電力設備監控系統研究

張立果 包留斌 范振山

【摘 要】經濟的高速發展需要電力的穩定支撐，如果電力設備出現故障，勢必會給經濟的發展造成不良的影響，因此對電力設備進行實時有效的監控從而防患于未然顯得尤為重要。本文結合當前企業電力設備監控系統的發展現狀，對其進行了簡單的介紹和研究，

【關鍵詞】電力設備 監控系統 研究

國民經濟的快速、健康發展離不開電力工業的大力支持，安全、穩定和充足的電力供應是保障國民經濟健康發展的前提。電力系統包括原始電能的生產、輸送、分配等多個環節的操作，極大地滿足了人們從事日常生活及生產活動的用電需求。電力系統是由各類電力設備組成的，設備工作狀態對電網調度效率有直接性的影響。如今，電網的分布越來越廣泛，各種電力設備特別是室外高壓輸變電線路所處環境復雜、易受損害，從而導致電力事故的發生。因此，需要我們能夠對各類電力設備進行實時的監控，確保其能夠安全的運行，防患于未然，減少甚至避免電力故障帶來的經濟損失。在現代電力控制系統中，根據電力設備設計了監控系統，通過觀察設備反饋出來的數據信號，發出準確的操控指令。近年來電力行業對監控系統的應用越來越多，特別是無線遠程監控系統的功能優勢顯著，改善了電力設備的運行效率?；谝陨戏治隹梢钥闯?，電力設備監控系統的研究與發展對電力工業以及整個國民經濟的發展具有重要的現實意義。

1 電力設備監控系統的發展現狀

對電力設備進行監控的傳統方式是人工巡查，需要相關檢測人員現場運用感官以及配套的檢測儀器對電力設備進行一些簡單的監測，這種監測方式存在很多缺陷，比如勞動強度大、檢測質量分散以及容易受主觀因素影響等等。

經濟的發展迫切需要電力的支持，由此帶動我國高壓輸電線路的規模迅速增長，線路運行部門對線路巡視維護的工作量越來越大，急需用先進的技術來幫助線路維護人員提高工作效率。智能視頻技術應運而生，其借助計算機強大的數據處理功能，對視頻畫面中的海量數據進行高速分析，過濾掉用戶不關心的信息，僅僅為監控者提供有用的關鍵信息，在減輕視頻監控人員勞動量的同時可以減少誤報漏報，還可以提高報警處理的及時性，大大提高了電力系統監控的效率。近年來，隨著計算機技術的進展和微機監控技術在電力設備的推廣使用，電力設備巡檢機器人系統因其靈活地控制運行方式、不受天氣因素影響等優點，逐漸在無人值班或少人值守電力設備對戶外高壓設備執行巡檢任務，為及時發現和消除設備缺陷，預防事故發生，確保設備安全運行發揮了一定的作用。

2 電力設備監控系統的設計原則

2.1 技術先進

監控系統的設計一定要具有科學性和先進性，兼顧當前和未來的應用需求，使其具有較長的生命周期和先進水平。應合理的引進各種先進的傳感技術、微電子、計算機軟硬件和數字信號處理技術、專家系統等綜合智能系統，使基于設備狀態監測和先進診斷技術的狀態檢修研究及應用得到不斷地發展。

2.2 擴展開放

除了保證監控系統內部之間的有機協調外，還應留有面向外部系統的標準接口，以實現與其它子系統之間的數據交換，保證系統的不斷擴展。系統設備選型遵循有關國際標準、國家標準和行業標準，使系統具有高度的開放性和技術上的兼容性，系統間應具有良好的互聯、互操作能力。

2.3 操作便捷

系統設計應充站在有利于操作人員便捷監控與操縱的立場上，使數據處理工作簡單、方便、快捷，業務流程清晰，符合常規業務處理習慣，系統數據維護方便，備份及數據恢復快速簡單。理想的電力設備監控系統應該能夠提供智能化的數據處理平臺，由數字顯示屏把故障監測結果呈現出來。

2.4 安全可靠

安全可靠不僅包括系統本身，也包括相關的數據信息。系統的設計必須在投資可接受的條件下，從系統結構、技術方案等方面綜合考慮，以確保系統長期運行的可靠性和穩定性。系統建成后，除了操作人員必須得到相應的操作手冊外，在技術上提供先進的、可靠的、全面的安全保密方案和應急措施。

3 電力設備監控系統的整體構建

電力設備監控系統主要包括現場設備系統、網絡傳輸系統和監控中心系統。

3.1 現場設備系統

現場設備系統主要是指電力設備的圖像采集與處理，設備主要包括攝像機系統、紅外煙霧報警器、視頻編碼服務器、溫度濕度傳感器和太陽能供電系統等。前端攝像頭的視頻或者音頻信號通過模擬音視頻線纜接入視頻編碼服務器，由視頻編碼服務器對模擬信號進行編碼壓縮后編碼為數字方式的信號，并通過網絡向遠端的監控中心傳輸。

3.2 網絡傳輸系統

網絡傳輸系統一般包括：通信網絡、數據中心和數據終端。傳輸的通信網絡為總線形網絡，可以將高速網絡通信鏈路設備完全結合起來，連接在總線上的設備通過監察總線上傳送的信息來檢查發給自己的數據。通信服務器以公網固定IP或固定的域名接入Internet，CDMA數據傳輸單元（DTU）上電后，主動與通信服務器建立連接。

3.3 監控中心系統

監控中心系統在電力監控系統中的作用是不可忽視的，不但是電力監控系統的集控中心部分，還是監控管理系統和監控客戶終端組成的主要圖像監控服務器。它主要完成以下幾種功能，例如對圖像解碼和接收，電力遠程監控的管理，電力監控中的優先權的分配，電力遠程控制信號的協調，遠程圖像的實時監控和視頻錄像的回放、備份、恢復等功能。

4 結語

對電力設備監控系統的研究與應用，能夠夠使我們更好地對各類設備進行有效的控制，減少甚至避免電力系統故障的發生，創造安全穩定的供配電環境，保證地區經濟的健康發展。與此同時，企業和科研單位要不斷地對監控系統進行優化，并合理引進先進的技術與設備，保障電力設備監控系統的高效運行。

參考文獻：

[1]趙中原，方志，丘毓昌，王爾智. 電力設備監控系統的發展[J]. 沈陽工業大學學報，2001，08：308-311.

[2]祁瑞琳，謝銘. 研究電力設備監控系統操作的要點[J].科技風，2012，09：38.

[3]康欣. 基于無線網的電力設備監控研究[J].設計與分析，2014，04：158-159.

[4] 成春旺，劉曉平，孔兵，王功成，牛華峰.基于GPRS的電力設備無線監控系統研究[J].電力系統通信，2006，02：39-41.

[5]胡自強.基于多無線傳感器網絡的電力設備安全監控系統研究[J].電工研究，2012，06：53-54