无人值守变电站遥视系统【文献综述】.doc

1、毕业论文 文献综述 电气工程及自动化 无人值守变电站遥视系统 摘要： 变电站遥视系统，又被人们称作变电站远程监控系统。它是运用了多种跨领域技术的一种兴起的自动化系统，通过网络通信、计算机、视频编解码等等技术来设计采集终端将变电站将实时现场图像进行运输到后台。通过后台，工作人员可以对变电站的周遭环境进行实时的监视，以确保变电站的安全运行与生产。 关键词： 无人值守变电站；遥视系统；远程监控 1引言 这几年以来，随着偷窃电力、破坏电力设施等犯罪行为的兴起严重防碍了输配电等电力活动的正常运作，不但给国家公共造成了极其 严重的经济损失，而且阻碍了我们的日常生活的正常进行。变电站作为是关系着整个地区正常

2、电力供应的电力系统的“心脏”，我们必须采取有效的计划方案确保它的正常运作。以前，在设计无人值守变电站的时候，电力系统基本具备的技术只有遥调、遥控等能力，无法直接勘察现场周围的环境，导致变电站现场频频发生的意外，比如火灾、盗窃等等。远程监视的提出保证了现场意外可以得到及时有效处理。它不仅可以实现变电站现场无人值班，而且可以让一人在后台监控多个变电站，大大节省人力费用开销 1。 遥视系统又称远程监控系统，所谓“遥视”就是通过远 处现场的摄像机把现场的实时图像等模拟信息经过 A/D 转化后，再将其量化与编码并且上传到后台，在后台中心传输过来过来的压缩后的数据进行视频解码后就能看见远处现场的实时视频。

3、它是运用时下最为先进的图像编解码技术和通信技术，集设备监视、图像采集、闭路电视、图像监视预报联动和视频图像压缩等功能于一体的综合自动化系统，经过遥视系统可以在后台中心看到变电站现场的实时情景 2。 2.无人值守变电站遥视系统 2.1 遥视系统的发展 遥视系统的经历了三个阶段的发展：第一代遥视系统依靠电话拨号方式或者采用电话专线，由于电话信道宽 带小的原因图像的编码只能采用 H.261 与 H.263。但是这种方式由于效果不理想很快就被完全淘汰，视频质量不佳，视频不流畅；第二代遥视系统采用图像的传输采用点对点模式的 ISDN专线。虽然该方式的推出受到很快电力行业的推崇，并开始较为广泛运用，不过这

4、种方式不是没有缺陷，比如次数较多的图像压缩与解压大大损坏了画面的质量，加上也不太迎合当前数字网络化的发展趋向，因此，第三代遥视系统被很快的研究与推出。三代系统依靠宽带网络与 E1 信道为媒介进行通信，这个遥视系统实质上是一个运用多项跨领域技术的多媒体数字网络化系统 3-7。 2.2 遥视系统的组成 遥视系统其后台称为调度监控中心（也称主站系统），其视频监控现场称为远程变电站系统（也称子站系统），它们通过通信网络组合而成，这三者也是构成遥视系统的主要三个环节。 遥视子站的职能是用变电站内所安装的摄像机对现场实景进行拍摄，再经过现场采集终端系统进行将摄像机所采的模拟信号 A/D 转化成数字信号，然

5、后压缩编码，最后将数据存储与数据上传后台，并且接收后台的反馈信息和执行主站的下达各种命令。子站一般由这几个部分组成：其一是采集设备，也就是摄像机，它的作用是拍摄周围的环境与电气设备视频图 像；其二是视频编码器，将摄像机的图像信号进行采集和压缩编码；其三是信号传输媒介，一般为通讯网络，将现场采集来的图像信号压缩编码后上传到主站。子站的采集终端设计方案将会在文章后面重点讲解。 遥视主站的职能是处置子站上传信号、控制以及下达命令给子站等。在主站可以实时监控各个远程子站站端的所有动态，也可以对子站站端的视 /音频信息进行存储或者进行回放等功能。工作人员在遥视主站可以随意选择遥视子站的任何摄像机下达多方

6、面的命令，比如：改变摄像机的光圈，调整摄像机的拍摄角度与位置等。工作人员还可以在遥视主站对监控现场的重 要电气设备进行监视，如果现场发生事故的话可以马上下达命令处理与报警。 2.3 遥视系统的图像压缩技术 视频压缩编码技术是遥视系统的关键所在。之所以这么说是因为它往往决定传输到后台的视频质量与网络适应性能力。如果编码技术比较落后，那么它传输到后台的图像质量往往比较差、模糊，而且视频流的数据量大容易拥塞网络。 第一代遥视系统采用 H261 或者 H263，第二代采用 MPEG1 和 JPEG 标准，也有些地方采用非标的小压缩方式，目前第三代遥视系统普遍采用 MPEG-4 标准（或者 H264）

7、8。 2.4 嵌入式系统简介 在智能化 的今天，所有电子电器产品总体趋向微型化发展，常常会要求把计算机控制部分安装于产品设备里面而且占有的空间和内存尽量的小，所以处理器一般都没有多少内存更是没有外存空间，而操作系统就被安装在这有限的 ROM 里面，这样的系统人们称之为嵌入式系统。 从广义的角度上讲，嵌入式系统就是带有微处理器的专用软硬件。嵌入式系统通常包括嵌入式微处理器，用于控制它的操作系统以及在操作系统上的应用程序，整个系统需要由不同的硬件、软件和系统集成商一起协同合作，才能形成一个完整的产品。一般主要由： CPU、嵌入式操作系统、应用软件这三个结构 组成 9-12。 2.5 TMS320D

8、M642 芯片简介 TMS320DM642 式 TI 公司生产的一种用于多媒体应用的 DSP 芯片。它的处理功能很强大，又有高度的灵活性和可编程性，同时外围具备了非常完整的音频、视频和网络通信等设备及接口。 TMS20DM642 主要由这些部分组成 13-14： 1， CPU， CPU 包括八个功能单元，两个寄存器和八个功能各异的数据通道，； 2， 3 个 VP 口 ，它可以配置视频与音频输入端口，也可以与编码器连接实现视频、音频数据输出； 3，一起复用的 HPI、 PCI、以太网接口 EMAC，它们通 过使能端配置可以实现其中一种或 2 种接口功能； 4，外部存储器接口 EMIF，可以与外围

9、存储器连接； 5， EDMA，具有 64路独立通道的增强型直接内存访问控制器； 6，多通道带缓冲串行端口 McASP 与 McBSP 。此外还有16 位通用 I/O 接口、 32 位通用定时器等等其他部分。 3.总结 无人值班已经成为变电站的主要运行模式，根据安全和运行的需要，遥视系统在电力应用具有重要的现实意义和必须性。基于嵌入式系统与 MPEG-4 图像压缩技术的新一代遥视系统即将代替所有第一代和第二代遥视系统成为新一代比较全面和完善的系统。 参考文献 1 朱宁 .电力行业的经营风险 J.四川大学学报 ,2003,2,18(43):12 13. 2 沈祥，祝项英，金乃正 .无人值班变电站远

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