無人值守變電站遙視系統(tǒng)【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　電氣工程及自動化</b></p><p>　　無人值守變電站遙視系統(tǒng)</p><p>　　摘要：變電站遙視系統(tǒng)，又被人們稱作變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。它是運用了多種跨領(lǐng)域技術(shù)的一種興起的自動化系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)通信、計算機、視頻編解碼等等技術(shù)來設(shè)計采

2、集終端將變電站將實時現(xiàn)場圖像進(jìn)行運輸?shù)胶笈_。通過后臺，工作人員可以對變電站的周遭環(huán)境進(jìn)行實時的監(jiān)視，以確保變電站的安全運行與生產(chǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：無人值守變電站；遙視系統(tǒng)；遠(yuǎn)程監(jiān)控</p><p><b>　　1．引言</b></p><p>　　這幾年以來，隨著偷竊電力、破壞電力設(shè)施等犯罪行為的興起嚴(yán)重防礙了輸配電等電力活動的正

3、常運作，不但給國家公共造成了極其嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，而且阻礙了我們的日常生活的正常進(jìn)行。變電站作為是關(guān)系著整個地區(qū)正常電力供應(yīng)的電力系統(tǒng)的“心臟”，我們必須采取有效的計劃方案確保它的正常運作。以前，在設(shè)計無人值守變電站的時候，電力系統(tǒng)基本具備的技術(shù)只有遙調(diào)、遙控等能力，無法直接勘察現(xiàn)場周圍的環(huán)境，導(dǎo)致變電站現(xiàn)場頻頻發(fā)生的意外，比如火災(zāi)、盜竊等等。遠(yuǎn)程監(jiān)視的提出保證了現(xiàn)場意外可以得到及時有效處理。它不僅可以實現(xiàn)變電站現(xiàn)場無人值班，而且可以讓一

4、人在后臺監(jiān)控多個變電站，大大節(jié)省人力費用開銷[1]。 </p><p>　　遙視系統(tǒng)又稱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，所謂“遙視”就是通過遠(yuǎn)處現(xiàn)場的攝像機把現(xiàn)場的實時圖像等模擬信息經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化后，再將其量化與編碼并且上傳到后臺，在后臺中心傳輸過來過來的壓縮后的數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻解碼后就能看見遠(yuǎn)處現(xiàn)場的實時視頻。它是運用時下最為先進(jìn)的圖像編解碼技術(shù)和通信技術(shù)，集設(shè)備監(jiān)視、圖像采集、閉路電視、圖像監(jiān)視預(yù)報聯(lián)動和視頻圖像壓縮等功能于一體的

5、綜合自動化系統(tǒng)，經(jīng)過遙視系統(tǒng)可以在后臺中心看到變電站現(xiàn)場的實時情景[2]。</p><p>　　2.無人值守變電站遙視系統(tǒng)</p><p>　　2.1遙視系統(tǒng)的發(fā)展</p><p>　　遙視系統(tǒng)的經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展：第一代遙視系統(tǒng)依靠電話撥號方式或者采用電話專線，由于電話信道寬帶小的原因圖像的編碼只能采用H.261與H.263。但是這種方式由于效果不理想很快就被完

6、全淘汰，視頻質(zhì)量不佳，視頻不流暢；第二代遙視系統(tǒng)采用圖像的傳輸采用點對點模式的ISDN專線。雖然該方式的推出受到很快電力行業(yè)的推崇，并開始較為廣泛運用，不過這種方式不是沒有缺陷，比如次數(shù)較多的圖像壓縮與解壓大大損壞了畫面的質(zhì)量，加上也不太迎合當(dāng)前數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨向，因此，第三代遙視系統(tǒng)被很快的研究與推出。三代系統(tǒng)依靠寬帶網(wǎng)絡(luò)與E1信道為媒介進(jìn)行通信，這個遙視系統(tǒng)實質(zhì)上是一個運用多項跨領(lǐng)域技術(shù)的多媒體數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)[3-7]。</

7、p><p>　　2.2遙視系統(tǒng)的組成</p><p>　　遙視系統(tǒng)其后臺稱為調(diào)度監(jiān)控中心（也稱主站系統(tǒng)），其視頻監(jiān)控現(xiàn)場稱為遠(yuǎn)程變電站系統(tǒng)（也稱子站系統(tǒng)），它們通過通信網(wǎng)絡(luò)組合而成，這三者也是構(gòu)成遙視系統(tǒng)的主要三個環(huán)節(jié)。</p><p>　　遙視子站的職能是用變電站內(nèi)所安裝的攝像機對現(xiàn)場實景進(jìn)行拍攝，再經(jīng)過現(xiàn)場采集終端系統(tǒng)進(jìn)行將攝像機所采的模擬信號A/D轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，

8、然后壓縮編碼，最后將數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)上傳后臺，并且接收后臺的反饋信息和執(zhí)行主站的下達(dá)各種命令。子站一般由這幾個部分組成：其一是采集設(shè)備，也就是攝像機，它的作用是拍攝周圍的環(huán)境與電氣設(shè)備視頻圖像；其二是視頻編碼器，將攝像機的圖像信號進(jìn)行采集和壓縮編碼；其三是信號傳輸媒介，一般為通訊網(wǎng)絡(luò)，將現(xiàn)場采集來的圖像信號壓縮編碼后上傳到主站。子站的采集終端設(shè)計方案將會在文章后面重點講解。</p><p>　　遙視主站的職能是處置

9、子站上傳信號、控制以及下達(dá)命令給子站等。在主站可以實時監(jiān)控各個遠(yuǎn)程子站站端的所有動態(tài)，也可以對子站站端的視/音頻信息進(jìn)行存儲或者進(jìn)行回放等功能。工作人員在遙視主站可以隨意選擇遙視子站的任何攝像機下達(dá)多方面的命令，比如：改變攝像機的光圈，調(diào)整攝像機的拍攝角度與位置等。工作人員還可以在遙視主站對監(jiān)控現(xiàn)場的重要電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，如果現(xiàn)場發(fā)生事故的話可以馬上下達(dá)命令處理與報警。</p><p>　　2.3遙視系統(tǒng)的圖像壓

10、縮技術(shù)</p><p>　　視頻壓縮編碼技術(shù)是遙視系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。之所以這么說是因為它往往決定傳輸?shù)胶笈_的視頻質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性能力。如果編碼技術(shù)比較落后，那么它傳輸?shù)胶笈_的圖像質(zhì)量往往比較差、模糊，而且視頻流的數(shù)據(jù)量大容易擁塞網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　第一代遙視系統(tǒng)采用H261或者H263，第二代采用MPEG1和JPEG標(biāo)準(zhǔn)，也有些地方采用非標(biāo)的小壓縮方式，目前第三代遙視系統(tǒng)普遍采用MP

11、EG-4標(biāo)準(zhǔn)（或者H264）[8]。</p><p>　　2.4嵌入式系統(tǒng)簡介</p><p>　　在智能化的今天，所有電子電器產(chǎn)品總體趨向微型化發(fā)展，常常會要求把計算機控制部分安裝于產(chǎn)品設(shè)備里面而且占有的空間和內(nèi)存盡量的小，所以處理器一般都沒有多少內(nèi)存更是沒有外存空間，而操作系統(tǒng)就被安裝在這有限的ROM里面，這樣的系統(tǒng)人們稱之為嵌入式系統(tǒng)。</p><p>　　從

12、廣義的角度上講，嵌入式系統(tǒng)就是帶有微處理器的專用軟硬件。嵌入式系統(tǒng)通常包括嵌入式微處理器，用于控制它的操作系統(tǒng)以及在操作系統(tǒng)上的應(yīng)用程序，整個系統(tǒng)需要由不同的硬件、軟件和系統(tǒng)集成商一起協(xié)同合作，才能形成一個完整的產(chǎn)品。一般主要由：CPU、嵌入式操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件這三個結(jié)構(gòu)組成[9-12]。</p><p>　　2.5 TMS320DM642芯片簡介</p><p>　　TMS320DM64

13、2式TI公司生產(chǎn)的一種用于多媒體應(yīng)用的DSP芯片。它的處理功能很強大，又有高度的靈活性和可編程性，同時外圍具備了非常完整的音頻、視頻和網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)備及接口。</p><p>　　TMS20DM642主要由這些部分組成[13-14]：1，CPU，CPU包括八個功能單元，兩個寄存器和八個功能各異的數(shù)據(jù)通道，；2，3個VP口 ，它可以配置視頻與音頻輸入端口，也可以與編碼器連接實現(xiàn)視頻、音頻數(shù)據(jù)輸出；3，一起復(fù)用的HPI

14、、PCI、以太網(wǎng)接口EMAC，它們通過使能端配置可以實現(xiàn)其中一種或2種接口功能；4，外部存儲器接口EMIF，可以與外圍存儲器連接；5，EDMA，具有64路獨立通道的增強型直接內(nèi)存訪問控制器；6，多通道帶緩沖串行端口McASP與McBSP 。此外還有16位通用I/O接口、32位通用定時器等等其他部分。</p><p><b>　　3.總結(jié)</b></p><p>　　無

15、人值班已經(jīng)成為變電站的主要運行模式，根據(jù)安全和運行的需要，遙視系統(tǒng)在電力應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義和必須性?；谇度胧较到y(tǒng)與MPEG-4圖像壓縮技術(shù)的新一代遙視系統(tǒng)即將代替所有第一代和第二代遙視系統(tǒng)成為新一代比較全面和完善的系統(tǒng)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 朱寧.電力行業(yè)的經(jīng)營風(fēng)險[J].四川大學(xué)學(xué)報,2003,2,18(4

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