浅谈遥视系统在变电站中的智能应用

　　【摘 要】随着电力系统管理体制不断深化改革，智能变电站的应用推广，变电站实现无人值班，无人值守，是电力系统发展的必然趋势。这就需要建立起适应变电站无人化模式的监控管理系统，本文以“变电站遥视系统”为基础，阐述了其扩展后的智能应用，为变电站无人化管奠定基础。

　　【关键词】遥视；变电站；智能

　　随着无人值守变电站管理模式的推广和变电站自动化技术改造的不断深入，遥视系统综合利用了视频技术、计算机技术、通信技术和网络技术，将变电站内采用摄像机拍摄的视频图像远距离传输到基地站、调控中心，运行管理人员可以借此对变电站电气设备的运行环境进行监视。遥视系统兴起于变电站，并在短时间内得到了飞速的发展。
　　一、遥视系统特点
　　（一）可靠性
　　1.硬件可靠性：系统采用高性能的工业级设备，保证硬件的7×24小时不间断运行。
　　2.软件可靠性：监控操作系统采用Windows操作系统，具有良好的稳定性。监控图像上通过软件叠加时间和地点防止非法篡改录像资料。
　　3.供电可靠性：图像监控设备由UPS供电，在市电电压波动的情况下仍能够提供稳定的交流电压。
　　4.用户管理：用户等级管理和密码管理相结合，不同的操作人员具有不同的权限，禁止越权操作。用户操作有记录，系统过滤用户的错误操作。
　　5.系统自检测与自恢复：前端系统可以启动自运行，无需现场人员维护。系统通过多种方式监视所有工作站和编码站的运行，并在发生故障时及时报警与恢复，保证系统7×24 h不间断运行。守护进程自动监视图像编码站的运行状态并在故障时自动恢复。用户也可以在监控中心通过图像工作站重新启动图像编码站，或者通过远程控制软件进行远程维护。系统故障可以按照“变电站单个摄像机”、“单个变电站”、“单个监控中心”三级进行屏蔽，局部故障不会影响整个系统的运行。视频监视系统的故障不会影响变电站的正常运行。
　　（二）灵活性
　　1.可升级的压缩算法：由于采用软件编码/解码，如果有了更好的编码算法，可以很方便的进行升级。
　　2.可调节图像质量与占用带宽：由于采用了软件解码，因此图像质量（帧数、分辨率、图像质量）可以调节以适应用户的需求。
　　3.灵活的网络拓扑方式：整个系统建立在IP广域网上，因此具有非常灵活的拓扑方式。
　　（三）可扩展性
　　1.灵活的组网方式，方便被监控变电站的增加。
　　2.几个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统。
　　3.可以方便的嵌入其它系统中。
　　二、“遥视”系统智能应用的突显功能
　　近年来，随着智能变电站的建设以及变电站无人值守的广泛推进，遥视系统已逐步成为无人值班变电站必有的自动化项目，这就要求“遥视”系统不能单单作为变电站监视系统，而要进一步研发其他功能作为无人值守变电站的智能管理系统。“遥视”系统智能应用将突显为以下几个方面：
　　（一）自动警戒功能
　　遥视”系统图像信号数字化为实现自动警戒功能奠定了基础。摄像机所摄取的图像均以数据形式存放在计算机的内存中。在无人值守的变电站内没有可动物体，在无异常情况时某摄像机从其监视对象在任何时候获取的图像数据都是相同的，如果在某个时刻发现前后两帧图像数据不相同，唯一的解释就是现场发生变化，这就为实现自动报警提供了可能。当然， 导致现场图像变化的因素很多，例如非法闯入者、有动物窜入、现场产生烟雾、火苗、喷水、冒气等，但对这些异常情况的鉴别是很容易。但有些现场图像的变化并非异常情况是不应报警的，例如早晨、中午、晚上的亮度变化、摄像机自动控制光圈、聚焦引起的图像数据变化等。因此必须采用某些算法滤除这些有规律的变化，避免误报警。由于监控中心是有人值班的，值班人员能及时在监视器上看到现场的图像，并进行裁决。
　　（二）红外测温功能
　　在变电站“遥视”系统中加入高精度的数字云台和红外测温仪，组成了视频、温度远程自动检测系统。变电站远程红外测温系统，能自动根据预定时间完成对设备的温度巡测，并通过网络将温度和现场图像实时传到监控中心。对于预置点的温度检测可设置高温和低温越限报警。系统将自动保存每次温度巡检的记录，并可同时进行视频录像。一旦系统检测到温度异常就会通过监控屏幕的闪烁和报警声音提示监控工作人员。显示、报警、预置、记录查询等都在监控中心实现。这样。即保证了测量的及时性，又减轻了人力、物力的消耗。
　　（三）现场安全监控功能
　　通过“遥视”系统，对工作现场工作范围进行设置，标出警戒报警区域（安全围栏区域），工作人员在安全区域中进行相应工作。“遥视”系统通过现场图像采集与分析功能，如判定工作人员超出安全范围（安全围栏区域）则发出报警提示声，并在安全监控中心发出报警声，提示安全监控人员注意，安全监控人员将会采取必要措施，避免安全隐患。
　　（四）智能视频分析功能
　　智能视频分析系统，则是在变电站内重点巡视地点的摄像头加装智能视频监测主机，当有人员进入重点巡视区域时，处理主机将产生一条记录写入到数据库中，同时系统中记录的还有录像信息、抓图信息。系统中存储的数据作为后来进行人员到岗到位监督的凭证。这样就能有效的解决人员伪造二维码新型空巡的问题。
　　智能分析主要先通过和巡视系统做接口，在制定任务时，在巡视重点设备时要进行对前端变电站摄像头预置位设定。在巡视人员进入设备区执行巡视任务时，智能主机将识别到有人进入，同时往人员识别数据库中写入一条记录，，记录包括摄像头编号、时间、人员闯入瞬间抓图、人员进入监控区录像文件（1分钟左右）。
　　在系统中，通过预设定好的查询条件，通过对时间、巡视任务、巡视设备查询，如果有记录出现，则判断此巡视过程人到岗到位，如果在规定的时间没有报警记录，则判断此人员没有到现场进行设备巡视。
　　（五）人脸识别门禁功能
　　针对变电站无人化管理，门禁将成为一大重点。智能人脸识别系统对捕获视频流中的人脸，根据预先建立好的人脸数据库区分出合法人员、无关人员等，合法人员将准许进入，非法人员将拒之门外。系统首先对输入图像进行人脸检测，确认输入图像中存在人脸并剪切出人脸图像。接着对人脸图像进行特征提取，然后该特征被编码存入人脸数据库中。实际应用中，将待检测人脸的特征和数据库中每个人脸特征进行匹配，最后判决给出待测人脸的身份信息，这一过程完成人脸辨识的工作，系统再完成人脸验证的工作。此时系统根据输入身份在数据库中选择相应的人脸特征，只进行该特征和待测人脸特征的匹配判决，给出“一致”或“不一致”的判决结果。
　　随着“变电站遥视系统”扩展功能的不断完善，将对变电站无人化管理提供坚实基础，为电力系统管理体制不断深化改革，智能变电站的应用推广奠定基础。