7利用遥视系统实现无人值班变电站安全运行监控_精品文档.ppt
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利用遥视系统实现无人值班变利用遥视系统实现无人值班变电站的安全运行监控电站的安全运行监控华中科技大学电气与电子工程学院罗毅027-87544274主要内容遥视系统的安全监视功能遥视系统的安全监视功能遥视系统的技术现状遥视系统的技术现状遥视系统建设中的若干重要问题遥视系统建设中的若干重要问题利用遥视系统实现安全监控的研究新利用遥视系统实现安全监控的研究新进展进展遥视系统的安全监视功能遥视系统的安全监视功能遥视系统的遥视系统的兴起和发展兴起和发展是由于变电站安全是由于变电站安全运行监视的需要运行监视的需要辅助变电站安全生产辅助变电站安全生产是目前遥视系统的核是目前遥视系统的核心和灵魂心和灵魂遥视系统所有功能都围绕变电站安全生产遥视系统所有功能都围绕变电站安全生产而设计而设计应用提示：
不能简单地将安防系统作为电力应用提示：
不能简单地将安防系统作为电力遥视系统遥视系统遥视系统的安全监视功能遥视系统的安全监视功能实现对变电站运行设备的远程正常巡视实现对变电站运行设备的远程正常巡视实现对变电站运行环境的远程监控实现对变电站运行环境的远程监控保证遥控操作的安全性保证遥控操作的安全性辅助进行事故处理辅助进行事故处理对检修过程进行监控对检修过程进行监控为什么采用遥视系统可以实现变电站安全运行监控？
安全科学认为：
影响安全的因素包括人、安全科学认为：
影响安全的因素包括人、设备（系统）、环境、管理四个方面。
生设备（系统）、环境、管理四个方面。
生产过程中任何一个环节的不可知不可控都产过程中任何一个环节的不可知不可控都可能造成事故。
加强事故链的监视是切断可能造成事故。
加强事故链的监视是切断事故链、防止事故发生的必要条件事故链、防止事故发生的必要条件遥视系统监视人、设备的一部分和全部环遥视系统监视人、设备的一部分和全部环境内容境内容遥视系统的技术现状遥视系统的特征遥视系统的特征三种典型的遥视系统结构三种典型的遥视系统结构目前必须实现的几个重要功能目前必须实现的几个重要功能主要性能指标主要性能指标遥视系统的特征遥视系统的特征分层分散式系统分层分散式系统集成式系统集成式系统超大信息流量超大信息流量强电磁干扰运行环境强电磁干扰运行环境典型遥视系统结构多路点对点典型遥视系统结构多路点对点典型遥视系统结构网络典型遥视系统结构网络典型遥视系统结构典型遥视系统结构Web目前必须实现的几个重要功能目前必须实现的几个重要功能1、连续图像多画面监视与轮循、连续图像多画面监视与轮循2、视频设备的控制与调节、视频设备的控制与调节3、报警联动与报警管理、报警联动与报警管理4、数字录像、数字录像5、主控与分控、主控与分控6、布防与撤防、布防与撤防7、视频信息的网络传输与监视、视频信息的网络传输与监视8、与电力自动化系统的接口与联动、与电力自动化系统的接口与联动视频监视仅仅是视频技术应用的初级形式视频监视仅仅是视频技术应用的初级形式主要性能指标主要性能指标视频指标视频指标：
信号制式：
信号制式：
PAL压缩标准：
压缩标准：
MPEG4图像分辨率：
图像分辨率：
720X576（摄像（摄像/显示）显示）352X288（传输）（传输）传输帧率：
传输帧率：
25帧帧/秒秒图像质量：
稳定、无马赛克、无闪烁图像质量：
稳定、无马赛克、无闪烁主要性能指标主要性能指标可靠性指标可靠性指标：
设备防护等级：
设备防护等级：
IP55平均无故障时间：
平均无故障时间：
10000h系统可用率：
系统可用率：
99.5%平均维护时间平均维护时间:
0.5小时小时主要性能指标主要性能指标实时性指标实时性指标：
视频传输延时：
视频传输延时：
0.5秒秒控制切换时间：
控制切换时间：
0.5秒秒报警响应时间：
报警响应时间：
0.5秒秒控制响应时间控制响应时间:
1.5秒秒还可以为重要设备单独定义性能指标遥视系统建设中若干重要问题遥视系统建设中若干重要问题由不同厂家共建同一个遥视系统？
由不同厂家共建同一个遥视系统？
采用何种监视手段：
电视墙、计算机、采用何种监视手段：
电视墙、计算机、大屏幕？
大屏幕？
摄像点、摄像机和镜头的选择摄像点、摄像机和镜头的选择遥视系统与遥视系统与EMS的接口方式？
的接口方式？
防雷与抗干扰防雷与抗干扰由不同厂家共建同一个遥视系统？
由不同厂家共建同一个遥视系统？
存在的主要问题：
存在的主要问题：
接口方式和接口协议的接口方式和接口协议的标准化标准化目前实现有困难，但各目前实现有困难，但各厂家和电力公司应该为厂家和电力公司应该为此而努力此而努力监视手段使用电视墙？
监视手段使用电视墙？
电视墙沿袭安防系统的方法，采用专用监电视墙沿袭安防系统的方法，采用专用监视器或电视机实现。
视器或电视机实现。
基本思路是通过多个监视器同时将用户需基本思路是通过多个监视器同时将用户需要监视的视频画面轮循和演示出来。
要监视的视频画面轮循和演示出来。
采用电视墙监视具有直观性，不合乎人机采用电视墙监视具有直观性，不合乎人机工效学的要求。
工效学的要求。
监视手段使用计算机？
监视手段使用计算机？
采用计算机作为监视手段是技术发展的趋势。
采用计算机作为监视手段是技术发展的趋势。
可以挑选有用的信息进行监视，合乎人机工效学可以挑选有用的信息进行监视，合乎人机工效学原理，有利于安全运行。
原理，有利于安全运行。
但是，但是，如何挑选有用的信息仍然是正在研究的课如何挑选有用的信息仍然是正在研究的课题，实用化很少题，实用化很少。
计算机屏幕上的视频监视路数要比电视墙少，幅计算机屏幕上的视频监视路数要比电视墙少，幅面要小得多。
面要小得多。
少数系统采用解压卡将基于网络的视频信息还原少数系统采用解压卡将基于网络的视频信息还原成模拟视频信息接入电视墙。
成模拟视频信息接入电视墙。
监视手段使用大屏幕？
监视手段使用大屏幕？
大屏幕可以理解成大屏幕可以理解成“放大了的计算机屏幕放大了的计算机屏幕”，是，是采用计算机监视的一种变形采用计算机监视的一种变形将多个投影机的图像通过专用显示服务器拼成一将多个投影机的图像通过专用显示服务器拼成一个单一的、无缝的高分辨率清晰图像个单一的、无缝的高分辨率清晰图像大屏幕很容易实现视频图像和电力系统运行工况大屏幕很容易实现视频图像和电力系统运行工况“同屏同屏”演示，是目前最合乎人机工效学的监视演示，是目前最合乎人机工效学的监视手段手段昂贵的建设和运行费用限制了大屏幕的使用昂贵的建设和运行费用限制了大屏幕的使用监视手段使用大屏幕？
监视手段使用大屏幕？
不受电网发展限制，比模拟屏占地小，维不受电网发展限制，比模拟屏占地小，维护方便护方便大屏幕投影主要有大屏幕投影主要有3种显示技术：
种显示技术：
CRT投影技术投影技术LCD投影技术投影技术DLP投影技术投影技术监视手段使用大屏幕？
监视手段使用大屏幕？
CRT技术成熟，显示的图像色彩丰富，还技术成熟，显示的图像色彩丰富，还原性好，具有丰富的几何失真调整能力原性好，具有丰富的几何失真调整能力图像分辨率与亮度相互制约，直接影响图像分辨率与亮度相互制约，直接影响CRT投影机的亮度值投影机的亮度值适合于环境光较弱、相对固定的场所适合于环境光较弱、相对固定的场所著名品牌有著名品牌有BACRO、NEC等等监视手段使用大屏幕？
监视手段使用大屏幕？
LCD投影机可以分为液晶光阀和液晶板两种投影机可以分为液晶光阀和液晶板两种液晶光阀投影机采用液晶光阀投影机采用CRT管和液晶光阀作为成像管和液晶光阀作为成像元件，采用外光源解决了分辨率和亮度之间的矛元件，采用外光源解决了分辨率和亮度之间的矛盾（称被动式投影方式）盾（称被动式投影方式）是目前亮度、分辨率最高的投影机是目前亮度、分辨率最高的投影机价格高、体积大、光阀不易维修价格高、体积大、光阀不易维修主要品牌：
主要品牌：
JVC、Ampro监视手段使用大屏幕？
监视手段使用大屏幕？
液晶板投影机的成像元件是三块液晶板投影机的成像元件是三块R、G、B液晶板，也是一种被动式投影方式液晶板，也是一种被动式投影方式亮度高亮度高光源寿命短，分辨率低光源寿命短，分辨率低西门子专门为电力系统开发了西门子专门为电力系统开发了SINAUT大屏大屏幕投影系统幕投影系统监视手段使用大屏幕？
监视手段使用大屏幕？
DLP技术以技术以DMD数字微反射器作为光阀成数字微反射器作为光阀成像器件，采用数字光处理技术调制视频信像器件，采用数字光处理技术调制视频信号，驱动号，驱动DMD光路系统，通过投射透镜获光路系统，通过投射透镜获得大屏幕图像得大屏幕图像有数字优势、反射优势、无缝优势有数字优势、反射优势、无缝优势画面均匀、色彩锐利画面均匀、色彩锐利分辨率不高分辨率不高摄像点、摄像机和镜头的选择摄像点、摄像机和镜头的选择明确使用目的和环境条件：
摄像点明确使用目的和环境条件：
摄像点确定摄像机和镜头的参数确定摄像机和镜头的参数选择适当的摄像机选择适当的摄像机为摄像机配备防护罩为摄像机配备防护罩照度问题被照体单位面积上接收到的光通量，称为被照体单位面积上接收到的光通量，称为照度，单位为照度，单位为lux或或lx在在40W白炽灯下白炽灯下lm远处的照度约为远处的照度约为30lux，加搪瓷灯伞后增加到加搪瓷灯伞后增加到70lux晴天中午太阳直射时的照度可达晴天中午太阳直射时的照度可达（0.21）l05lux无云满月夜晚的地面上照度约为无云满月夜晚的地面上照度约为0.2lux照度问题影响视频图像效果的一个重要因素是照度。
影响视频图像效果的一个重要因素是照度。
Lux低的摄像机可以在较低照度下拍摄到清低的摄像机可以在较低照度下拍摄到清晰的图像，但价格较高，并且在白天照度晰的图像，但价格较高，并且在白天照度高时需要光圈的配合高时需要光圈的配合某些价格更高的高档摄像机可以兼顾在较某些价格更高的高档摄像机可以兼顾在较高照度和较低照度两种情况下使用高照度和较低照度两种情况下使用设计人员需要在价格和图像清晰度之间折设计人员需要在价格和图像清晰度之间折衷衷焦距当已知被摄物体的大小（当已知被摄物体的大小（HV）和该物体到）和该物体到镜头的距离镜头的距离D时：
时：
f=hD/H，f=vD/V其中其中h，v为为CCD靶面尺寸靶面尺寸选择焦距时，一般应以目标在选择焦距时，一般应以目标在CCD靶面上靶面上的成像至少占的成像至少占2行以上电视线，否则不易察行以上电视线，否则不易察觉觉视场角视场角是镜头对视野高度和宽度的张角视场角是镜头对视野高度和宽度的张角镜头的水平视场角和垂直视场角与焦距镜头的水平视场角和垂直视场角与焦距f和和靶面尺寸靶面尺寸h、v的关系为：
的关系为：
ah=2arctg（h/2f）av=2arctg（v/2f）若所选视场角太小，会出现监视死角；若若所选视场角太小，会出现监视死角；若所选视场角太大，可能造成主体画面尺寸所选视场角太大，可能造成主体画面尺寸太小，且画面边缘出现畸变太小，且画面边缘出现畸变摄像机供电电源供电电源要求：
供电电源要求：
200240VAC2026VAC12VDC功率范围：
功率范围：
不考虑云台和恒温防护罩：
不考虑云台和恒温防护罩：
310W快球：
快球：
820W室内云台：
室内云台：
1520W室外云台：
室外云台：
3060W恒温防护罩：
恒温防护罩：
4070W选用不同型号的摄像机，消耗功率略有不同。
消选用不同型号的摄像机，消耗功率略有不同。
消耗功率主要在云台和恒温防护罩上耗功率主要在云台和恒温防护罩上解码器供电电源200240VAC解码器装置应该能够承载最大解码器装置应该能够承载最大250W的功率，的功率，包括摄像机包括摄像机12W、水平云台、水平云台27W，垂直云，垂直云台台27W，雨刷，雨刷20W、除霜、除霜18W、散热风扇、散热风扇和加热器和加热器82W、镜头电源供给、镜头电源供给330mA12V、镜头控制镜头控制180mA6V与与EMS的接口：
主站接口方式的接口：
主站接口方式采用采用RS232C或网络接口或网络接口相互之间传送报警类信息，相互之间传送报警类信息，EMS向遥视系向遥视系统传送对厂站实施的遥控操作信息，供同统传送对厂站实施的遥控操作信息，供同步
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