无人值守变电站视频监控系统深度解析(2)

 

　　随着国家对电网建设的大力投资，已经有变电站实现了宽带连接。这种情况下，我们的传输系统在物理上可以去掉网络桥接器，从视频网络编码器出来的数字信号直接通过以太网传输到主站系统。信道带宽的大幅度提高，缓解了之前的瓶颈状态，用户可以同时查看所有变电站所有摄像机的图像，真正实现了全局监控。

 

　　4 变电站视频监控系统抗干扰方法

 

　　一般来说干扰主要通过视频同轴电缆和传输控制信号的双绞线耦合进系统。主要干扰源有：高频噪声干扰，比如大电感负载启停；各点接地电位不等引入的工频干扰，特别在变电站工频干扰较严重；平衡传输线路失衡使抑噪能力下降将工频干扰转成了差模干扰；传输线上阻抗不匹配造成信号的反射使信号传输质量下降；静电放电沿传输线进入设备造成接口芯片损伤或损坏。

 

　　4．1 数字信号传输中的抗干扰措施

 

　　变电站视频监控系统的数字信号传输通常通过工业标准的通信网络进行传输，比如RS232、RS845、RS422。在这里重点讨论RS485数字通信抗干扰方法。

 

　　RS485总线是采用差分平衡电气接口，具有较强的抗电磁干扰能力，但在实际工程中RS485总线并未达到人们期望的效果。问题往往出现在以下几个方面：

 

　　1)网络拓扑不合理，未按照总线型网络拓扑布线，而成为了星型拓扑结构；

 

　　2)传输线与接收和发送端设备连接不正确，削弱了平衡线的抗干扰能力；

 

　　3)公用双绞线未进一步采取抗干扰措施，比如采用屏蔽双绞线；

 

　　4)双绞线线经太细，传输距离太远，导致阻抗太大，造成压降。

 

　　4．2 视频信号的抗干扰

 

　　视频信号的干扰在图像上表现为雪花点和50 Hz横纹滚动。

 

　　对于雪花点干扰是由于传输线上信号衰减以及耦合了高频干扰所致，这种干扰比较容易消除，在摄像机与控制矩阵之间合理位置增加一个视频放大器，将视频信号的信噪比提高，或者改变视频电缆的路径避开高频干扰源，高频干扰的问题可基本上得到解决。

 

　　较难解决的是50 Hz横纹滚动及进一步加入的高频干扰的情况。对于50 Hz的横纹滚动根据电磁学理论知道视频电缆的屏蔽层可完全消除50 Hz工频干扰，只需要购买屏蔽效果好的视频电缆。对于图像的高频干扰，因它的频带仍在8 MHz内，采用空隙率为50％左右的屏蔽网可基本消防高频干扰，但要达到50％的空隙率，屏蔽网根数需每个波长长度有60根以上，这样高的密度又会使电缆的柔韧性下降，比较好的方法是采用带有双层屏蔽的视频电缆。这样会增加系统成本，我们在无人值守变电站监控系统的建设中采用视频双绞线传输方式，很好地解决了这一难题。

 

　　5 结束语

 

　　经过信道整改、抗干扰处理及多系统融合的无人值守变电站监控系统，解决了无人值守变电站自动化“四遥”以外新的需求——遥视需求，使变电站自动化水平又上了一个新的台阶。经过几年来的系统运行，远程图像监控系统运行稳定、可靠、信息准确，图像监控系统的远方巡视、远方核查、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守变电站的现场情况，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所的日常巡视、检修等费用，产生了良好的经济效益。