,数字化、光纤化、智能化、集成化将成为变电站视频监控的一个重要发展趋势,有助于提高电力系统自动化的安全性和可靠性。
参 考 文 献
[1] 数字化视频监控系统集成工程设计;硕士;湖南大学;20071018
[2] 新型网络数字视频监控系统的研究;硕士;北京工业大学;20040501
[3] 基于网络的变电站数字化IP视频监控系统
[4] 数字视频监控和模拟视频监控方案比较表
[5] 高清监控时代:NVR必然取代DVR提供全高清解决方案
【关键词】 光纤传输 图像监控 数字化
随着视频压缩技术的不断发展,视频技术在电力系统领域获得了广泛的应用,其中监控系统正是其主要的应用领域。它的目的是为了解决变电所自动化“遥测、遥信、遥控、遥调等四遥”以外新的“遥视”问题。
近年来,电力系统对通信模式的数字化改造,特别是对局、厂、站之间的光缆铺设,使信息数字化综合传输能力大大提高。基于光纤传输方式,采用灵活多变的组网方式实现了一种技术新颖的数字化远程图像监控管理系统,可完成对各级变电站监控和监视,用图像记录变电站的安全和设备运行情况,大大提高了变电站管理水平和安全水平。
一、视频监控发展史
视频监控系统发展了短短二十几年的时间,从最早的模拟监控到前些年火热的数字监控再到现在方兴未艾的网络监控。在IP技术逐步统一全球的今天,我们有必要重新认识视频监控系统的发展。从技术的角度出发,视频监控系统的发展划分为:第一代:模拟视频监控系统(CCTV);第二代:基于“PC+多媒体卡”的数字视频监控系统(DVR);第三代:基于“智能视频监控管理软件+芯片及的嵌入式视频编码器”的网络视频监控系统(NVS)。
二、网络数字视频跟模拟视频的比较
1、视频信号可分为模拟视频信号和数字视频信号两大类。模拟视频是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像信号,具有成本低和还原性好等优点。但它的最大缺点是不论被记录的图像信号有多好,经长时间的存放或者多次复制之后,信号和画面的质量将大大的降低。
2、在传输过程中,模拟信号跟数字信号也存在着很大的区别。模拟视频信号的传输对距离十分敏感,当传输距离大于300米时,信号容易产生衰耗、畸变、群延时,并且易受干扰,使图像质量下降;其次,有线模拟视频监控无法联网,只能以点对点的方式监视现场,并且使布线工程量大。数字信号通过网线与局域网连接,使处在整个网络的电脑主机都可以访问,这就大大扩展了监控的范围,网络能及的每一个角落都成监控中心。
3、变电站内采用光纤作为信号主传输介质。在市局变电所图像监控一期项目建设中,采用的以模拟信号为主的设备方案,在模拟视频的视频监控系统中,经常会碰到或多或少的干扰,达不到正常工作的标准。造成干扰的原因有很多,但基本上可以归结为三部分:接头、设备跟传输。其中,由于变电所特殊的场内特征,传输过程中所产生的干扰是最常见也是最难以处理的。
视频信号传输质量的好坏,直接取决于信号强度与干扰(背景与线路RI的综合干扰)场强的比值(即信杂比)。根据资料统计,我国220kV线路的无线电干扰(RI),标准条件(晴天,1MHz,距边线20m处)的实测统计值为43.9 dB,而视频输出一般的信噪比为50dB。
综上所述, 变电站内的电磁干扰相对于摄像机的视频信号传输还是有着相当大的影响。但是电缆传输从根本上是无法解决易受电磁干扰的困境,在部分前端设备上仍然需要通过增加抗干扰传输器来降低图像的条纹干扰。
在二期视频监控扩建工程上,在视频信号传输上, 采用将视频信号在单芯光纤上实现实时同步、无失真、高质量地传输,取得了很好的工程建设效果。无需繁琐的现场调节, 稳定性高,适用于不同的工作环境,不受环境干扰影响、传输质量高、能长期稳定工作。因此光纤传输的方式完全可胜任电力系统各电压等级变电站在长距离下、强磁场干扰下等情况的视频监控任务。
4、用光纤打造数字化网络视频监控系统。将现在成熟的光纤通信技术与数字化图像监控技术结合,找到一种最适合电网的模式来建设变电站图像监控系统,既方便施工维护,又能最大程度地利用新技术来打造更好的监控系统。将光纤传输技术引入到变电站的数字化视频监控系统势必会成为一种新的方向,这将大大提升变电站的安全监控及事故分析能力,数字化、光纤化、智能化、集成化将成为变电站视频监控的一个重要发展趋势,有助于提高电力系统自动化的安全性和可靠性。
参 考 文 献
[1] 数字化视频监控系统集成工程设计;硕士;湖南大学;20071018
[2] 新型网络数字视频监控系统的研究;硕士;北京工业大学;20040501
[3] 基于网络的变电站数字化IP视频监控系统
[4] 数字视频监控和模拟视频监控方案比较表
[5] 高清监控时代:NVR必然取代DVR提供全高清解决方案