根據(jù)《國家電網(wǎng)公司變電站管理規(guī)范》、《無人值守變電站管理規(guī)范(試行)》的意見和要求，各網(wǎng)省公司制定了運維站巡視管理規(guī)定，但是無人值班變電站的人工巡檢及時性、可靠性差，花費人工較多，存在較大的交通風(fēng)險和巡視過程風(fēng)險，巡視效率低下。

　　在此背景下，結(jié)合變電站生產(chǎn)運維特性，部分網(wǎng)省公司開始研究建設(shè)“變電站智能巡檢管理系統(tǒng)”，實現(xiàn)了變電站遠(yuǎn)程巡視報表自動生成、表計智能分析預(yù)警、刀閘狀態(tài)識別預(yù)警、在線測溫、安全運行和視頻質(zhì)量診斷分析等功能。該系統(tǒng)建成后能在提高變電站巡檢頻率的同時，極大減少運行人員現(xiàn)場巡視次數(shù)，有效降低運行人員巡視工作量，實現(xiàn)對變電站全程覆蓋式遠(yuǎn)程巡視，能夠?qū)φ緝?nèi)設(shè)備生命周期進(jìn)行有效管理，從而有效提高生產(chǎn)、運維和檢修的效率，降低變電站運行風(fēng)險。

　　一、 系統(tǒng)概述

　　寧夏電力公司作為最早開展“變電站智能巡檢管理系統(tǒng)”研究建設(shè)的網(wǎng)省公司，在其330kV及以上電壓等級變電站內(nèi)已開始大范圍推廣。2014年，海康威視也開始參與到此類項目中，提供了整體解決方案。以清水河330kV變電站為例，海康威視在變電站內(nèi)通過安裝視頻監(jiān)控、紅外測溫、環(huán)境監(jiān)測、智能控制、門禁管理、安全警衛(wèi)、火災(zāi)報警等系統(tǒng)，建立變電站智能巡檢管理平臺，將設(shè)備運行的狀態(tài)信息、視頻圖像信息進(jìn)行整合和集成，實現(xiàn)變電站巡視工作的可視化、智能化，從而達(dá)到延長巡檢周期或取代人工巡檢的目的。

　　系統(tǒng)傳輸上傳標(biāo)準(zhǔn)主要分為視頻的傳輸上傳和數(shù)據(jù)的傳輸上傳，其中視頻部分基于的標(biāo)準(zhǔn)主要有：Q/GDW 517.1-2010《電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口 第1部分：技術(shù)要求》、Q/GDW 517.2-2010《電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口 第2部分：測試方法》。

　　而數(shù)據(jù)部分的傳輸，主要是站內(nèi)的數(shù)據(jù)通訊以及上傳主站系統(tǒng)，采用的標(biāo)準(zhǔn)為：DL/T 860 《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》、DL/T 634.5104-2009《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng) 第5-104部分：傳輸規(guī)約 采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸規(guī)約集的IEC 60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問》。

　　二、系統(tǒng)組成

　　變電站遠(yuǎn)程智能巡視系統(tǒng)具備多個模塊單元，對變電站設(shè)備和運行環(huán)境等多種子系統(tǒng)模塊進(jìn)行管理監(jiān)測，還可與站內(nèi)綜自等系統(tǒng)進(jìn)行通訊，并預(yù)留遠(yuǎn)端主站上傳接口，實現(xiàn)站端本地及主站遠(yuǎn)程的全方位監(jiān)控巡檢。

　　1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　1) 智能巡檢單元

　　智能巡檢系統(tǒng)可以根據(jù)變電站巡檢路線設(shè)置巡檢預(yù)案，系統(tǒng)通過預(yù)案，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)的所有監(jiān)控點(場地、設(shè)備)進(jìn)行圖像自動巡檢，參與巡檢的對象可以任意設(shè)定，包括變電站的不同攝像機、同一攝像機的不同預(yù)置位等，巡檢間隔時間可設(shè)置。并將巡檢拍到的圖片、錄像、參數(shù)記錄到數(shù)據(jù)庫日志中，也可以手動、自動巡檢已設(shè)定的任務(wù)，并記錄巡檢結(jié)果到日志中。

　　巡檢內(nèi)容主要包括變壓器、開關(guān)、刀閘、臨時接地線等在內(nèi)的運行設(shè)備外觀及儀表參數(shù)。系統(tǒng)在巡檢時，電子地圖即時閃爍顯示當(dāng)前巡視點，并在光線不足時系統(tǒng)自動打開巡視點處燈光，在巡視點轉(zhuǎn)移到下一個巡視點后，能自動關(guān)閉已巡視點的燈光等。支持暫停功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個點異常時，可以停留圖像放大仔細(xì)察看，確認(rèn)無誤后可以繼續(xù)巡檢其他監(jiān)控點。

　　常規(guī)巡視預(yù)案后臺自動執(zhí)行，巡視報表隨即生成并可自動通過彩信、郵件通知到相關(guān)運維崗位，報表內(nèi)容圖文并茂符合現(xiàn)有巡視匯報格式習(xí)慣;也可以臨時執(zhí)行巡視任務(wù)，節(jié)約巡視運維人員工作量 90%以上。

　　2) SCADA聯(lián)動單元

　　系統(tǒng)采用 RANSAC 數(shù)據(jù)模型算法，針對刀閘等設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行智能圖像分析，通過刀閘等設(shè)備關(guān)鍵特征點比對，從而完成對現(xiàn)場刀閘等監(jiān)視對象的開合狀態(tài)結(jié)果的輸出，如果發(fā)生刀閘異位等情況，系統(tǒng)會自動報警，同時聯(lián)動攝像機抓拍，錄像，做到了事前預(yù)警，事中跟蹤，事后查詢。

　　3) 軌道機單元

　　本系統(tǒng)設(shè)計時根據(jù)《智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺技術(shù)規(guī)范》并結(jié)合現(xiàn)場實際監(jiān)控需求，選擇全高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備，保障視頻監(jiān)控的效果。同時在變電站某些特殊區(qū)域，由于監(jiān)控角度較小、空間狹小或者環(huán)境危險等各種原因，不適合安裝多臺攝像機的位置安裝了軌道式攝像機和相關(guān)控制軟件，可以實時獲取每個控制(保護(hù)、高壓)柜上的所有監(jiān)控信息，實時上傳中心主站。

　　軌道機部署圖及成像效果圖

　　1) 車輛管理單元

　　人員車輛黑白名單管理，白名單人員車輛自動開門放行，發(fā)現(xiàn)黑名單人員車輛入站立刻報警，同時可與公安 110 進(jìn)行聯(lián)動，在節(jié)省變電站無人值守的最后一道門崗人員的同時也徹底杜絕了人為因素對變電站安全管理的影響。

　　2) 人員管理單元

　　全站視頻智能化：采用海康威視最新的 Smart 系列高清攝像機，基本傳統(tǒng)攝像機不具備的區(qū)域入侵等智能功能，在變電站內(nèi)可進(jìn)行誤跑間隔等擴展應(yīng)用。

　　2、紅外測溫系統(tǒng)

　　變電站早期設(shè)備紅外監(jiān)測方式，基本采用便攜式紅外測溫儀由運行人員，以人工巡檢方式進(jìn)行，使用中存在不便和精度等問題;隨后由便攜式紅外測，溫儀替換成便攜式紅外熱像儀，雖然解決了精度問題，但便攜性和實時性問題依然存在;隨著在線紅外熱像儀的出現(xiàn)，以上問題都迎刃而解。

　　由于紅外熱像儀是反映物體表面溫度而成像的設(shè)備，除了夜間可以作為現(xiàn)場監(jiān)控使用外，還可以作為有效防火報警設(shè)備，變電站內(nèi)的火災(zāi)往往是設(shè)備長期發(fā)熱運行引發(fā)的。使用環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，很難發(fā)現(xiàn)這種火災(zāi)苗頭。采用變電站在線紅外熱像儀后，可以實時自動巡檢運行設(shè)備的溫度情況并按預(yù)先設(shè)定的預(yù)警值發(fā)出聲音報警信號，及時把報警信號上傳至運維中心，從而使運維人員“早發(fā)現(xiàn)、早處理”，用減少負(fù)荷或改變系統(tǒng)運行方式等手段，確保設(shè)備運行的安全，提高運行人員對設(shè)備缺陷的識別能力和預(yù)見性。

　　紅外測溫圖像與可見光圖像

　　3、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

　　應(yīng)根據(jù)變電站的實際需求，配置溫濕度傳感器、無線溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、水浸傳感器等環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，這些環(huán)境信息通過環(huán)境數(shù)據(jù)處理單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中上傳。

　　4、智能控制系統(tǒng)

　　遠(yuǎn)程燈光控制主機用于系統(tǒng)的燈光控制，系統(tǒng)執(zhí)行夜巡視時，自動啟動遠(yuǎn)程燈光控制系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)巡檢到某個區(qū)域時，自動打開該區(qū)域燈光，為攝像機提供足夠的光源，保證圖像的清晰準(zhǔn)確。并在夜巡檢結(jié)束后及時關(guān)閉燈光。

　　5、 門禁管理系統(tǒng)

　　傳統(tǒng)的出入口管制，都是通過人防(保安)、物防(鑰匙)的方式進(jìn)行管理，不但權(quán)限無法區(qū)分(有鑰匙就可開門)，而且存在不確定的人為因素(監(jiān)守自盜)。門禁系統(tǒng)作為一種新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，集自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體。門禁系統(tǒng)的統(tǒng)一管理大大提高無人場所的實時監(jiān)控能力和出入權(quán)限的管理能力、數(shù)據(jù)的自動存儲、問題的分析的水平，提高運行維護(hù)的效率和大大降低成本。同時門禁系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整合，可以有效的杜絕管理漏洞。

　　6、 安全警衛(wèi)系統(tǒng)

　　由電子圍欄、紅外對射、振動探測器、紅外雙鑒等設(shè)備組成的安全警衛(wèi)設(shè)備，通過報警線纜直接與動環(huán)監(jiān)控報警主機連接，當(dāng)發(fā)生報警時，報警信息能夠及時上傳給動環(huán)監(jiān)控報警主機，并且能聯(lián)動相關(guān)設(shè)備，如啟動照明燈光、聲光報警器等。通過對變電站內(nèi)的安全警衛(wèi)系統(tǒng)統(tǒng)一管理，徹底消除了這種現(xiàn)象，避免了財產(chǎn)遭破壞和成人身意外傷害。

　　7、火災(zāi)報警系統(tǒng)

　　消防報警系統(tǒng)具有不同的防區(qū)，當(dāng)檢測到火災(zāi)時，報警主機發(fā)送相應(yīng)防區(qū)報警信息到動環(huán)監(jiān)控報警主機。動環(huán)監(jiān)控報警主機可根據(jù)預(yù)置規(guī)則聯(lián)動相應(yīng)功能：報警信息上傳中心，保安人員可以迅速來到事發(fā)地點;聯(lián)動相應(yīng)的燈光照明，調(diào)用預(yù)置位，以便前端及監(jiān)控中心能及時了解現(xiàn)場火勢。消防報警系統(tǒng)的開關(guān)量能實現(xiàn)各種聯(lián)動：開啟門禁，使火災(zāi)區(qū)域的人員能夠逃生;實現(xiàn)與電源控制開關(guān)的聯(lián)動，自動切斷重要設(shè)備的電源。