前言

電力供應問題一直都是國家關切的重要戰略問題，電力行業的建設和發展從很大程度上也左右著一個國家乃至世界經濟的發展。國家“十二五”規劃中把能源結構調整放到了很重要的位置，把活力、開放、效率定為能源改革的方向，把綠色、環保、低碳、創新定為發展的目標，所以電力行業的改革勢在必行，而電網管理的智能化是重中之重。

電力行業的安防監控產品一直在伴隨著電力行業本身在不斷的發展，像目前比較成熟的綜合自動化系統也是在多年的經驗積累下推出且還在不斷完善的系統，但其過于專注于電力系統專用設備的管理，對電力系統中存在的消防、防盜、動環數據采集等問題沒有很好的解決，現有的視頻監控、消防報警等設備和系統也遠遠落后于安防監控市場的主流，更新換代極為緩慢。借助“十二五”時期國家提出的電網改革東風，電力工業的發展將沿著“安全、經濟、綠色、和諧”的路徑行進，科學發展是不變的主題，轉變發展方式正在成為主旋律。

智能電網作為電力系統建設的重要組成部分，它的安全高效運行關系到整個電力系統乃至民生的穩定和安全，本篇文章就目前我國電網中安防產品和系統的應用現狀以及智能電網的建設和發展發表一些看法，諸多不成熟言辭還請讀者指正。

現階段電網系統的安防監控

在介紹電網的安防監控前，有必要先了解一下電網啊以及電網監控的現狀，目前各個電廠和變電站都或多或少的有一些本地監控和調度系統，主要集中在核心設備和輸變電線路等相對狹窄的區域，且多個系統單獨工作，各自有各自的功能，集成化程度不高，比如綜合自動化系統和動力環境監控系統，又比如早前提出的“ 五遙”系統和目前仍然占主流的普通視頻監控等等，而對變電線路，電力傳輸線路等監控措施基本為零，發生事故時只有采用“電力搶險”的方式組織大量人員檢查和修復電網問題，其效率可見一斑。

電網的工作區域跨度大分布廣，行業應用需求多樣。各個變電站以及輸變電線路等多個現場需要實時搞笑的維護，而現場施工人員需要與總部進行實時的數據交流，使用的設備也要具備足夠的穩定性;輸變電線路錯綜復雜，設備管理及維護難度大，極難統一。

下面我們就現階段電力監控行業的各個層面展開討論

電力監控狀況及存在的問題

隨著互聯網信息技術的成熟和普及，視頻監控在電力行業的應用得到了很大的重視，幾乎每座變電站和電廠都有視頻監控，在一些公司相繼采用矩陣方式或簡單的網絡視頻方式實現了對單個站點的遠程監控或本地監控，配合已電力行業的自有自動化系統完成日常的維護工作，設備的選擇也無異于普通監控，而對設備及站點溫度、故障報警、遠程遙控開關等動力環境或報警量的采集則隔離在視頻監控之外，采用動力環境量主機進行采集，另成為一套單獨的監控系統，更有甚者，只在關鍵機房和設備間安裝單獨的溫濕度采集和動力采集設備，安排專人定期抄表，沒有任何聯網系統。

然而，此前由人工定時通過本地監控或遠程監控檢查變電站設備運行情況并測量、統計相關數據的做法存在很大弊端。首先，變電站數量很多且分布范圍較廣，輸電線路更是錯綜復雜橫跨數百公里，其次，電網對各項參數要求嚴謹，一旦出錯勢必導致區域性的生產生活停頓，影響極其惡劣，所以這種每日人工巡查或者幾乎沒有預防措施的做法必然使電網工作人員勞動強度加重，且影響設電力數據的實時性以及準確性，所以基于網絡視頻的監控系統或普通動環主機在一段時期內只是相對提高了電網管理效率，其現階段的表現很難滿足電網發展的需求。簡略闡述這個系統的缺點如下：

視頻監控系統和動力環境量采集、報警型號采集等系統單獨運行，管理效率低下，成本過高，性價比較低;

沒有專門行業產品支持，多數應用的只是普通監控設備;

綜合性差，不能滿足變電站和輸變電線路的多種數據的集中采集和處理;

抗干擾能力差，受天氣影響較大，容易遭受雷擊;

需要實時關注系統運行狀況，沒有對監控系統自身的維護措施

穩定性差，高低溫或濕度變化會引起設備的損壞;

另外這種方式的電站遠程監控系統又存在著實時性、可控性不高，數據傳輸效率低等問題，輸變電線路的大區域分布也給實時監控帶來難題，所以電力監控的網絡化必將是將來的發展方向，設備方面當以穩定性和防暴為主，輸變電線路的環境十分惡劣，產品性能的好壞關系著整個系統的運行。

電網監控需求剖析--智能電網建設

近幾年高清產品、智能分析、大平臺建設異軍突起，在各個行業都得到了較好的應用，在專業的電網監控中應用高清、智能分析、大型聯網的項目才剛剛起步。

電網監控需求剖析--智能電網建設

智能電網的概念目前還不是十分清晰，各家有各家的解釋和實現方式，但萬變不離其宗，以國家“十二五”規劃為導向，具備強大的資源優化配置能力和良好的安全穩定運行是智能電網監控建設的根本，目的是有效緩解我國能源資源和生產力分布不平衡的矛盾，通過高科技手段顯著提高供電可靠率，能夠實現大規模集中與分散管理模式并存的電力開發和利用，促進資源節約與環境保護等等，同時能夠實現高度智能化、信息化、精細化的電網調度和電網管理，實現電力用戶與電網之間的便捷互動，為用戶提供個性化智能用電管理服務，滿足各種新型電力用戶的電力服務要求，能夠帶動相關產業發展，提升民族裝備業技術水平和國際競爭力。

在國家大力支持智能電網建設，根據需求，目前視頻和機房監控領域的諸多高端產品都能有施展的空間，比如大型監控平臺、高清、智能分析、專業行業解決方案等。

智能電網監控解決方案和成功應用

綜合前面若干問題和需求分析，結合電力行業特殊環境和現階段的技術水平，我們可以設計一套目前具有成熟產品作為支撐的智能電網的電力行業監控建議方案，大致內容如下：

前端攝像機可以采取具有防暴外殼的半球型模擬攝像機或高清網絡攝像機，此類攝像機一般可以應用在惡劣的環境中，對恒溫恒濕的環境也有很強的適應力;

前端采集溫度、濕度、電流、電壓、儀表數據等模擬量的傳感器的靈敏度要可調，針對不同的應用設置不同的區間，并能將采集到的數據及時上傳，避免人工定期抄表的現象。

為了配合報警系統和防盜系統，前端也需安裝一些報警信號采集設備，如輸變電線路是否發生漏電和短路，重要設備是否被水浸，機房和倉庫是否發生火災或盜竊現象等等;

輸變電監控問題是智能監控中難以解決的問題，無線傳輸網絡無疑是目前最切合實際的解決方案，但其產品和工程的價格也是很高的，利用傳統的雙絞線或同軸電纜更不能適應輸變電線路的要求，在無線傳輸和傳統數據線傳輸中折中選擇可以利用光線，首先光纖扛干擾性極強，一般情況不會受到到變電站內設備和電路的電磁干擾的影響，其次光纖的價格低廉，相比無線設備或3G設備性價比要高很多，更重要的是光纖信號比無線信號更穩定更實時，鋪設也相對簡單，所以智能電網建設可有選擇的使用光纖傳輸數據;

電線老化導致的局部輸變電線路短路和高溫監測是傳統監控中難以逾越的鴻溝，相同的問題還有變壓器等設備的局部設備工作異常導致的溫度異常等現象，針對這類問題，目前剛剛起步的解決辦法是通過紅外熱成像設備對其進行實時的溫度監測，這類技術應用還不廣泛，但在可預見的未來必將有大規模發展;

后端編碼處理設備必須是可以集傳統視頻監控和動力環境量監控于一體的設備，視頻監控已經進入了生產生活的各個領域，在有技術做支持的前提下電網安防行業已經大規模使用了視頻監控，可利用直觀的視頻數據去了解前端信息，動力環境量數據的重要性對電力行業來說是不言而喻的，而如果將諸多的模擬量數據、開關量數據、視頻數據單獨處理工作量巨大，而且數據之間的聯動報警也不能實現，所以我們需要一種可以將這些數據統一管理的設備，實現視頻數據、環境數據、動力數據、報警數據統一管理，相互聯動，目前主流監控廠家都能生產類似設備了;

在有統一設備采集數據的前提下，需要使用一款統一的管理調度平臺對設備進行管理，變電站監控涉及防盜系統、消防系統、報警系統、電力調度自動化系統、配電自動化系統、智能抄表系統、自動電閘監測系統等等，這么多的系統如果僅僅靠硬件做支撐進行管理肯定得不到最佳的效果，而一款兼容性較強的軟件能大大提高對所有系統管理的效率，一般的中心設備廠家都會針對自己的設備開發相應的軟件的，開發之前客戶可以針對不同現場的需求對軟件功能進行細化和調整，這樣的平臺軟件在近期的高速發展中已經趨于成熟;

整個智能電網系統運行的前提是穩定可靠，在不斷的環境變化和長時間運行中不能出現崩潰或宕機現象，保證數據存儲和傳輸的安全，系統自身要有應急機制，對突發的設備異常要有報警提示，對應的軟件最好是基于linux系統的，更好的辦法就是設備可以脫離軟件獨自保存和處理數據，對報警和聯動都能做出響應，因為對軟件依賴過多不利于系統整體的穩定性，軟件最大的功能應體現在管理和設置上;

以上方案中涉及的功能已經在多個實際的案例中得到體現，天地偉業公司在甘肅、河北、新疆等多個地區的電網建設中使用了上述方案，效果得到用戶的一致認可，改變了之前電網系統維護以人力排查為主的局面，大大減少了問題處理的滯后時間，統一的數據管理和預警措施逐步是電網管理區域逐步擴大，人員和資源的調用更為合理和高效。一項數據顯示，某地級市擁有大型變電站八座，在沒有做安防系統改建之前，每天各個變電站需要工作人員定期巡視抄表、整理數據、匯總數據、統一分析、整合上傳等等，由于數據復雜導致流程執行緩慢，每個變電站至少需要四到五名工作人員完成每天的工作，而在改建之后，完全可以由監控中心的一名工作人員在正常工作時間內完成以上全部工作，節約的人力可以投放到電網檢修和電力事故處理中，效率提高得不是一星半點。