據中國電力新聞網預測,“十一五”期間,電網投資規(guī)模比“十五”期間翻了將近一番,每年平均2000億~3000億元,未來5 年將是電網企業(yè)IT建設的一個蓬勃發(fā)展的歷史機遇。在這些新興或擴建的變電站背后,孕育著巨大的電力變電站視頻監(jiān)控系統的市場空間。
電力行業(yè)是國民經濟發(fā)展中最重要的基礎能源產業(yè),關系到國計民生的方方面面。改革開放以來我國電力行業(yè)一直保持著高速穩(wěn)健的增長態(tài)勢。受國際金融危機的影響,進入2008年年末,中國發(fā)電量呈下降趨勢,全國發(fā)電量34334億千瓦時,同比增長5.18%,增速降低8.99個百分點。在這種不利局勢下,國家及時出臺了相關的財政激勵政策,2009年全年將有3605億元固定資產投資用于加快城市電網改造和完善農村電網。國家電網固定資產投資2600億元,其中電網投資2500億元;南方電網固定資產投資1025億元,其中增加電網建設投資300億元左右。據我國“十一五”規(guī)劃,全國擴建的500kV 變電站數量和主設備已經招標的變電站數量不菲,如圖1。在這些新興或擴建的變電站數量背后,孕育著巨大的電力變電站視頻監(jiān)控系統的市場空間。據中國電力新聞網預測,“十一五”期間,電網投資規(guī)模比“十五”期間翻了將近一番,每年平均2000億~3000億元,未來5 年將是電網企業(yè)IT建設的一個蓬勃發(fā)展的歷史機遇。
電力變電站監(jiān)控系統的需求
作為電力變電站視頻監(jiān)控系統,其實是處在整個電力行業(yè)建設的金字塔底端,也就是從屬于電力自動化專業(yè)的一個分支,如圖2。這意味著我們將站在電力行業(yè)應用的角度上,來分析和看待一度以視頻監(jiān)控為核心業(yè)務的電力變電站遙視系統。
從實際情況上看,電力變電站分散在整個城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的各個角落。尤其一些超高壓、特高壓變電站更是建設在比較偏僻的地方。而電力行業(yè)本身是一個基于行政機構進行垂直管理的部門,上至國網、南網,下至各省市級電力公司、電力局、農電局等。從系統部署的角度上看,我們需要一個能夠解決分散監(jiān)控,多級集中管理的分布式網絡系統。變電站從變壓等級上看,包括500KV、220KV、110KV、35KV等不同的變壓等級,一般110KV以下的變電站因為大多分散在城鄉(xiāng)郊區(qū),所以這些變電站都長期無人值守,這就要求變電站的遙視系統從硬件設備到軟件功能都應該能適應無人值守的工作要求。一個變電站就對應一個地區(qū)的電力供應,一旦變電站不能正常工作,相應的地區(qū)將馬上面臨停電的危險,上至城市,下至區(qū)縣,概不例外。因此保證電力變電站的安全運行,避免偷盜、人為破壞等惡劣事件的發(fā)生就成了遙視系統最基本的要求。隨著現在電力變電站機房建設的日益完善,更多的IT化設備、數字化設備和系統被應用到變電站建設中。如何將這些系統有效地和電力遙視系統整合在一起,發(fā)揮出綜合的效果,就成了電力遙視系統發(fā)展過程中對自身提出的更高要求。[nextpage]
從案例分析看電力視頻監(jiān)控系統的發(fā)展
以鐵嶺電力變電站遙視系統的案例為例,該無人值守視頻監(jiān)控系統覆蓋了26個變電站、2個集控中心和1個總控管理中心。系統采用分布式的網絡架構,建設3級監(jiān)控系統,實現全網絡化的節(jié)點管理。在系統建設中,甲方用戶本著建設一套先進、適用、有效的管理系統的原則向承建方提出了更多的行業(yè)需求。在整個系統中,除了完成對變電站各重要點位的視頻監(jiān)控功能之外,更將周界報警、消防、動環(huán)檢測、遠程遙調遙控、組態(tài)檢測等行業(yè)應用集成在一個平臺上。整個系統變被動監(jiān)測為主動預防,變被動響應為主動干預。這些功能的實現有效地提升了電力變電站的日常工作效率,提升了變電站的安全指數。在鐵嶺市二期項目建設中,用戶再次提出將遙視系統與辦公自動化系統相整合,實現一套系統多個模塊式的管理,將電力變電站遙視系統作為日常辦公系統的一部分,從而更緊密、更有效地發(fā)揮集成作用。
從實際的案例以及更多的用戶需求上看,電力變電站遙視系統的發(fā)展將在深度和廣度上拓展自己的內涵,并將在以下幾個方面成為未來發(fā)展的重點。
視頻監(jiān)控系統不再僅僅是視頻應用
以前大部分電力變電站的視頻監(jiān)控系統建設正如其名字一樣,強調的是對重要點位的視頻監(jiān)控功能,實時了解變電站的工作狀態(tài),警示人為破壞、盜竊行為。隨著變電站信息化建設的進一步加強,越來越多的數據、參數影響到變電站的正常工作,而及時了解到這些信息對于工作人員來說也是至關重要的。從安全角度上看,這些包括變電站的周界報警防范、玻璃破碎檢測、水浸檢測、紅外人工智能等報警設備。從動環(huán)變量的檢測上看,還包含變電站機房溫濕度檢測、電流、電壓、電源輸出功率檢測等參數。從遠程管理遙調遙控方面上看,也包括對機房各種設備的開關管理、精密空調的控制、變電站門禁的管理等。包含這些在內的更多信息采集將成為電力機房遙視系統的一部分。視頻監(jiān)控系統的內涵將隨著變電站的發(fā)展而得到進一步擴展,逐漸將遙視、遙控、遙調、遙測以及遙信等內容集成進來,形成“五遙”集成的發(fā)展態(tài)勢。
變被動監(jiān)測為主動預防
在具備了“五遙”的硬件基礎條件之后,視頻監(jiān)控系統就不再僅僅是將視頻、報警和各種數據呈現給工作人員的一種簡單交互。它更應該向著主動預防的方向發(fā)展,發(fā)揮平臺的智能管理、及時檢測、主動干預的作用。在前面我們分析到,監(jiān)控系統已經可以實時采集到各種視頻、報警、動環(huán)變量、組態(tài)變量,相應地系統也將在出現各種異常情況時執(zhí)行緊急預案。舉個例子說,當系統檢測到環(huán)境溫度過高時,可以主動調節(jié)空調工作參數,加快制冷效率。當系統檢測到有人闖入的時候,系統可以自動調用攝像機的預置位,啟動錄像服務,同時向管理人員發(fā)送報警短信等一系列宏操作將被按照預案來執(zhí)行。今后的變電站視頻監(jiān)控系統將向著更加人性化、智能化的方向發(fā)展,成為變電站管理人員的得力助手,成為變電站常規(guī)管理的一部分。
發(fā)展更為專有化的軟硬件設備
現在的變電站視頻監(jiān)控系統更多采用的是傳統的視頻監(jiān)控設備,但是電力變電站的監(jiān)控業(yè)務有著自己獨特的需求,視頻監(jiān)控系統的發(fā)展應該向著更加專有化的方向發(fā)展。在視頻監(jiān)控行業(yè),專有的嵌入式設備正在逐漸淘汰通用的PC式主機。但在電力行業(yè),這種針對變電站應用的設備還很稀缺,例如:電力變電站要求除了視頻之外,還要能夠輸入更多的報警、門禁、動環(huán)、組態(tài)信號,應該有專用的設備可以提供這些數據通訊。還有,電力行業(yè)在電磁兼容性、抗干擾性方面有更嚴格的要求,尤其是在超高壓、特高壓的變電站中,電磁環(huán)境極其惡劣,如何保證信號傳輸、主機設備不受影響,這些都要求對設備和配套器材的選擇有專門的設計和整合。在應用層,傳統的視頻監(jiān)控系統是以視頻為主,報警和其他變量為輔的應用模式,但在電力變電站行業(yè)中,報警信息、動環(huán)信息、門禁和組態(tài)信息是更重要的,視頻只是起到輔助的作用。因此,在軟件的UI設計和使用習慣上,應該特別針對電力行業(yè)的需求,發(fā)展出有行業(yè)特色的應用軟件系統來。[nextpage]
與其他系統相整合
電力變電站視頻監(jiān)控系統正在從軟硬件各個方面深入到電力行業(yè)的日常工作之中,視頻監(jiān)控系統的內容進一步豐富,并且和其他系統的關系也變得越來越緊密,因此和其他系統的整合將成為視頻監(jiān)控系統在電力行業(yè)發(fā)展的又一個明顯趨勢。從用戶需求上看,電力視頻監(jiān)控系統正在和電力辦公OA系統相結合,視頻監(jiān)控系統已成為了日常工作的一部分。同時在一些大型的電力公司中,變電站數量巨大,分布廣泛,視頻監(jiān)控系統又將和GIS系統相結合,以矢量電子地圖的形式更加直觀地管理整個系統。隨著智能分析技術的日益發(fā)展和成熟,行為識別技術也有可能被引入到電力變電站的前端監(jiān)控系統當中,當有人非法侵入時,智能分析算法將分析識別為報警事件,系統監(jiān)控中心將及時進行處理。隨著變電站建設的廣泛展開,視頻監(jiān)控業(yè)務必將和更多的系統形成有效的整合、聯動,發(fā)揮出1+1>2的系統優(yōu)勢。
天地偉業(yè)電力變電站視頻監(jiān)控系統
天地偉業(yè)電力變電站視頻監(jiān)控系統一開始就注重深入行業(yè)需求,發(fā)展行業(yè)特色功能,從而形成了專業(yè)化的電力變電站行業(yè)解決方案。目前天地偉業(yè)的電力視頻監(jiān)控系統已經形成了滿足10KV到500KV不同級別變電站的解決方案,并發(fā)展出專為電力行業(yè)量身定做的專用軟件系統和硬件設備。
從軟件功能上看,天地偉業(yè)的電力變電站視頻監(jiān)控系統具有如下功能模塊:
視頻管理模塊;
報警管理模塊;
門禁管理模塊;
錄像管理模塊;
預案管理模塊;
變量采集模塊;
環(huán)境變量檢測;
動力變量檢測;
組態(tài)檢測模塊。
從硬件規(guī)劃上看,天地偉業(yè)根據不同變電站的規(guī)模和變壓等級,發(fā)展出了網絡動環(huán)主機、無人值守視頻服務器、無人值守工作站等設備。這些設備完全滿足了電力環(huán)境的應用要求,完全集成了各種硬件信號采集設備的接入,通過標準的IP數據包封裝,最終形成了分布式采集和集中化網絡管理的系統部署。