根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司變電站管理規(guī)范》、《無(wú)人值守變電站管理規(guī)范(試行)》的意見(jiàn)和要求，各網(wǎng)省公司制定了運(yùn)維站巡視管理規(guī)定，但是無(wú)人值班變電站的人工巡檢及時(shí)性、可靠性差，花費(fèi)人工較多，存在較大的交通風(fēng)險(xiǎn)和巡視過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)，巡視效率低下。
　　在此背景下，結(jié)合變電站生產(chǎn)運(yùn)維特性，部分網(wǎng)省公司開(kāi)始研究建設(shè)“變電站智能巡檢管理系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)了變電站遠(yuǎn)程巡視報(bào)表自動(dòng)生成、表計(jì)智能分析預(yù)警、刀閘狀態(tài)識(shí)別預(yù)警、在線測(cè)溫、安全運(yùn)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(shí)，極大減少運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)巡視次數(shù)，有效降低運(yùn)行人員巡視工作量，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yùn)維和檢修的效率，降低變電站運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
　　一、系統(tǒng)概述
　　寧夏電力公司作為最早開(kāi)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(jí)變電站內(nèi)已開(kāi)始大范圍推廣。2014年，海康威視也開(kāi)始參與到此類(lèi)項(xiàng)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(guò)安裝視頻監(jiān)控、紅外測(cè)溫、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能控制、門(mén)禁管理、安全警衛(wèi)、火災(zāi)報(bào)警等系統(tǒng)，建立變電站智能巡檢管理平臺(tái)，將設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)信息、視頻圖像信息進(jìn)行整合和集成，實(shí)現(xiàn)變電站巡視工作的可視化、智能化，從而達(dá)到延長(zhǎng)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(cè)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(dòng)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(wèn)》。

　　二、系統(tǒng)組成
　　變電站遠(yuǎn)程智能巡視系統(tǒng)具備多個(gè)模塊單元，對(duì)變電站設(shè)備和運(yùn)行環(huán)境等多種子系統(tǒng)模塊進(jìn)行管理監(jiān)測(cè)，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(shí)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(guò)預(yù)案，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的所有監(jiān)控點(diǎn)（場(chǎng)地、設(shè)備）進(jìn)行圖像自動(dòng)巡檢，參與巡檢的對(duì)象可以任意設(shè)定，包括變電站的不同攝像機(jī)、同一攝像機(jī)的不同預(yù)置位等，巡檢間隔時(shí)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(kù)日志中，也可以手動(dòng)、自動(dòng)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(kāi)關(guān)、刀閘、臨時(shí)接地線等在內(nèi)的運(yùn)行設(shè)備外觀及儀表參數(shù)。系統(tǒng)在巡檢時(shí)，電子地圖即時(shí)閃爍顯示當(dāng)前巡視點(diǎn)，并在光線不足時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)巡視點(diǎn)處燈光，在巡視點(diǎn)轉(zhuǎn)移到下一個(gè)巡視點(diǎn)后，能自動(dòng)關(guān)閉已巡視點(diǎn)的燈光等。支持暫停功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)點(diǎn)異常時(shí)，可以停留圖像放大仔細(xì)察看，確認(rèn)無(wú)誤后可以繼續(xù)巡檢其他監(jiān)控點(diǎn)。
　　常規(guī)巡視預(yù)案后臺(tái)自動(dòng)執(zhí)行，巡視報(bào)表隨即生成并可自動(dòng)通過(guò)彩信、郵件通知到相關(guān)運(yùn)維崗位，報(bào)表內(nèi)容圖文并茂符合現(xiàn)有巡視匯報(bào)格式習(xí)慣；也可以臨時(shí)執(zhí)行巡視任務(wù)，節(jié)約巡視運(yùn)維人員工作量 90%以上。
　　2)SCADA聯(lián)動(dòng)單元
　　系統(tǒng)采用 RANSAC 數(shù)據(jù)模型算法，針對(duì)刀閘等設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行智能圖像分析，通過(guò)刀閘等設(shè)備關(guān)鍵特征點(diǎn)比對(duì)，從而完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)刀閘等監(jiān)視對(duì)象的開(kāi)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(huì)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)抓拍，錄像，做到了事前預(yù)警，事中跟蹤，事后查詢(xún)。
　　3)軌道機(jī)單元
　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)《智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)技術(shù)規(guī)范》并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(shí)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(xiǎn)等各種原因，不適合安裝多臺(tái)攝像機(jī)的位置安裝了軌道式攝像機(jī)和相關(guān)控制軟件，可以實(shí)時(shí)獲取每個(gè)控制（保護(hù)、高壓）柜上的所有監(jiān)控信息，實(shí)時(shí)上傳中心主站。

軌道機(jī)部署圖及成像效果圖

　　4)車(chē)輛管理單元
　　人員車(chē)輛黑白名單管理，白名單人員車(chē)輛自動(dòng)開(kāi)門(mén)放行，發(fā)現(xiàn)黑名單人員車(chē)輛入站立刻報(bào)警，同時(shí)可與公安 110 進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在節(jié)省變電站無(wú)人值守的最后一道門(mén)崗人員的同時(shí)也徹底杜絕了人為因素對(duì)變電站安全管理的影響。
　　5)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(jī)，基本傳統(tǒng)攝像機(jī)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(kuò)展應(yīng)用。

　　2、紅外測(cè)溫系統(tǒng)
　　變電站早期設(shè)備紅外監(jiān)測(cè)方式，基本采用便攜式紅外測(cè)溫儀由運(yùn)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(wèn)題；隨后由便攜式紅外測(cè)，溫儀替換成便攜式紅外熱像儀，雖然解決了精度問(wèn)題，但便攜性和實(shí)時(shí)性問(wèn)題依然存在；隨著在線紅外熱像儀的出現(xiàn)，以上問(wèn)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(chǎng)監(jiān)控使用外，還可以作為有效防火報(bào)警設(shè)備，變電站內(nèi)的火災(zāi)往往是設(shè)備長(zhǎng)期發(fā)熱運(yùn)行引發(fā)的。使用環(huán)境監(jiān)測(cè)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(shí)時(shí)自動(dòng)巡檢運(yùn)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(bào)警信號(hào)，及時(shí)把報(bào)警信號(hào)上傳至運(yùn)維中心，從而使運(yùn)維人員“早發(fā)現(xiàn)、早處理”，用減少負(fù)荷或改變系統(tǒng)運(yùn)行方式等手段，確保設(shè)備運(yùn)行的安全，提高運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備缺陷的識(shí)別能力和預(yù)見(jiàn)性。

紅外測(cè)溫圖像與可見(jiàn)光圖像

　　3、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
　　應(yīng)根據(jù)變電站的實(shí)際需求，配置溫濕度傳感器、無(wú)線溫度傳感器、風(fēng)速傳感器、水浸傳感器等環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，這些環(huán)境信息通過(guò)環(huán)境數(shù)據(jù)處理單元實(shí)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(jī)用于系統(tǒng)的燈光控制，系統(tǒng)執(zhí)行夜巡視時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)遠(yuǎn)程燈光控制系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)巡檢到某個(gè)區(qū)域時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)該區(qū)域燈光，為攝像機(jī)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(shí)關(guān)閉燈光。
　　5、門(mén)禁管理系統(tǒng)
　　傳統(tǒng)的出入口管制，都是通過(guò)人防（保安）、物防（鑰匙）的方式進(jìn)行管理，不但權(quán)限無(wú)法區(qū)分（有鑰匙就可開(kāi)門(mén)），而且存在不確定的人為因素（監(jiān)守自盜）。門(mén)禁系統(tǒng)作為一種新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，集自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體。門(mén)禁系統(tǒng)的統(tǒng)一管理大大提高無(wú)人場(chǎng)所的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力和出入權(quán)限的管理能力、數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)、問(wèn)題的分析的水平，提高運(yùn)行維護(hù)的效率和大大降低成本。同時(shí)門(mén)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(duì)射、振動(dòng)探測(cè)器、紅外雙鑒等設(shè)備組成的安全警衛(wèi)設(shè)備，通過(guò)報(bào)警線纜直接與動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)連接，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，報(bào)警信息能夠及時(shí)上傳給動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)，并且能聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備，如啟動(dòng)照明燈光、聲光報(bào)警器等。通過(guò)對(duì)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(cái)產(chǎn)遭破壞和成人身意外傷害。
　　7、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)
　　消防報(bào)警系統(tǒng)具有不同的防區(qū)，當(dāng)檢測(cè)到火災(zāi)時(shí)，報(bào)警主機(jī)發(fā)送相應(yīng)防區(qū)報(bào)警信息到動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)。動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)可根據(jù)預(yù)置規(guī)則聯(lián)動(dòng)相應(yīng)功能：報(bào)警信息上傳中心，保安人員可以迅速來(lái)到事發(fā)地點(diǎn)；聯(lián)動(dòng)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(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)火勢(shì)。消防報(bào)警系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量能實(shí)現(xiàn)各種聯(lián)動(dòng)：開(kāi)啟門(mén)禁，使火災(zāi)區(qū)域的人員能夠逃生；實(shí)現(xiàn)與電源控制開(kāi)關(guān)的聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)切斷重要設(shè)備的電源。