监控图像处理

监控图像处理（通用11篇）

监控图像处理 篇1

1 引言

事故信号是由于电网故障、设备故障时,引起开关跳闸、保护装置动作出口跳合闸的信号。当信号传达到监控机时,监控员根据所报信号,检查保护动作范围,开关动作情况,打开图形网关,检查光子牌亮牌程度。同时,记录时间,汇报调度开关、保护、光子牌动作情况,做出正确分析,利于调度进行事故处理。通知运行维护单位,对设备进行现场检查,防止事故扩大化。运维单位在接到监控员通知后应迅速组织现场检查,及时向相关值班调度员和监控员汇报检查结果。

2 事故信息处置过程中分析

事故信息处置过程中,监控员应按照调度指令进行事故处理,并监视相关变电站运行工况,跟踪了解事故处理情况。事故信息处置结束后,变电运维人员应检查现场设备运行状态,并与监控员核对设备运行状态与监控系统是否一致。监控员应对事故发生、处理和联系情况进行记录,并开展专项分析,形成分析报告。在调度人员指挥事故处理时,监控值班员要密切监视监控系统上相关厂站信息的变化,关注故障发展和电网运行情况,及时将有关情况报告相关值班调度员。事故处理过程中,调度、监控值班员按照职责分工进行上报和相关通知工作,遇有重大事件时,应严格执行重大事件汇报制度。如果事故发生在交接班过程中,交接班工作应立即停止,由交班人员负责事故的处理,接班人员可以协助处理,在事故处理未结束之前不得进行交接班。事故处理完毕后,监控值班员应与现场运维人员核对相关信号已复归并整理事故处理记录。

2.1 异常信号处理分析

异常信号是在设备运行异常情况下发出的告警信号,影响设备遥控操作,直接威胁电网安全与设备运行,是需要及时处理的重要信号。当发出异常信号时,监控员通过监控系统发现监控告警信息后,应迅速确认。并根据情况,收集告警发生时间、保护动作信息、开关变位信息、监控画面推图信息、现场视频信息、现场天气情况,判断设备运行状况,汇报调度,必要时应通知变电运维单位现场检查,确保设备完好。运维单位在接到通知后应及时组织现场检查,并向监控员汇报现场检查结果及异常处理措施。如异常处理涉及电网运行方式改变,运维单位应直接向相关调度汇报,同时告知监控员。异常信息处置结束后,监控员应与变电运维人员确认异常信息已复归,并做好异常信息处置的相关记录。

2.2 越限信号处理分析

越限信号是反映重要遥测量超出报警上下限区间的信息。重要遥测量主要有设备有功、无功、电流、电压、主变油温、断面潮流等。是需实时监控、及时处理的重要信号。当监控员发现越限信号时,汇报调度,了解负荷情况,并根据情况通知运维单位检查处理,必要时进行现场测温。监控员收集到变电站母线电压越限信息后,应根据有关规定,按照相关调度颁布的电压曲线及控制范围,投切电容器、电抗器和调节变压器有载分接开关,如无法将电压调整至控制范围内时,应及时汇报相关调度。监控员收集到变电站主变运行参数越限信息后,应汇报调度,配合调配负荷。同时,通知运维单位,开启主变风冷,降低主变温度,加强现场巡视次数,防止设备过负荷而发生事故。

2.3 变位信号处理分析

变位信号特指开关类设备状态(分、合闸)改变的信息。该类信息直接反映电网运行方式的改变,是需要实时监控的重要信息。变位信号的出现,可能发生设备跳闸信息,因此,要迅速检查开关变位的相关数据是否改变,保护动作情况,尽快确定设备运行状态,确认设备变位情况是否正常。如变位信息异常,应根据情况参照事故信息或异常信息进行缺陷登记,汇报调度和相关部门处理。

正常监视是指监控员值班期间对变电站设备事故、异常、越限、变位信息及输变电设备状态在线监测告警信息、输变电设备负载情况进行不间断监视。正常监视要求监控员在值班期间不得遗漏监控信息,对各类告警信息应及时确认,及时进行处置并做好记录。

遇有下列情况,应对变电站相关区域或设备开展特殊监视:设备有严重或危急缺陷,需加强监视时;新设备试运行期间;设备重载或接近稳定限额运行时;遇特殊恶劣天气时;重点时期及有重要保电任务时;电网处于特殊运行方式时;电网发生事故或安防、消防系统告警时;其它有特殊监视要求时。监控员对变电站设备采取的加强监视措施,如增加监视频度、定期抄录相关数据、通过变电站视频系统辅助查看、对相关设备或变电站进行固定画面监视等,并做好事故预想及各项应急准备工作。

3 其它情况下如何应对

出现以下情形,监控系统发生异常,造成受控站部分或全部设备无法监控时,监控值班员应通知自动化人员处理。必要时调控中心应将相应的监控职责临时移交运维单位:1.变电站站端自动化设备异常,监控数据无法正确上送调控中心;2.调控中心监控系统异常,无法正常监视变电站运行情况;3.变电站与调控中心通信通道异常,监控数据无法上送调控中心;4.变电站设备检修或者异常,频发告警信息影响正常监控功能;5.其它原因造成调控中心无法对变电站进行正常监视。

监控职责临时移交时,监控员应以录音电话方式与运维单位明确移交范围、时间、移交前运行方式等内容,并做好相关记录。监控职责移交完成后,监控员应将移交情况向相关调度进行汇报。将设备监控职责移交给相应现场运维人员,在此期间,现场运维人员应加强与监控值班员联系。监控员确认监控功能恢复正常后,应及时通过录音电话与运维单位重新核对变电站运行方式和监控信息,收回监控职责,并做好相关记录。收回监控职责后,监控员应将移交情况向相关调度进行汇报。

调控中心负责监控范围内变电站设备监控信息、输变电设备状态在线监测告警信息的集中监视。负责监视监控系统中变电站设备运行工况;负责监视变电站设备事故、异常、越限及变位信息;负责监视输变电设备状态在线监测系统告警信号;负责监视变电站消防、安防系统告警总信号;必要时负责通过变电站集中视频系统辅助查看变电站运行工况。

参考文献

[1]李振东.基于字节码的软件监控及可信演化框架设计与实现[D].国防科学技术大学,2011.

[2]毕文奇.监控使能的软件编程框架设计与实现[D].国防科学技术大学,2010.

监控图像处理 篇2

安全监控系统是保障矿井安全生产的重要手段，为了加强对安全监控系统的管理，保证安全监控系统的正常运行，在安全监控设备出现故障时，应采取以下安全措施。

一、传感器故障

1、监控中心发现中心站传感器浓度显示异常时，立即向调度室进行汇报，并通知队领导安排人员到现场进行检查、处理，该区域瓦检员尽快赶到故障地点用光学瓦斯检定器进行检测，判定传感器是否出现故障。

2、传感器发生故障时应将便携式检测报警仪悬挂在传感器吊挂位置，以便对传感器浓度进行连续监测。

3、监控维修工携带已调校的传感器迅速赶至故障地点更换传感器，保证监控系统运行正常。

4、矿组织相关人员对故障或事故情况进行追查，并按矿安全监控管理规定对相关单位及责任人进行处罚。

二、监控设备及线路故障

1、传感器监控线路出现故障时，监控中心应及时通知井下监控维护员进行检查、处理。

2、如监控主线路和监控设备出现故障时，监控中心应及时安排人员进行处理。

3、处理故障期间，应将便携式检测报警仪悬挂在传感器吊挂位置，以便对传感器浓度进行连续监测。

4、在做甲烷超限断电功能测试过程中，如果断电范围内的机电设备不能正常断电，测试人员应和现场电工（变电所值班人员）联合查找故障原因并立即处理。

5、在处理风机开停、风门开关、风速、馈电等监控设备故障时，要严格按照设备的维修要求及时处理。

6、安全监控设备出现故障后，监控中心应将设备故障情况及采取的处理措施及时向有关领导汇报。

7、在处理监控设备故障期间，如没有在规定时间内处理好，将按矿安全监控管理规定对相关的单位及责任人进行处罚。

三、故障处理方法：

当传感器出现超限报警时处理办法及汇报程序：

1、机房人员要认真观察各个地点瓦斯变化情况。（1）采掘工作面：

瓦斯达到0.5%时，要立即引起重视，如果有上升趋势，要立即向队值班领导及生产调度和区域作业队组进行汇报，以便及时掌握情况，做出应对措施；当瓦斯达到0.8%时，要及时向调度室、通风队领导进行汇报，制定应急处理措施，井下瓦检员、监测工应立即达到该区域查明原因、进行处理处理结果及时汇报调度室及队领导。

（2）其他地点及硐室：

认真观察瓦斯变化情况，一旦瓦斯达到0.3%并出现上升趋势时，要立即向队值班领导进行汇报，当瓦斯达到0.5%时，要立即引起重视，要立即向队值班领导及生产调度和区域作业队组进行 汇报，以便及时掌握情况，做出应对措施。并要求井下瓦检员、监测工应立即达到该区域查明原因、进行处理处理结果及时汇报调度室及队领导。

2、当出现传感器断线、误报时处理办法：

（1）井下监控维护员在处理故障前，要把所带故障分站插头接线盒里的传感器信号线断开

（2）从传感器插头开始，打开接线盒，用万用表电流当一表笔接信号线，另一表笔对地线进行测量，按此程序对各个接线盒进行逐一排查测量直到找到问题所在把其进行处理。

（3）处理好后再把分站接线盒信号线接好，处理完毕后要及时汇报监测机房。

四、安全措施

1、安全监控设备维修人员下井时必须携带便携式甲烷检测报警仪，并携带维修所需要的各种工器具，包括万用表、扳手、斜口钳等。

2、乘坐人车、巷道内行走及穿越皮带时，严格遵守相关规章制度。

3、在皮带上方作业时，应先与皮带司机联系好，当皮带完全停稳后方可作业，当作业完毕后，要及时和皮带司机联系。

4、在工作现场要仔细检查周围的支护、巷帮、顶板等情况，确认安全后方可工作。

5、在轨道大巷内施工时，如需停架空线，要和机电队联系，切断架空线电源后方可施工。

6、工作过程中要用便携式甲烷检测报警仪对作业地点瓦斯浓度进行检查，瓦斯浓度不超限时方可作业，如果甲烷传感器和便携仪数值误差较大时，以较大值为准。

7、在处理故障期间，维修人员要严格按照相关操作规程进行施工，不得违章作业。

8、在工作地点如果发现有监控电缆吊挂不符合标准要求，维修人员应及时进行整改。

监控图像处理 篇3

关键词：电力运营 数据处理 资源整合

中图分类号： TP311 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2016）07（b）-0000-00

通过对电力系统动态性和实时性监测可以掌握大量的实时数据，它是电力系统动态运行的具体体现，但这也严重制约了电力系统的长期发展。现代电力运营监测员应充分利用电力运营监测平台，提升系统数据利用率，建立以供电部门基础数据处理，做好各项数据的衔接、处理，协同各部门协同问题，促进国家电网数据系统的高效运转。

1大数据时代相关内容概述

1.1大数据时代整体发展形势

从我国互联网技术的快速发展，各行业企业在大数据时代中均积累了大量的经营数据，它决定了企业的长期健康发展。为了更好的完成我国电力企业在大数据时代下的发展任务，本文笔者主要从以下四方面进行了大数据时代发展形势加以概括，进一步实现对电力企业数据共享，实现多种资源的优化整合：

一，促进电力各部门数据的优化整合与共享，提升企业各种资源的整体利用率；二，加快电力数据资源开放力度，扩大资源利用面；三，进行大数据基础设施的统筹规划，提升数据资源利用的合理性；四，构建科学的宏观调控数据体系，进一步实现电力运营监控的宏观调控。

1.2充分发挥大数据平台业务优势，进行管理短板定位

综合考量电力运营业务流程绩效指标，对业务流程整体执行效率进行综合评价；进行执行效率较低业务流程环节的准确定位，全面分析业务流程设计的科学性与合理性，并提出综合性流程改进建议；我们应当在整体业务流程绩效指标和详细数据的基础上，作出有关于业务流程制度、岗位绩效、职责及标准的整体改进意见和建议；提升各部门、不同业务之间的协同性，进行管理短板的准确定位。

1.3加强数据资源安全保障

数据资源的有效利用离不开数据体系的健全和完善，它是加强大数据环境网络技术研究和安全的关键，只有构建大数据时代下的电力运营监测安全评估体系，才能够使企业在大数据安全基础上，提升电力运营监测和预警工作质量，提升电力企业服务水平。

2做好大数据时代电力运营监测系统数据处理

2.1监测数据类型

电力运营监测数据类型主要分为基础型数据、电力企业运营数据以及电力企业管理数据几种，基础型数据是以电力企业生产数据为主，它包含了电压稳定性、发电量、电能质量等，业务部门和业务系统要确保基础数据的完整性和准确性；电力企业运营数据指的是电力企业在生产过程中所产生的数据，通过对上述数据进行分析、处理，它能够为公司整体运营决策指明方向。电力企业管理数据仅限于特定环境下的共享和使用，它主要指协同办公、ERP及一体化平台等方面数据，做好该方面数据分析、处理有利于推进各部门工作的开展。

2.2监测移动数据处理

针对运营监测信息支撑系统来讲，异动产生、处理、统计是异动管理的主要内容，异动类型又可分为数据质量异动、接口异动和数据质量异动三种，业务异动就是通过业务数据分析出生产运营情况，业务异动又可详细划分为指标异动、流程异动和明细数据异动；而数据质量异动就是要分析出接入数据的准确性、完整性和及时性，并作出相关异动数据信息分析、处理。接口异动就是因接口问题产生的异动情况。

3.大数据时代下电力运营监控数据应用

3.1电力生产环节中大数据的具体应用

由于电力系统管理项目众多，想要单纯依靠人力来完成数据的分析和整体难度极大，只有充分利用现代化信息技术手段和多种业务模型才能够不断提升输电线路可靠性和在线计算输送功率，更好的完成电力生产相关技术指标，促进电压质量管理工作的发展。常态化低电压监测有利于实现用户和低电压电台之间的协同合作，实现对低电压运行情况的跟踪治理。因此，电力系统相关部门应在大数据环境下，按期做好停复电监测和电压质量分析报告。

3.2大数据在电力系统营销中的具体应用

远程视频技术应用能够帮助电力运营工作人员进行相关业务的巡查，是运营监测中心针对高压电力作业实施的重要举措。通过远程视频技术的帮助能够极大的缩短营业窗口情况的巡视，进一步提升电力营业窗口整体服务质量，降低用户投诉率，提升电力用户的满意度。积极开展工业电量预测，更好的满足用电需求管理，促进用电系统稽查监控业务，更好的挖掘线损治理工作成效挖掘及典型案例提炼。

3.3大数据在电力检修中的具体应用

电力系统运营中心通过大数据运营监控平台的利用，充分实现了对电网设备运维、资产寿命周期以及资金收支等情况，并将其上报于上级在线监测分析系统中，保证电网系统的正常稳定运行，进一步完成电网设备运维绩效分析。我们应当综合利用大数据时代数据挖掘手段，做好电网生产运营过程中的操作票、工作票及缺陷记录等相关明细的分析和静态数据流程匹配工作，做好配电网络设备的日常巡视、检修处理等工作，促进各部门之间的协同，提升电网运维管理工作发展，尽早发现电网运营过程中存在的不足，全面掌握巡视、检修、缺陷发现等流程绩效分析，做好各环节定量诊断调度和检修，进一步实现电网系统的纵向贯通和横向协同，不断提升我国电网运维管理水平。据相关数据统计，我国大数据时代下电力运营监控线路消缺原因、消缺时长如下图1所示：

4结束语

经上述分析，我们可以了解到数据信息维护、处理对于电力自动化系统运用意义重大，只有充分利用大数据时代所带来的数据分析、处理、应用方面的优势，做好不同数据类型的准备工作，进行电力自动化系统数据准确性、快速性整合，采用科学合理的策略指导，促进大数据时代电力系统数据的长期可持续发展。

参考文献

[1]崔希广；高速公路电力自动化系统信息平台的研究与应用[J]；科协论坛（下半月）；2012年10期

[2]李东；电力自动化系统中心站无人值班模式技术分析[J]；河南科技；2013年20期

监控图像处理 篇4

关键词：视频,监控,背景,目标识别

0引言

近些年来, 在很多涉及生命财产安全的行业中, 安全监控越来越引起人们的重视。铁路行业的安全监控一直以来是铁道部和国家关注的重点项目, 随着我国火车的不断提速, 安全问题不容忽视, 如何保证行车安全和行人安全直接关系到整个铁路行业的发展。

本文设计的铁路沿线视频监控方法是通过一种基于视频图像处理实现对于行人穿越铁路线的监控。当被监视区域中出现目标后可以自动报警并且存储相应的故障照片, 为事后的工作提供可靠的依据。算法设计的最大特点是提出一种以图像处理为核心的安全监控设计, 通过图像处理可以自动判断有无危险情况发生并自动报警, 特别是在监控人员不在时能够发挥很大的作用。

1视频监控系统中背景的提取

背景图像是指视场中没有运动目标的图像, 即使视场内有运动目标, 背景算法也通过技术处理除去目标而获得没有运动目标的背景图像。目前常规的背景提取的方法有统计直方图法、统计中值法、多帧图像平均法和连续帧差法等。

以上四种方法分别有各自的缺点。统计直方图法存在的问题是随着统计帧数的增加, 得到的背景图像效果并不明显;统计中值法存在的问题与统计直方图法也相差无几, 此外该算法实现时计算量较大, 占用计算机内存较大, 处理较慢;多帧图像平均法得到背景图像受目标运动量的影响比较大, 随着平均帧数的增加, 噪声消除才会有所改善;连续帧差法静止的背景图像不能直接获得, 其关键是如何在有目标运动的情况下获得良好的背景图像, 由于该算法并没有对帧差分本身进一步处理, 存在的问题是易把纹理相似的前景交叠区域误认为背景。

综合考虑以上四种背景提取方法, 本文采用结合多帧图像平均法和连续帧差法这两种方法来进行视频序列背景的提取。考虑到运动目标的多样性, 有目标经过视场而引起的变化长时间内可忽略不计。多帧图像平均法时将运动目标看作为噪声, 用累加平均的方法消除噪声, 利用目标运行一段时间的序列图像进行平均而得到视场背景图像。连续帧差算法是通过当前帧的图像与前一帧图像的差值找到运动区域, 对运动区域的背景保持不变, 而非运动区域的背景则用当前帧进行更新, 经过一段时间的迭代便可提取出背景。两种方法的结合可以很好地弥补各自的缺点, 能够适应铁路沿线周边环境的要求, 对存在运动目标的背景能够提取出质量较高的背景图像。具体过程如下:

只考虑三帧的情况下, 首先从视频序列中随便提取三帧, 如图1 (a) ～图1 (c) 所示。然后对提取出来的三帧图像分别转换为灰度图并求出它们的灰度平均图像, 以灰度平均图像作为连续帧差法的第一帧图像 (即原始图像) [1] 。通过原始图像和提取的三帧图像来做连续帧差法, 得到的背景图像经过灰度图如图1 (d) 所示[2]。

2视场中危险区域的划定

从已经得到的背景图像灰度图开始, 进行一系列的图像处理, 将会得到一幅标定了危险区域的二值图像。首先对背景灰度图进行均匀化处理, 依次是图像增强、图像二值化、区域标记、除去图像毛糙和图像膨胀[5]。

图像二值化后的结果如图2 (a) 所示, 得到的最终结果如图2 (b) 所示。从两幅图像的对比可以看出, 图像经过一系列处理后, 基本标定了危险区域。

对于得到的图2 (b) , 图中白色的区域为铁道双轨内部即设定的危险区域。应用此种方法得到的结果图像在光照条件充足情况下能够得到更好的效果, 不适用于光照条件不足和夜间的危险区域标定。

3危险情况存在时图像的自动保存

由于视频拍摄的位置是平行于地面, 所以拍摄到的视场很宽广。如果对拍到的整个铁路线进行监控, 那么周围环境会对图像处理带来很大的干扰。所以为了达到较好的监控效果, 只考虑沿线的某一块区域, 本文选定的监测区域是:行的位置从346～386的像素点, 列的位置从341～370的像素点。待监测的视频是25帧/s, 每秒钟从视频中抽取一帧进行监测。对于每一帧待监测的图像首先要进行图像的预处理, 处理步骤包括有转换为灰度图、二值化、图像膨胀等。把预处理后的图像和图2 (b) 做相与运算, 然后对得到的结果图像在监测区域内进行像素统计。

首先设定一个计数器counter, 并令其初始值为0。在监测区域内对每个像素点进行二值判断, 如果像素点的值为0 (即黑色点) , 那么计数器自动加1, 待监测区域内的每个点判断完毕后, 再对counter的值进行判断。如果counter的值大于200 (说明监测区域有很大的干扰, 即有人进入) , 则自动对当前待监测的帧以灰度图的形式保存起来, 如果counter的值小于等于200 (说明监测区域没有受到足够大的干扰) , 则本帧监测结束, 不保存图像, 转而监测下一帧。

对每一帧都做上述处理, 经过一段时间的监测后, 系统会自动保存一些危险情况存在时的图像 (灰度图形式) 。图像自动保存方法流程图如图3所示[3]。

从监控结果来看, 得到的是一幅幅危险情况存在时的图像, 图像自动保存的部分结果如图4所示。这些图像是从10 min的视频数据中自动抽取出来的, 从这些图像中可以分析整个设计的识别率, 识别率的高低影响着算法设计和程序编写的好坏。

通过铁轨的人总数为114人左右, 计算机成功识别出的越轨行为有99人、计算机没有识别出的越轨行为有15人, 本身无越轨行为但被计算机识别出的有9人。监控结果的成功率= (99÷114) ×100%=86.8%;监控结果的漏报率= (15÷114) ×100%=13.2%;监控结果的误报率= (9÷114) ×100%=7.9%。

4一种目标识别算法

铁路上运动目标主要分为:行人、车辆、小动物和其他。

在对目标进行识别前先要对危险情况存在时灰度图图像自动保存的结果进行必要的图像处理, 目的是为后续的目标识别奠定基础, 使经过处理后的图像更加方便地应用于目标识别。在这里图像预处理主要包括增强图像对比度、中值滤波和平滑处理等。目标识别算法的流程图如图5所示。

根据运动目标的分类可知, 车辆的周长是最长的, 所以首先直接判断图像中运动目标的周长, 如果大于某一设定好的阈值, 则可轻易判断出视场中目标属于车辆。余下的目标中, 行人比小动物的纵横轴比值大, 设定纵横轴比阈值, 据此可以判断出目标属于行人。最后将设定一个面积阈值, 面积大于此阈值则可判断目标属于小动物, 否则目标属于其他一些环境的干扰。

5结语

本文首先对拍摄到的视频进行背景提取, 根据提取到的背景经过一系列的图像处理最终对视场中危险区域进行划定。然后系统自动监测视频数据, 自动以灰度图的形式保存危险情况存在时的图像, 目的是为了后续的目标识别。最后根据铁路沿线上可能出现的运动目标, 提出了一种运动目标识别算法。从监控结果可以看出, 整个算法设计具有一定的可行性, 可以作为基于图像处理的铁路沿线视频监控的一种算法, 有一定的参考价值。

参考文献

[1]黄浩军, 胡鹏, 李涛, 等.交通视频检测系统中背景提取的优化算法[J].湖北汽车工业学院学报, 2006, 20 (4) :52-55.

[2]徐晓夏, 陈泉林.智能交通监控系统中的自适应背景更新算法研究[J].上海大学学报:自然科学版, 2003, 9 (5) :420-422.

[3]Rafael C Gonzalez.数字图像处理 (Matlab版) [M].北京:电子工业出版社, 2007

[4]肖琨.数字视频监控系统在铁路上的应用研究[J].铁道工程学报, 2008 (2) :69-72.

[5]张勤常.视频监控在铁路系统中的应用探讨[J].铁路工程, 2007, 4 (4) :46-47.

[6]黄垠瑜.铁路沿线重要场所远程视频监控系统的建设与应用[J].安防系统设计, 2007, 35 (6) :24-25.

监控图像处理 篇5

关键词：电视监控系统图像干扰

0引言

闭路电视监控系统(CCTV)在建筑工程中的应用越来越多，由于系统周围电气环境比较复杂，容易形成各种干扰源，如果施工过程中未采取恰当的防范措施，各种干扰会通过传输线缆进入闭路电视监控系统，造成视频图像质量差等问题。电视监控系统一般由前端图像采集系统、线路传输系统、后端图像显示处理系统组成。由于种种原因，后端图像显示系统往往会出现这样或那样的干扰现象，若不及时解决，会给整个系统的实时监看、录像等造成不良影响。

1视频信号干扰产生的原因

1.1广播干扰：由于实际应用的需要，必须将电缆在空中架设，这时电缆本身就相当于一根很长的天线。由于天线效应的结果，电缆中会产生相当大的广播干扰电压，并在电缆外皮上产生干扰电流，这一电流通过电缆两端接地点与地构成回路，于是在终端负载上就会产生广播干扰信号的电压，使干扰信号混入视频信号中。这种干扰信号在图像上表现为较密的斜形网纹，严重时甚至会淹没图象。如果将电缆埋在地下，或采用铅皮电缆、平衡对称电缆等都能较好地克服这种干扰。

1.2低频干扰：对于频率越低的信号电缆屏蔽层屏蔽效果越差，由于这种原因而引入的干扰信号有载波电话，电台的信号等，它们在图像上会造成水平条纹的干扰。

1.3 50hz电源干扰：当系统需要始端与末端同时接地时，由于两端接地电位不同及电缆外皮电阻的存在，在两地之间引起50hz的地电位差，从而产生干扰信号电压。当干扰信号被叠加在视频信号上时，使正常图像上出现很宽的横暗带。

1.4 50hz电源频率的二次谐波和三次谐波干扰：谐波干扰主要表现在大电流或高电压的电力线周围，是电力电缆向四周的辐射信号，其频率为2500hz和125000hz，主要干扰视频信号的低频段。

1.5传输线路引起的干扰：视频传输线质量不好，特别是屏蔽性能差(屏蔽网不是质量很好的铜线网，或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时，这类视频线的线电阻过大，因而造成信号产生较大衰减，这也是加重故障的原因。此外，这类视频线的特性阻抗不是757以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。这种现象的表现形式是在监视器的画面上产生若干条间距相等的竖条干扰，干扰信号的频率基本上是行频的整数倍。

1.6不洁净电源干扰：这里所指的电源不“洁净”，是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号，多来自本电网中使用可控硅的设备，特别是大电流、高电压的可控硅设备，对电网的污染非常严重，这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。不洁净电源使摄像机和其它有源设备工作不稳定，进而形成干扰。

2常见的图像干扰及其解决方法

2.1木纹状的干扰这种干扰的出现，轻微时不会淹没正常图像，而严重时图像将无法观看(甚至破坏同步)。这种故障现象产生的原因较多也复杂。大致原因如下：

2.1.1视频传输线的质量不好，特别是屏蔽性能。这类视频线的线电阻过大，造成信号产生较大衰减进而会加重故障。此外，这类视频线的特性阻抗不是75Ω且参数超出规定也是产生故障的原因之一。由于产生上述干扰现象不一定是视频线不良，因此判断故障原因时要准确和慎重。若是电缆质量问题，全部换成符合要求的电缆，这是彻底解决问题的最好办法。

2.1.2供电系统的电源不“洁净”。这里所指的电源不“洁净”，是指在正常的电源(50周的正弦波)上叠加有干扰信号。这种电源上的干扰信号，多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备，对电网的污染非常严重，这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。如本电网中有大功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置等，都会对电源产生污染。这种情况解决方法较简单，只需对整个系统采用净化电源或在线UPS供电就可以。

2.1.3系统附近有很强的干扰源。通过调查和了解加以判断，如果属于这种原因，解决的办法是加强摄像机的屏蔽，且对视频电缆线的管道进行接地处理等。

2.2视频电缆线的芯线与屏蔽网短路、断路会产生大面积网纹，进而破坏全部图像，最终形不成图像和同步信号。这种情况多出现在BNC接头或其它类型的视频接头上。这种故障现象出现时，不会是整个系统的各路信号都出问题，而仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头就可解决。

2.3若干条间距相等的竖条干扰信号的频率基本上是行频的整数倍，这是由于视频传输线的特性阻抗不是75Ω而导致阻抗失配造成的。也可以说，产生这种干扰现象是由视频电缆的特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般是“始端串接电阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外，值得注意的是，在视频传输距离很短时(一般为150米以内)，使用上述阻抗失配和分布参数过大的视频电缆不一定会出现上述的干扰现象。解决上述问题的根本办法是在选购视频电缆时，一定要保证质量。必要时应对电缆进行抽样检测。

2.4由传输线引入的空间辐射干扰这种干扰现象的产生，多数是因为在传输系统、系统前端或中心控制室附近有较强的、频率较高的空间辐射源。这种情况的解决办法一是在系统建立时，应对周边环境有所了解，尽量设法避开或远离辐射源；二是当无法避开辐射源时，对前端及中心设备加强屏蔽，对传输线的管路采用钢管并良好接地。

2.5图像出现雪花点或高亮点现象原因：虽然视频传输所用同轴电缆抗高频干扰要比抗低频干扰性能强，但是强高频干扰信号还会对图像的传输产生干扰。大电荷负载启停、变频机及高频机等在工作时除了输出高强度基波外，同时还会产生高强度的二次谐波。虽然谐波强度比基波低很多，但高次谐波频带很宽且成分复杂，所以基波的各次谐波都会对利用视频基带传输(即6MHZ带宽内)的视频信号造成不同程度的干扰。经过多次精度实验，高频干扰信号的基波和谐波频率均在45MHz以内。

2.6图像出现重影干扰原因：视频信号在传输过程中色度、亮度及饱和度都会有相应衰减，当传输视频的同轴网络阻抗不匹配(也称失配)时，视频信号传输到终端会有部分色度、亮度及饱和度产生微反射，反射回来的信号会回到发射处形成再反射，与视频信号叠加经过延时和损耗到达终端。多个反射信号将在接收端产生码间干扰(lSl)，lSl会导致监视器收到错误的输入信号幅度和相位并显示出来，这就使传回来的图像看起来好象清楚的图像上又蒙上了一层模糊不清的图像现象，即重影现象。

电视监控系统中视频图像受干扰的原因复杂，检测手段缺乏，需要工程技术人员在实际工作中不断摸索，认真总结经验，才能快速、有效地解决故障，保障系统的正常运行。

参考文献：

[1]杨磊.闭路电视监控系统.机械工业出版社2004—2.

[2]张新意.电视监控与报警系统工程设计安装(调试、维护)及故障检修实用手册.安徽音像出版社2004—01

监控图像处理 篇6

孝义市污水处理厂采用的是CAST污水处理工艺。CAST工艺全称为 (Cyclic Activated Sludge Technology) 周期循环式活性污泥法, 是SBR即序批式活性污泥法 (Seqencing Batch Reactor) 的改进型。厂区主要构筑物有:粗格栅间及污水提升泵房, 细格栅间, CAST生化反应池, 鼓风机房及变电所, 污泥浓缩脱水车间, 加氯间, 接触池。其处理工艺主要包括物理处理和生化处理两部分。物理处理主要通过机械设备如粗格栅机、细格栅机、涡流沉砂池、砂水分离器等对污水中的固体颗粒及悬浮杂质进行去除;生化处理过程主要在CAST生化反应池中进行。CAST工艺是在一反应器中完成有机污染物的生物降解和污泥分离过程。反应器用隔墙分为三个区, 即生物选择器, 缺氧区, 好氧区。污水在反应器中以6小时为一周期循环运行, 每一周期包含了进水阶段、曝气阶段、沉淀阶段, 滗水和排泥阶段。因此, 整个工艺为一间歇式反应器。将生物反应过程和泥水分离过程放在一个池中进行, 省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。CAST工艺以6小时为一循环周期, 每个周期可分为4个阶段:

1) 进水阶段:细格栅才沉砂池出水进入CAST池生物选择区, 同时好氧区污泥回流开始, 污水和污泥在选择区充分接触后进入缺氧区, 经过隔离墙底部进入好氧区。在进水一段时间后好氧区开始曝气, 当好氧区进水量达到设计值后, 进水切换到其它反应池, 污泥回流停止, 曝气继续。

2) 曝气阶段:由鼓风机曝气系统向好氧区曝气供氧, 此时有机污染物被微生物氧化分解, 同时污水中的NH 3—N通过微生物的硝化作用转化为NO 3-N。

3) 沉淀阶段:此时停止曝气, 微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化, 开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底, 上层水变清。

4) 滗水阶段:沉淀结束后, 上层清水由自动控制的滗水装置排出, 中途经加氯消毒后排入接触池, 充分接触反应后排出厂区。剩余污泥则由排泥泵打入污泥浓缩脱水间, 经浓缩脱水至80%以下含水率后运到市垃圾处理厂卫生填埋。

孝义市污水处理厂设计处理规模为日处理城区污水3万立方米。其生产运行实行集中管理, 分散控制的分布式控制系统。各分站采用PLC控制系统, 控制系统既相互独立, 又彼此联系。各分站PLC之间有很强的通讯能力。在中心控制室可以监控全厂工作状况并处理大量的原始数据, 生成各种报表。

2 计算机监控系统的构成

2.1 系统的基本描述

CAST工艺复杂, 生产设备比较多, 对生产系统的自动化程度要求比较高, 为了保证污水处理安全可靠运行, 同时对污水处理各个流程实现良好的管控, 方案设计为生产管理监控级, 现场监控级和就地监控级三层结构。生产管理监控级是监测管理计算机, 位于综合楼中心控制室, 用于监控全厂各工艺设备的生产过程, 现场监控级分4个PLC子站, 分别对厂内设备及监测点进行控制、监测、采集信号、并将设备运行情况上传生产管理监控级。就地控制接位于现场、为现场控制箱。

2.2 系统构架

监控系统结构图如下:

3 系统的控制方式

3.1 中央控制室

污水厂中心控制室设置两台监测管理计算机和一台打印机。它主要完成对污水厂各工艺流程段的集中操作监视和控制功能。通过简单的操作, 可进行系统功能组态, 监视报警并可对设备进行操作, 同各子站终端机 (PLC) 进行传输、通讯, 收集各子站终端机 (PLC) 送来的检测信息、运行状态和水质参数, 并进行汇总、运算、处理、报警、故障分析, 最终完成对现场设备的优化控制。

3.2 现场控制级

根据污水厂各工艺段分布情况分成4个PLC站, 分别分布在粗格栅、细格栅、鼓风机房、加氯间。各PLC站对本区域设备的运行数据进行采集监控并将采集的数据和检测的状态传给上位机, 依据上位机的指令和控制要求完成设备的运行。在上位机出现问题的情况下, 现场控制级能独立完成整个工艺的控制和监督, 并能在这一级完成系统参数设置修改。

3.3 就地控制级

为满足安装调试及维修的要求, 各生产设备都配备有就地控制箱, 以实现设备的就地手动控制。就地手动控制具有最高优先级。当“控制模式”旋钮开关置于“就地”位置时, 操作员可以利用控制箱上的启动、停止按钮来控制设备的“运行”和“停止”。就地控制模式独立于计算机的控制之外, 在这种模式下, 远程手动以及自动控制功能将不起作用。

4 系统的功能:

4.1 数据采集。

系统采集的模拟量主要有:液位、液位差、进水/出水流量、进水/出水COD, NH 3-N, PH值, 生化池MLSS、DO, 重要设备的电流、风量等。

状态量包括电机启/停状态, 工艺设备运行状态的自检信号。

4.2 数据处理及管理

系统将模拟量存储入数据库, 提供进一步数据处理。对状态量进行极性处理, 统一为“1”表示运行状态, “0”表示停滞状态。并将重要设备状态存入数据库。实时数据库用于存储最新采信的来自现场控制站的各种过程变量, 这些数据可用于显示动态连接。实时数据的采集周期为1秒。实时数据库的容量满足所有的动态数据处理的要求, 并留有足够的余量。历史数据库从实时数据库采集数据, 历史数据的最低存储时间不少于一年, 通过历史数据可计算最大值、最小值、平均值和其它需要值, 据此操作员可进行统计分析指导生产。历史数据可以被写入磁盘长期保存。

4.3 报表管理

1) 报警表:根据F1F0原则按照时间顺序排列, 并滚动显示。报警表容量在涵盖所有报警参数的基础上, 留有余量, 以不同原则的形式, 把当前报警、已确认报警和已恢复告警区分开来, 每个报警显示以上三种情况的日期、时间、标示符报警值等。

2) 趋势图:采用带有时间坐标的线状图显示历史趋势和当前趋势, 时间坐标的输入范围是可调的, 8个参数的趋势可以显示在同一画面上。

3) 报表的打印和显示

用户可以直接使用EXCEL工具对目标参数的历史数据进行日报/年报的编制表格和报表打印。

4.4 控制方式

污水厂的一些设备与监测仪表构成回路控制系统, 按照监测数据与工艺参数进行比较, 对设备进行启停等控制。

4.4.1 回路控制

1) 进水泵液位控制:5台提升泵在提升池液位低于1.7米时脉冲停泵, 高于2.5米脉冲启动泵。

2) 鼓风机变速可调速控制, 根据生化池溶解氧值来调节风机风量。

3) 粗/细格栅机液位控制:当粗/细络栅机前后液位差大于0.3米时启动格栅机, 低于0.1米时停止。

4.4.2 顺序控制

污水厂的开关量所关联设备的操作和控制方法是设备的成组启停, 即:将相关设备按工艺要求进行合理控制启停。控制设备有:螺旋输送机、砂水分离器、滗水器、涡流沉砂池、搅拌器、污泥脱水机、电动阀门等。

4.5 报警

污水重要设备, 如提升泵、污泥脱水机、鼓风机设有故障报警, 报警一旦出现, 在显示屏报警页面上会出现相应文字提示。

5 检测仪表的设置

为了实现对各个生产流程水质的实时检测及对工艺设备合理控制, 在污水厂各工艺段设置了检测仪表, 其位置及作用如下:

1) 粗格栅间和细格栅间:在粗格栅、细格栅前后安装了液位差计, 用于控制粗细格栅机的启停。COD在线检测仪, NH 3-N在线检测仪, 用于检测进水水质。

2) 污水提升泵房:安装了液位计, 用于控制提升泵的开启和停止。提升泵后侧输水总管道安装了超声波流量计, 用于测量进水量。

3) 生化反应池:安装有液位计、溶氧仪、污泥浓度仪、PH仪、温度等在线传感器, 用于控制进水阀门、调节鼓风机风量、滗水器的启停。

4) 接触池:安装了COD在线检测仪, NH 3-N在线检测仪, 用于检测出水水质。出水总管道安装有电磁流量计, 用于计量出水水量。

6 综述

污水处理厂监控采用了光纤工业以太网方案, 硬件选型超前, 选用了SIEMENS公司的S7-300系列可编程控制器。生产设备鼓风机采用了美国SPENCE低噪声离心风机, 仪表选用了哈希、德菲等品牌产品。监控软件为北京亚控公司的组态王软件, 不仅功能强大, 而且具有优良的开放性。这些大大提高了监控系统的稳定性和可靠性, 有力地保障了污水处理厂的连续稳定运行, 保证了处理水质。

摘要：文章简单介绍了孝义污水处理厂CAST工艺监控系统, 探讨了中小型污水处理厂自控系统的构成。

关键词：污水处理工艺,监控,仪表

参考文献

监控图像处理 篇7

1 变电站图像监控系统的现状

洛阳供电公司的现有变电站图像监控系统共39套,分为分区监控主站(集控站)和站端系统(变电站)的2级网络结构方式,形成了东区、南区和西区这3个主要的集控站监控分区域。目前各监控分区域设监控主站,监控主站负责对辖区内的变电站进行远程监控。

目前,电力行业运行的图像监控系统设备出现了多厂家、多界面、难维护、难监视等问题,而且矛盾越来越突出,使运行管理人员(特别是公司领导、应急中心及相关职能部门)无法全面通过现有的图像监控系统来有效监控管理下属变电站,致使无人职班变电站存在较大的安全隐患。另外,图像监控系统设备日益老化,缺陷增多,联网困难,有较多的变电站图像监控系统设备已不适应现在模式运行,一旦出现故障,将直接影响电网的安全、稳定运行。因此,洛阳供电公司提出建立图像监控集中监控系统,实现对辖区内所有变电站的图像监控系统统一联网、集中监控。

2 变电站图像监控集中监控系统的构成

洛阳供电公司对变电站图像监控集中监控系统的要求是结合图像监控的技术特点,大幅提高监控系统性能,并最大限度地保留原有投资,减少系统建设成本,体现最优性价比。该系统保持现有系统结构,在公司本部成立远程图像监控中心,增加1套中心管理设备和软件。该系统软件以现有系统中占有比例大的厂家为主,其他厂家提供接入本系统的软件开发包(SDK),今后图像监控系统的接入厂家应遵循该系统的技术规范。变电站图像监控集中监控系统结构如图1所示。

2.1 变电站图像监控集中监控系统分区监控主站(集控站)

在集控站设置一台视频管理服务器实现对辖区内各个变电站的图像监控系统统一管理。集控站与各变电站之间有1个专用的2 Mb/s(G.703)通信通道。由集控站的以太网交换机将各站图像监控系统汇集成局域网。平时各个集控站用各自的服务器,一旦某集控站服务器故障,则由远程监控中心的服务器自动接替管理图像监控,提高了系统的可靠性。

供电公司与监控主站(东、西集控站)之间使用100 M以太网进行连接,实现供电公司端监控网络与集控站端网络的互联,从而实现变电站↔集控站↔供电公司3级网络互联。变电站到供电公司的最大带宽为2 M。根据不同场合、不同的网络性能可以选择不同的编码和通信方式,通过网络对分布于各个方位的远端多个目标进行实时监控。

2.2 变电站图像监控集中监控系统子站

变电站图像监控集中监控系统子站的网络视频服务器采用嵌入式、视频压缩H.264标准系统,其优点是占用通信带宽小,图像清新流畅。该服务器把采集、压缩的监控系统子站输出的图像数据,采用传输控制协议/网际协议(TCP/IP)和网络组波的技术进行传输,最大限度利用了网络的传输性能和网络带宽,避免网络的拥塞。系统子站的设备主要有快速球形摄像机、云台摄像机、固定摄像机、烟感、红外报警等设备。

洛阳供电公司周边的5个变电站(金谷园、桥头、中州、南昌路、华山路)与供电公司有备用的光纤可供遥视系统直接使用,两端配置1对以太网桥接器即能建立100 M传输通道。老站或偏远站暂时用2 M带宽传送,新站及技改站逐步更换为光纤直接传输或2×2 M光纤通道。

2.3 变电站图像监控集中监控系统监控中心

供电公司对下辖集控站内的所有变电站图像都具有管辖权,在供电公司远程监控中心设置一套中心管理设备和软件对各变电站的视频监控系统资源进行集中管理,视频管理服务器采用机架式DELL PowerEdge 2950。视频监控系统和集控站服务器构成双服务器(一主一备),从设备上采用双机冗余配置,互为备用,在故障时自动切换,增加系统可靠性。远程监控中心的视频管理服务器授权管理供电公司下辖任一变电站的视频监控、消防烟感报警及变电站周界报警。

整个监控中心采用了先进的浏览器、应用服务器、数据库3层结构,以多点控制系统(MCU)为汇接中心,采用辐射形式与各监控点连接,通过MCU对各监控点的图像、语音、数据进行处理,实施监控。整个监控中心组网方式的优点是网络结构简单,控制方便,连接灵活,扩容迅速;采用开放式和人性化设计,充分考虑目前国内图像监控系统的特点,具有强大而丰富的功能。

2.4 该系统与公司MIS网联络

洛阳供电公司科技信息部在公司网主页上设立变电站图像监控WEB连接,实现权限管理并登陆浏览操作,并根据每个用户的级别设定浏览图像的范围。

变电站图像监控集中监控系统采用防火墙(并发连接数不少于40万,10/100 M以太网接口3个)与公司MIS网安全连接,权限登陆后访问变电站图像监控集中监控系统远程监控中心的服务器,对某个或多个变电站图像等进行访问。远程监控中心的服务器管理是洛阳供电公司所有变电站的图像浏览操作服务器,主要管辖范围:调度室、公司应急指挥中心、公司职能部门、公司领导等,同时具有各分区图像监控服务器的备用服务器功能。

3 变电站图像监控集中监控系统的功能

变电站图像监控集中监控系统具有以下几方面的功能。

1) 实时图像监控。

主要包括:实时图像显示、监控、存储等功能;实时监视同一变电站多路实时图像信息;自动轮巡功能;系统监视的画面上叠加对应的监视设备名称、场景名称、摄像机位置及时间等文本信息;多级电子地图功能,电子地图显示设备分布和布防、撤防、报警状态。

2) 远程控制。

主要包括:远程控制摄像机等监控设备(包括雨刷、镜头和灯光等);远程布防/撤防控制,也可以通过电子地图进行布防或者撤防控制;控制权交换功能。

3) 告警管理。

主要包括:报警分级(严重报警、一般报警);报警信号、内容画面自动显示;对相关的报警信息进行分析、处理和记录;报警自动录像(录像时间可设置),实现报警联动;所有报警信息均应自动保存,并可打印输出。

4) 图像管理。

主要包括:系统可显示、存储、检索各变电站的所选摄像机实时图像;系统可远程回放站端的任一摄像头的历史图像及报警录像,回放方式有逐帧、慢放、常速、快速等多种方式;系统可远程控制站端实现手动、定时、报警触发录像、画面异动检测。

5) 安全管理。

主要包括:系统操作权限管理,按工作性质赋予不同权限等级;系统所有重要操作,如登录、控制、退出等,均有操作记录,并方便查询和统计,所有操作记录具有不可删除和不可更改性;系统具有必要的网络安全保护,保证系统数据和信息不被窃取和破坏。

6) 系统管理。

主要包括:系统具有较强的容错性,不因误操作等原因而导致系统出错和崩溃;系统具有自诊断功能,对设备、网络和软件运行进行在线诊断,发现故障,能显示告警信息;对操作人员设置权限管理;系统应具有数据备份与恢复功能;系统应具有对站端设备远程配置、远程维护、远程启动的能力;提供对系统操作的在线中文帮助;应自动生成系统运行日志,可查询及以报表方式打印输出。

7) 网络浏览。

主要包括:系统可通过标准WEB浏览器浏览系统实时和历史图像;系统在WEB浏览方式下,实现对控制多站摄像机和云台等控制对象;系统能够通过网络远程备份指定时间的录像数据到本地硬盘上。

8) 方案管理。

主要包括:设防、撤防方案;辅助开关方案;录像方案;轮巡方案。

4 结语

1) 变电站图像监控集中监控系统是一种新的联网监控系统,从管理上实现供电公司图像监控系统的分层分控,明晰管理关系,减小系统的维护工作量,能为众多变电站、集控中心、职能管理部门、公司领导、应急指挥中心实施简明、高效、准确的管理,提高运行效率,达到了预期的目标。

2) 应用本文所述方法完成了多厂家图像采集和远程传送,整合实现了对变电站图像监控的集中监控,统一了操作界面及应用风格,而且成本低,有着广阔的市场和应用前景。

摘要：变电站图像监控系统在发展过程中,普遍出现了在同一辖区内设备多厂家、多界面等情况,难以进行有效的生产监控管理。介绍了洛阳供电公司变电站图像监控集中监控系统的构成及其功能,该系统的成功运行证明其能有效地规范变电站图像监控管理。

关键词：变电站,图像监控,监控中心

参考文献

[1]江海航.基于SAA6752HS的嵌入式视频监控和传输系统的设计[J].航船电子工程,2006.

[2]段军棋,蒋丹.远程视频监控系统的设计与实现[J].电子科技大学学报,2002.

[3]梁迎春,曹祥建,吴海涛.基于FPGA的可编程片上系统[J]。肇庆学院学报,2006.

监控图像处理 篇8

在国民经济飞速发展的环境下, 电力企业的变电站自动化技术也不断完善, 电力企业为了提高劳动生产率, 对变电站实施了无人值守模式[1]。

随着电力系统管理体制的深化改革, 图像监控系统已经成为电网安全生产运行不可缺少的技术支持手段之一[2]。随着无人值守变电站以及变电运行集控中心等运行模式的发展, 图像监控系统的重要性更加突出。图像监控技术的使用提高了电网监控人员对系统设备运行状况的了解, 使电网生产的自动维护、管理水平有较大地提高, 可以随时对变电站的重点部位进行监控和监视, 以便能够实时地掌握各变电站的安全运行情况, 及时对发生的情况做出反应[3,4]。

1研究背景

变电站的主要信息上传到远方控制中心, 值班人员在远方控制中心即可对变电站的各类电气设备进行监视, 即对远方变电站遥测、遥信、遥控、遥调的“四遥”功能[5]。但是, 由于各种原因, 这种 “四遥”系统不能对变电站设备非电气量参数、环境以及设备外观进行监控 ( 如控制室、开关室的运行情况, 变电站防火、防盗、防爆、防泄漏等情况) , 只能靠定期巡视来完成。为此, 变电站图像监控系统应运而生, 它是对“四遥”的进一步补充和完善, 被行业称为“第五遥”, 即: 遥视。而图像监控系统故障的及时发现、及时处理也成了维持变电站电气设备安全运行的重要保障[6,7]。

变电站图像监控系统主要由图像监控网络管理系统、网络摄像机、存储服务器、交换机及相关基础设施组成[8,9,10], 总体结构如图1所示。嘉兴电力公司变电站图像监控系统共有142个前端监控站点, 属于中等规模视频监控系统。

嘉兴电力公司变电站图像监控系统由变电站图像监控前端系统, 通过电力系统专用网络实现各个变电站的视频图像远程传输。前端系统按数字网络方式进行建设, 直接接入以太网, 对于部分无法接入以太网的变电站, 则通过网桥接入E1网络。

该系统采用低码率的、符合电网远程实时视频监控需求的国际标准进行视频流编解码和视频存储记录。系统所要 求的编解 码标准优 先采用H. 264格式, 音频压缩标准采用A律PCM解码器或G. 729. 1。视频质量应满足系统的远程监视要求, 不受外界影响导致视频彩色失真、视频漂移, 视频分辨率达到4CIF格式 ( 704 ×576) , 并能根据网络情况自动调整流量, 提供最大限度的图像清晰度。

后端主控中心设立1台网络存储设备。以太网中的计算机通过安装网络视频监控软件客户端程序, 可实现远距离、大范围的实时视频监控、录像回放、报警控制与联动等功能, 组网方式十分的灵活。

嘉兴电力公司变电站图像监控系统于2012年4月份建设完成, 并投入使用。

2系统应用情况及存在的问题

嘉兴电力公司变电站图像监控系统自投入运行以来, 系统总体运行平稳。监控范围较全面、图像清晰、数据存储及查询检索均较方便。

图像监控系统客户端的操作控制平台如图2所示。该系统具有友好的操作界面方便用户操作, 通过对平台的操作, 可以方便地控制摄像机的全方位的操作、录像操作、多画面显示、图片检索、电子地图等功能, 还可以设置启动轮巡、灯光控制、摄像机预置位和语音对讲等功能。

然而, 通过对系统近半年的运行情况统计, 发现由于网络控制接口的问题, 整个系统每个月均会有多个网络摄像机因故障需要维护, 这些故障的摄像机分布在多个变电站。2012年7 ~ 12月系统故障统计表如表1所示。由表1中可以看出系统故障大多是由于摄像机故障引起的。

从监控客户端发现网络摄像机的故障到进变电站对摄像机进行维护, 需要进行车辆的调动、安排维护人员现场处理, 维护时间长。维护1个变电站图像监控系统的网络摄像机需要处理的主要工作包括摄像机电源、摄像机IP地址、摄像机维护等。处理1个变电站的摄像机故障的平均时间表如表2所示。

由表2可知, 维护1个变电站的摄像机平均需要228min, 其中大量的时间花在摄像机故障的发现、摄像机维护处理和道路交通上。

3摄像机故障原因分析及对策设计

根椐近半年的维护情况发现, 摄像机故障原因基本是摄像机网络控制板死机造成的, 而这类故障只需对摄像机进行电源重启就能解决。但按照传统的维护方法需要前往现场进行核对查看, 影响了对摄像机的快速判断和维护。提高对摄像机的故障判断, 快速处理摄像机故障, 提高图像监控的运行效率, 降低监控检修人员的劳动强度是关键所在。

针对维护摄像机费时较长的问题, 通过对现状分析, 发现如下问题:

1 ) 在图像监控系统故障处理过程中, 主要的故障处理时间集中在通过监控软件发现故障 、 道路交通和维护摄像机上 。

2) 摄像机故障原因基本是摄像机内部程序死机, 而处理这些故障都需要去现场做电源重启处理。

3) 如果有一种新的方法或新的技术手段, 能尽早发现摄像机故障, 并大量减少维护摄像机的处理时间, 就能大大缩短整个图像监控系统故障处理工作时间。

通过半年的统计和以上分析, 确定可以通过修改完善客户端软件, 尽早发现摄像机故障, 在控制中心主站就能初步判定摄像机故障是内部程序死机还是故障, 并采取技术手段, 对内部程序死机的故障进行远程处理, 节省道路交通时间, 从而缩短摄像机故障处理时间。

4实施情况

4.1采用配置客户端方法

针对原因分析中通过图像监控软件客户端程序发现摄像机故障的处理。在原客户端软件中, 查找故障的摄像机只能在客户端软件的设备列表树目录中 ( 见图3) , 通过点击变电站站点的摄像机逐个查找, 故障摄像机查找时间较长, 无法通过客户端软件较快地找到有故障的摄像机。

通过对客户端软件的分析发现, 在客户端软件的数据库中, 增加视频丢失告警的配置 ( 见图4) , 当摄像机视频在客户端中丢失时, 在客户端的设备列表树目录中出现中断的告警信息, 只要在客户端的设备列表树目录中, 点击变电站站点, 就可以看到这个变电站的摄像机告警信息, 不再需要逐个查看摄像机, 大大缩短查找故障摄像机的时间。

4.2采用远程法处理摄像机死机

通过技术手段实现远程处理内部程序死机的摄像机故障。变电站图像监控摄像机在白天或光线足够的环境下, 可以捕捉到清晰的图像, 但在夜间或光线不足的条件下, 则无法监视到清晰的图像, 为此, 必须增加灯光照明设备并进行远方灯光控制, 使照明灯光可以通过远程控制。

经筛选, 最终选用型号为DH-LC0804的灯光控制器 ( 见图5) , 出厂参数如下。

1) 继电器开关。最大支持继电器开关8个; 最大支持带电源继电器开关6个; 继电器最大触点电流10A; 继电器最大支持功率第1 ~ 6路最大支持1000W, 后两路由于是外部供电, 故功率最大能承受1500W。

2) 485接口。接囗数量1个; 最远通讯距离1200m ; 差分输入范围 - 7 ~ + 12V ; 接收器输入阻抗≥12kΩ; 接收器输入灵敏度 ± 200m V。

3) 电源线。最大支持电流20A ; 最大支持功率4000W 。

灯光控制器控制摄像机电源原理如图6所示。 利用摄像机的485控制线控制灯光控制回路的常闭继电器, 当球机发开灯命令时, 继电器变成常开。 一组摄像机的电源断电。

当球机发关灯命令时, 继电器已变为常闭, 本组摄像机全部重启, 重启后恢复正常的摄像机, 死机故障得以远程排除。

5应用情况及对比分析

2013年5 ~ 6月, 嘉兴电力局对原图像监控系统软硬件的改造后, 经过半年的运行, 统计了维护1座变电站2种方法时间对比, 如表3所示。

min

通过表3可以发现, 经过改造后的图像监控系统处理1座变电站摄像机故障的时间比原来平均缩短了200min。主要是省去了道路交通的时间和对摄像机的现场维护的时间。

在经过改造后的嘉兴电力局变电站图像监控系统中, 监控检修人员只要在局端客户端软件上就能快速查找有故障的摄像机, 并实时处理绝大部分摄像机死机故障, 同时可以区分发生其他故障的摄像机, 对前去处理其他故障预先有了充分的准备, 有效地缩短图像监控摄像机故障处理时间 ( 见表4) 。

6效益分析

通过在嘉兴电力局实施图像监控系统摄像机故障局端判断及远程处理改造, 发现摄像机故障原因大多是摄像机内部程序死机, 复位电路故障引起的, 断电重启后就可以恢复。但改造前必须由维护人员去变电站现场处理。经改造后, 通过图像监控系统客户端平台上的灯光按钮, 控制灯光控制器的多余的节点, 利用摄像机的485控制灯光控制回路, 在局端远程就能控制摄像机的电源通断。通过图像监控客户端对摄像机电源进行远程重启, 省去往返变电站的交通时间和在变电站对摄像机进行各种具体维护所需的时间, 有效地提高了系统维护的工作效率, 大大减轻了维修人员的劳动强度, 提高了图像监控系统的运行效率及变电站自动化水平。

目前, 嘉兴电力公司已经完成3座500k V变电站、24座220k V变电站、105座110k V变电站、 10座35k V变电站的改造工作。按照摄像机平均故障率统计, 改造后, 完成1座变电站图像监控维护可以平碷节约时间200min, 全年共节约时间约28400min, 相当于59个工作日, 每个维护工作日平均需要2人和1个车次。按照每人日平均工资300元, 1个车次日平均费用400元, 总维修工作日费用1000元计算, 每年降低 维修成本 约59 × 1000 = 59000元。通过本次改造, 节约了维护图像监控系统的费用, 给企业带来了明显的经济效益。

7结语

嘉兴电力局通过对无人值班变电站图像监控系统项目的改造, 使变电站自动化水平又上了一个新的台阶。远程图像监控系统运行稳定、可靠、信息准确, 图像监控系统的远程巡视、远程核查、安防报警和多媒体交互等功能, 提高了变电站的防事故、防误操作、防盗、防火能力, 使值班人员和相关领导能及时准确地了解无人值班变电站的现场情况, 对操作情况进行全过程的监视和核对, 对重点区域进行全方位的防盗防火预警, 为工作人员提供了一种很好的辅助工具, 从而大大降低了无人值班变电站的日常巡视、检修等费用, 产生了良好的社会效益和经济效益, 具有很高的推广价值。

参考文献

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[9]温新峰.图像监控技术在城市电力系统的用途与设计[J].科技创新导报, 2009, (16) :42-44.

浅谈监控系统的故障处理 篇9

信号集中监测系统是铁路运输的重要行车安全设备, 对于进一步提高信号设备的安全性、靠性, 强化结合部管理, 改善和优化现场维修作业具有重要意义。

系统实现过程如下: (1) 监测信号设备状态; (2) 发现信号设备隐患; (3) 分析信号设备故障原因; (4) 辅助故障处理指导现场维修; (5) 放映设备运用质量。

二、信号集中监测故障

根据监测站机的各类报警信息对故障进行处理, 这里的故障分为两大类:一类是监测设备自身的故障, 一类是被监测设备的故障。

三、信号集中监测设备故障基本处理方法

1、对于监测设备自身的故障, 遵循如下处理方法:观察监测界面系统状态图中各种通信状态条指示;观察故障板卡的各类指示灯是否正常;确认是板卡故障, 则可采取板卡重新热插拔、更换同类板卡的方式来察看故障是否排除。对于采集数据异常, 则按照采样线径路方向进行故障判断确定处理:使用测量仪表根据信号采集径路确定故障位置, 下面列出主要设备信号采集采样径路方向和位置:a.交流连续式轨道电路轨道继电器电压径路:室外电缆→防雷分线盘→组合架轨道测试盘侧面端子→集中监测采集点;b.25Hz相敏轨道电路电压及相位角监测径路:室外电缆→防雷分线盘→轨道组合侧面端子→防护盒、防雷硒堆→轨道继电器线组合架→轨道测试盘侧面端子→集中监测采集点;c.防灾异物侵限电压采集径路:室外电缆→防雷分线盘接线端子→集中监测采集点;d.半自动闭塞电压监测径路:室外电缆→防雷分线盘X1、X2→集中监测采集点。

信号集中监测设备故障-基本处理方法:采集机面板指示灯, 正常工作时电源灯常亮红色、工作灯红色闪亮;CAN通讯正常通讯时收发灯, 闪亮;故障灯在采集板故障时亮红色;主/备灯, 暂无效。采集电源面板指示灯, 正常工作时5VI、+12V、-12V、5V红灯, 常亮。

从监测原理上讲, 监测设备的增加或者其故障, 是不会影响到被监测对象的正常使用的。但如果出现影响到主用设备正常使用或者故障未导向安全的现象, 应采取如下措施:迅速出故障板卡或根据图纸, 断开采样点连线, 第一时间通知设备厂家的售后服务部门。

2、对于被监测设备故障, 遵循如下处理方法:

被监测设备故障表现形式:报警类:一级报警;二极报警;三级报警;预警。

调阅类:各种信号设备实时曲线、日曲线、月曲线、年曲线、实时曲线、报表、统计等查看与调阅, 特别是道岔动作电流曲线, 轨道日曲线的调阅。

(1) 报警类处理方法

一级报警:涉及到行车安全的信息报警, 必须人工确认, 并立即处理。如挤岔报警, 列车信号非正常关闭, 故障通知按钮报警, 火灾报警, 防灾异物侵限报警, SJ锁闭封连报警。

二极报警:影响行车或设备正常工作的信息报警, 报警后延时适当时间自动停报。处理方式为报警确认, 并原因分析处理。如电源屏输入输出断电类, 灯丝断丝, 缺口报警, 环境信息报警, 列控, 联锁, ZPW2000, TDCS/CTC等接口报警。

三级报警:电气特性超限及其它报警。

预警:根据电气特性变化趋势, 设备状态及运用趋势等进行逻辑判断并预警。处理方式为确认并原因分析。如各种模拟量的信息电气特性超限报警, 轨道长期占用报警, 通信接口故障。

(2) 调阅类处理方法

各种信号设备实时曲线, 日曲线, 月曲线, 年曲线, 实时曲线、报表、统计等查看与调阅, 特别是道岔动作电流曲线, 轨道日曲线的调阅。根据三级报警及预警进行详细调阅, 或者周期调阅道岔电流曲线, 日报表, 日曲线, 月曲线, 年曲线。

四、信号集中监测设备故障-月曲线分析

调看步骤:根据日报表中显示的具体时刻, 调出当时的日曲线;再在日曲线里详细分析具体时间的电压变化情况;必要时要带模拟量回放电压波动时过车情况;结合最近几天曲线的波动情况综合分析;日曲线经常有波动, 说明现场设备存在问题, 通知现场检查设备。

五、案例分析

2013年2月23日, 调看移频接收电压月曲线时发现:22G-接收器电压的月曲线的最低值较以往下降较多→通过日报表调看最低值的时间→调看当时日曲线情况→发现日曲线成矩形波动→调看最近一个小时的电压日曲线情况→发现仍然为波动状态→判断设备存在隐患→立即通知车间、工区对该区段进行检查→一小时后电话回复说22G的送端第三个电容断线→更换后22G-接收器电压日曲线平稳。

监控图像处理 篇10

关键词：温湿度监控系统；STM32处理器；设计；大棚；参数设置

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）11-0015-03

随着微电子科技的不断发展，农业科技的智能化需求越来越高，传统直布线测量与控制方式已经无法满足需求，采用无线传输温湿度成为必然趋势。以STM32为控制核心设计温湿度控制系统，采用高精度温湿度传感器对温度进行实时测量，利用STM32核心处理器进行比对、转换等计算，使用无线模块和GPRS模块连接上位机，并通过上位机串口接收和发送数据。

1 设计方案论证

1.1 控制部分

方案1：采用STC89C51/52八位单片机实现控制。此单片机软件自由度较大，硬件成本低，但资源相对较少，需要强劲的“芯”来支持联网通信功能，这在八位机上很难实现，因此不适用于该系统。

方案2：采用当前较流行的STM32控制器。此控制器硬件资源丰富，包括多个I/O接口和SPI通讯接口，性价比很高，且便于操作。

1.2 传感器部分

方案1：采用NTC热敏电阻温度传感器和HR202湿敏电阻传感器模拟量输出，性价比较高。

方案2：采用数字温湿度传感器输出全数字化信号，有利于单片机处理和控制，且体积小、省去很多传统外围电路，但该传感器价格比传统的热敏电阻温度传感器高，且软件操作较繁琐。

1.3 联网控制部分

联网控制部分采用当前流行的Zigbee射频模块，其具有灵敏度高、反应速度快，组网能力强、安全可靠的特点。再利用GPRS模块与Zigbee局域网互联成一个整体，解决移动网络盲区覆盖的问题。

1.4 放风控制部分

采用大棚两侧放风方式。

1.5 系统框图

系统控制部分采用STM32F103系列微处理器，传感部分采用SHT15数字温湿度传感器，组成的系统框图如图1所示。

2 硬件电路设计

2.1 温湿度采集模块

在大棚生产中，温度和湿度是最主要的被控参数之一。其中相对湿度的测量比较复杂，需要设计信号调整电路及较为复杂的标准设定过程，且测量精度难以保证。究其原因，湿敏元件在稳定性、可靠性、非线性等方面很难达到均衡。

传感器选用SHT15数字温湿度传感器，其将工业级CMOS芯片技术与传感技术结合起来，由多个传感模块组成单片全校准数字输出温度和相对湿度。将温度传感模块、湿度传感模块、数模转换模块、信号调整、I2C接口等全部集成到传感器内，不但干扰更少，而且设备体积也更小。SHT15的内部结构见图2。

SHT15全量程标定，两线数字输出，温度测量范围为-40～+123.8 ℃，精度可达±0.3 ℃；湿度测量范围为0～100%RH，测量精度可达±2%RH；响应时间为8 s（tau63%）。

2.2 Zigbee无线模块及GPRS模块

SN102无线模块以射频模式接收和发送数据，通过SPI接口与微控制器进行数据交换、指令发送与接收。此模块可对多个大棚中的温湿控制设备进行统一的数据发送和接收，形成1个1 000～2 500 m范围的局域网络。其特性如下：1） 安全可靠。Zigbee技术采用AES-128加密算法，具有完整性检查和鉴权功能。同时，其采取的碰撞避免机制有效避免了数据接发时的竞争和冲突，且同频抗扰能力也非常出色，支持跳频及固定频率2种工作模式。2） 自组网和自愈能力强。Zigbee网络可以增加、删除或移动节点，当节点出现发送阻碍时可以自我修复，保证网络正常工作。无线人工干预可感知节点的存在，并构造成星形、树形、点对点、点对多点、MESH网络，网络深度可达到8级。3） 反应速度快。此设备发射功率可达17 dbm，深度休眠唤醒时间120 us，能够满足实时通信要求。

2.3 GPRS模块

GPRS模块采用西门子MC35。该模块可提供40线ZIP接口、SIM卡接口、标准RS232双向接口，支持EGSM900MHz/GSM1800MHz双频2种工作模式。

2.4 放风控制器

大棚卷膜两侧放风时，直流电机功率在60～100 W之间，电机双向转动，一旦棚内温度超过设置限值，电机即根据设定要求正向卷起棚膜或反向放下棚膜。T通过4个功率元件组成H桥电路，用场效应管、三极管等开关元件实现PWM（脉冲宽度调制）调速，输出电流要求达到6 A。

2.5 STM32主控电路

该处理器是一款嵌入式ARM处理器，为MCU提供低成本的平台、缩减的引脚数目和较低的系统功耗。同时，其也提供卓越的计算性能和先进的中断系统响应。STM32主控电路是一款精简指令集计算机RISC处理器，拥有一致的指令模式和相同的指令周期，提供额外的代码效率。其增强型系列还拥有内置RAM核心，可与所有的ARM工具和软件兼容。

STM32F103系列微处理器的基本功能和特点为：1） 适合工作于-40～+105 ℃的环境，供电电压在2.0～3.6 V之间，省电模式保证低功耗的应用要求。2） 工作频率为72 MHz，内置高速存储器（高达128 K字节的内存和20 K字节的SRAM），有丰富的增强I/O端口和链接到2条APB总线的外设。51个快速I/O端口，且所有I/O口均可以映像到16个外部中断，允许5 V信号。3） 所有型号的器件都包含2个12位ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器。4） 包含先进的通信接口，即2个I2C和SPI、3个USART、1个USB、1个CAN。5） 增强型系列包括36～100脚等5种不同封装形式，不同形式的器件外设配置不尽相同。系统采用的48脚处理器如图3所示。

3 软件设计

软件程序主要分2部分：电力系统通断控制和温湿度数据采集。系统主程序的框图如图4所示。

4 结语

目前，虽然嵌入式微处理器在农业科技领域中应用广泛，但很多传统的嵌入式微处理器为8位，性能无法得到有效提升，而传统32位基于ARM的处理器需要嵌入式操作系统支持，无法使整个系统更加精炼。以Cortex-M为内核的新型微处理器不需要操作系统支持，用Keil C语言进行编程，大大减轻了设计人员的工作量。

以Cortex-M3内核的STM32F103增强型ARM处理器，结合防护型温湿度数字传感器进行温湿度采集，并在多组四位数码管上实时显示温度和湿度；通过Zigbee无线模块进行实时数据互通、参数设置等操作；微处理器完成相关计算后，对设备放风、喷淋等设备发出指令。根据大棚的实际需要调取大棚实时温湿度记录，并进行远程参数设置，可实现大棚的温湿度智能化控制管理。

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远程智能监控与故障诊断处理系统 篇11

目前地级供电公司自动化主站系统的智能性和实用性,是电力企业关注的重要问题,综合目前的研究现状,需要在以下几方面进行深入研究开发:完全图形化的用户界面,实现视频与环境故障、系统智能联动提高系统智能性,实现各系统资源共享,建立易于维护的专家系统数据库。

本文所开发的远程智能监控与故障诊断处理系统为2008年河北省电力公司科技计划项目,保定供电公司与南瑞科技股份公司共同研发,目前,已在保定供电公司投入使用近3年,保定地调及7个远程集控中心SCADA系统和机房环境均实现了远程智能监控与故障诊断处理。运行结果表明,系统具有很高的智能性、可靠稳定性和通用性的特点,可以在全国电力行业及其他行业机房远程监控中推广使用,具有很大的推广价值。

1 系统结构及总体技术方案

1.1 系统网络拓扑结构

系统网络拓扑结构如图1所示。

1.2 系统总体技术方案

在保定地调安装一套主站系统,在高碑店、蠡县、车寄、容城、易州、联盟路、前卫路7个集控小区实施远程子站辅助系统的安装,进而实现整体网络内的机房控制。主站通过对小区提交的信息的分析和整理,对其中具有明显危害性的安全问题信息提供相应的解决办法,集控式的管理方式最大程度地降低了对相关专业人员的依赖。

1.2.1 地调主站系统

地调主站系统设远程监控工作站,实际上就是集控校区监控站的信息处理终端,主要作用在于对各种信息进行处理。由于采用了国际先进的分层结构,所以对于整体的宽带资源的占用率非常低。通过对不同小区的集中管理来实现对其信息的处理功能,尤其是对报警信息的处理,更是非常及时。

在地调远程监控工作站可以看到各小区监控工作站的所有实时信息,完成各种控制任务,特别适合于相隔较远的多个机房需要集中监控的场合。地调主站和各子站之间通过TCP/IP连接,与具体连接网络的类型无关。

1.2.2 子站系统

监控工作站、多设备驱动卡、协议转换模块、智能模块、信号处理模块、视频处理卡及智能设备等组成了本系统的集控小区子站。通过各种功能的实现来完成整体系能的提升。

监控工作站通过网络链接为主要链接方式和智能设备之间形成数据同步渠道,主从方式的设计,能够最大限度地提升整体的功能质量。各种设备之间通过实时数据传送来进行多线程方式联系。子站系统采用完全图形化的用户界面,可以有组织地管理机房各种设备。

系统主站采用了世界范围内都较为先进的远程监控工作站,能够及时地对报警信息进行处理,包括参数和视频录像等内容存储在每一个小区的单独监控工作站的数据库中。采用该种分布式的网络,能够最大限度地发挥本系统的功能,确保了系统的扩容性和分块处理,也就意味着以后工作内容的增加,只需要增添相应的模块,就可以顺利实现。

1.2.3 地调主站与集控小区子站

无论是集控小区子站或地调管理主站,都可以实现数据的实时处理,而且通过调度其他功能的实现,还可以给用户界面提供相应的数据支持。具体流程如图3所示。

2 系统主要功能及实现方案

2.1 全网故障统一监控

系统自身具有的统一监测功能,最大限度地实现了网络的整体管理功能的顺利实现,在保证网络安全管理人员对每一个网元情况清晰了解的同时,对整体网络安全情况也进行一定程度的反应。统一监测功能,对全网安全问题进行监控,对网络的整体安全性能进行评估,为以后的网络安全维护提供相应的数据支持。可以跨专业实现全网对不同的警告进行处理和分析,保证省级安全管理人员能够及时地查找威胁信息,通过快速反应来实现对整体安全性能的提升,保障业务的质量。

故障管理功能,能够对全网范围内的信息进行及时的采集和处理,通过数据库完成存储功能。同时,可通过多个角度对安全问题进行处理和信息收集,尤其是能够对其中的安全威胁警告信息进行处理。对发现的威胁,可有效地通过计算来加以处理,从而实现了对全网的管理。

2.2 UPS及逆变电源系统运行工况检测

本系统能与现有UPS系统和逆变电源接口,获取UPS及逆变电源系统运行工况和报警信息,详细说明如下。

1)设有三相交流电压检测电路,对UPS系统的2路交流输入电源和用户出口电源进行电压检测,可分别诊断出三相电源的断相、跳闸、接触不良、保险熔断、欠压、过压及三相电压不平衡等故障。

2)设有交流电流检测电路接口,分别测出UPS系统的交流三相输出电流和零序电流(供电电流采用互感器的工作方式)。一旦发生供电电流严重过流时,则立即进行设备告警。当存在较大零序电流时说明交流供电系统存在接地故障,需报有关部门检查修理。

3)根据获取的UPS系统运行工况,对不同的信息设置不同的报警阀值,产生不同的报警行为。

2.3 EMS系统运行工况监视

地区7个集中控制主站系统和地调调度自动化系统为南瑞科技的SD6000系统和OPEN3000系统,采用UNIX操作系统,Oracle 8i数据库,本系统实现的监视包括:(1)对EMS系统关键数据的运行监视;(2)对EMS系统关键进程的运行监视;(3)对EMS系统关键资源的运行监视。

2.4 Web系统运行监视

本系统实现了对EMS系统对外Web系统的运行监视,监视内容包括:(1)调度Web系统各节点资源监视;(2)各磁盘的使用情况、接口运行情况;(3)实时信息发布Web服务运行工况;(4)实时信息发布服务与内网数据通信情况,系统数据刷新情况;(5)与EMS系统时间同步情况;(6)对实时信息发布服务的定期查询,确保Web服务响应正常。

2.5 网络平台与调度EMS系统网络运行监视

本系统与网络平台网管系统进行接口,获取关键设备运行工况信息,进行集中的监视和报警。对调度自动化各系统以及网络关键节点进行实时及自动轮询,根据响应情况及时发现网络异常。

对网内的重要网络设备、网管系统到专业网管、网元间链路的运行状态进行监视,若发现故障则在系统告警窗口显示出告警信息并把该告警信息存入系统日志中。

2.6 远动通道监测

远动通道检测系统的应用,对于自动化信息管理具有非常重要的显示作用,其中,实时监测和跟踪分析2个管理方向,共同组成了整体的系统检测功能,尤其是对数据的安全传送和数据的自动化处理安全问题,都提供了非常必要的帮助。相对于传统的检测功能的实现,该功能突破性地完成了整体性能的提升,有利于网络系统整体安全的维护。

1)告警功能:告警自动上送,查询详细告警,屏蔽告警项目。

2)跟踪功能:通过对对象信息的处理和及时反映,完成对远动通道电平、远程运动通道高速波形的采集等的监控。

3)分析功能:通过对其中的各种波形的分析和处理,对电平电缆的通过能力给予显示,从而实现对信号失真问题的原因的分析和相关解决方案的参考建议提供。

2.7 视频监控功能

视频监视功能利用安装在适当位置的摄像机对电网监控中心机房、调度自动化机房进行视频监视,系统分图像前端系统和图像主站系统2部分,图像前端系统分装于电网监控中心机房、调度自动化机房,用来采集图像以及声音信号;图像主站系统设在调度自动化机房内,负责所有的图像监控及处理。

图像前端系统由摄像头、云台、云台镜头控制器和支架组成,设图象存储服务器。图像主站系统,由图像处理服务器和多个远程客户终端组成。系统具有实时监控与回放功能,远程客户终端通过网络方式实现远程访问、控制功能,自动搜索、接收报警画面,回放图像。图像前端摄像机到主站系统的传输媒介为E1线路、以太网或光纤。

2.8 漏水检测功能

漏水检测功能对自动化机房、电网监控中心机房空调系统的管路、接头的漏水渗漏情况进行实时检测,自动报警。当报警条件消失后,系统自动复归,也可以远程对传感器进行复位。

2.9 温湿度监测

机房温湿度检测功能对自动化机房、电网监控中心机房的温湿度进行实时检测,自动报警。机房温湿度检测点布置在自动化主机房、空调间、蓄电池室和UPS机房中。系统能设置不同的报警阀值,产生不同的报警行为。当报警条件消失后,系统能自动复归或远程对传感器复位。实现报警功能,必须要说的是,温湿度的监控,对于整体系统的完整性具有非常重要的影响。

2.10 自动化机房消防系统监测

系统能与自动化机房消防系统接口,获取消防系统运行工况和报警信息。当检测到报警后,对不同的信息设置不同的报警阀值,产生不同的报警行为。

2.11 指纹门禁系统

作为安全系统的重要组成部分,门禁系统和防盗报警等相结合,可以实现各种出入通道的智能控制,阻止非法闯入,提高管理者的工作效率和管理区域内的安全程度。同时可以管理员工考勤,大门具备自动关闭功能。

1)指纹记录:在所有重点机房设有门禁控制读头,只有有效指纹或密码的人员才能进入重点机房内,主机将会对指纹的相关信息进行存储,以备使用。

2)控制中心:通过健全相应的员工资料数据库来实现职工信息的定期采集,同时经过程序处理进行资料的整理和分析。

3)多级管理:这一功能的实现,可以方便多级管理,通过对每一个指纹的实际使用情况的汇总来实现对用户权限的分析和整理,这部分权限设置,用户可以自己完成。系统具备出现异常情况时的自适应能力,在紧急情况下,可手动控制,实现对现有被控门禁全部关闭或打开。

2.12 短信报警功能

根据报警内容及报警对象设置,实现短信息对不同权限人员的自动发送功能。

2.13 系统可靠性

系统采用双机软件进行自动切换,双机方案保证系统能提供99.999%以上的可用度。

提供系统数据的备份功能,包括自动和手工备份,需要时可恢复备份数据。

对系统的操作进行安全管理,保证只有授权的操作人员才允许执行相应的操作,并且所有的操作都有相关的记录报表。

系统具有自检功能,能监测数据库、硬件、后台/前台软件的运行情况,一旦发现系统自身的问题,能够发送重新启动的命令给前台程序,并且能够远程对后台程序进行监测控制。

3 结语

本课题完成了地区7个小区及地调主站等8个自动化系统及机房动态环境的实时监控和智能诊断,实现了诊断结果与视频的联动,并且远方能够通过该平台及时进行故障处理,缩短了故障处理时间,节约了维修成本,并极大地提高了动化系统的运行指标,降低了巡检人员的劳动强度,使得巡检工作更轻松、更科学、更精益化、高效化。该业务系统的深入应用,完成了巡检工作由人工简单巡检到自动、全面、智能巡检的革命性转变,是自动化专业巡检工作的一次革命。

摘要：针对目前地调自动化主站维护人员工作量大、人员少的矛盾提出本课题,目的是解决SCADA实时监控系统、UPS电源系统、自动化辅助系统、自动化机房环境及设备不能实现远方统一平台的实时监控、故障诊断及事故处理这一问题。提出了基于OPEN3000系统平台的远程在线自动监控与智能诊断处理系统。在网络设计中采用分布式网络结构,保障数据库及视频系统录像记录的安全;采用模块化结构设计,配合了专家系统和数据库知识的规则库设计,解决了SCADA、UPS、视频等多个系统及设备的实时监控和故障诊断整合为统一平台的技术难题。

关键词：远程,智能,故障,诊断

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