输变电智能安防管控系统开发与应用

输变电智能安防管控系统开发与应用

陈波2周爽2赵留学1耿军伟2武瑶2

1.国网北京市电力公司北京市100000；2.北京电力经济技术研究院有限公司北京市100000

摘要：安防视频监控技术在电力行业很早就得到了应用，但传统的视频监控系统需要人工值守并不间断查看监控视频，发现问题隐患后，需要人工完成报警、执行操作等，工作强度大、效率低，而且会存在人为因素的工作疏忽、反应迟缓、应对不正确等风险，成为运检工作的一个亟待提高的工作环节。为了解决以上问题，本项目采用最新安防技术研发、建设一套智慧发现、主动告警的输变电智能安防系统，可大大提高电力设施安全风险发现能力和应对能力，全面提升首都电网运行安全水平。

关键字：输变电，智能安防，安全管控，主动告警

引言

输变电系统整体安全是政治保电、经济运行和人民生活的重要工作。架空输电线路和变电站是输变电系统的重要环节，是电力系统稳定运行的重要保证，其主要特点是分布地域广、环境复杂，一旦发生故障，将对主网系统造成严重影响。安全防范是输电线路和变电站安全管理的一个重要组成部分，也是体现安全保卫功能先进性的重要环节。目前线下违章施工、违章建房、违章植树等外力破坏是导致输电线路跳闸的最主要原因，此类事件给输电线路运维人员增加了极大的工作量，增加了运营成本，降低了效率。因此如何提前发现外力破坏的隐患，第一时间发出警告并通知运维人员，从而将外力破坏行为及时制止成为了一个重要的课题。

为了充分保障电力系统设施的安全，提升电力系统安全防护等级，提升输电通道运维管理工作质量，在输电线路和变电站在线监测、工业电视的基础上，充分考虑了电力企业进行信息集成的长期需求变化，采用国际上最新的基于IP网络的智能数字安防产品，本着功能齐全、应用新颖、投资合理的宗旨设计开发建设输电线路和变电站智能安防管控系统。在方案设计中充分体现出可持续发展的理念，利用数字网络技术及图像显示分析技术，能更好的提供多种综合功能服务，实现对所管辖线路及变电站的图像监控、远程可视化巡检和外力检测报警及联动功能，并配合中心安防大数据分析技术实现电网整体运行安全分析。系统平台的建设提高输变电系统巡视工作效率，提升电网巡视的监控水平，达到电网集约化运行、专业化检修和精细化管理。

1智能安防系统

输变电智能安防系统由变电站前端子系统、输电线路前端子系统、主站中心管控系统、分控中心系统和移动终端APP五部分构成。前端子系统是整个智能安防系统感知的触角和执行窗口，实时探测变电站和输电线现场情况，将各种动态信息上报主站中心。主站中心作为整个系统的核心和大脑，接收和处理前端系统的上报的探测和视频信息，智能分析并做出决策指挥。系统利用前端的摄像机系统代替人工值守和巡检，实现“三个全覆盖”功能。监控视频全覆盖：实现关键区域24小时视频监控无死角全覆盖。出入控制全覆盖：采用门禁、智能抓拍设备，全面管理变电站区域人员出入情况。入侵探测全覆盖：关键区域安装入侵传感器，全面监控区域入侵并自动报警，入侵传感器配合前端视频设备可以实现“两个联动”功能，报警声光联动、视频跟踪联动。整个系统前端和中心智能联动、结合人员值守处理，针对变电站和输电线路构建起多层次、多维度、立体化安全防范体系。

2智能安防系统功能介绍

实时视频监控功能：包括对管辖范围内的所有监控点进行实时视频预览、分组轮巡、云台控制、视频抓录、视频参数配置等视频控制操作。通过C/S客户端和B/S客户端，能够单画面或多画面分割预览实时视频图像。具备图像自动轮巡显示功能，可以用事先设定的触发序列和时间间隔对监控图像进行轮流显示。

报警及语音对讲功能：报警人主动触发报警按钮后，自动弹出前端画面，联动前端设备在电子地图中具体位置（什么变电站，多少号，安装地点），同时联动到警号产生报警，并联动与前端报警点实现双向语音对讲，在监控中心予以全程录像录音，为报警时间提供有力的证据。主站中心支持视频预览和回放功能。当主站中心查看到有异常现象时，可对报警点进行威慑喊话，起到主动预防的作用，以及对前端点位广播。

系统联动功能：在主站中心的一体化管理下，视频监控、探测报警、灯光控制、声光警示各功能模块联动运行，主站中心实时联动视频显示、声光提醒、移动端发送信息等。入侵传感器配合前端视频设备可以实现“两个联动”功能。报警声光联动：配置防区控制和联动策略，报警时可自动联动灯光、语音警示系统，快速报警应对。当人员非法闯入警戒区域，红外热成像摄像机联动脉冲电子围栏实现人员入侵预警，联动变电站的声光对闯入人员进行震慑驱离，同时在智能安防中心主站电子地图上进行闪烁报警提示，弹出现场实时视频，启动报警人工处理工作。视频跟踪联动：根据报警信息确定入侵位置，联动视频监控系统跟踪监视，全程记录轨迹跟踪。同时自动推送告警画面至主站中心，方便值班人员第一时间做出处置。

智能布撤防：对于非授权人员的入侵行为系统应及时准确触发联动策略，但对于本单位工作人员及授权人员系统应准确识别并自动撤防。本系统根据变电站电力工作票信息，生成每日作业信息，系统根据作业计划时间进行自动布撤防，在工作人员进站作业期间进行撤防，作业结束后自动重新布防，提高站内安防报警的准确性。同时，系统支持刷卡和后台任意时段、区域撤布防，方便授权人员正常进站。可实现对变电站进站人员的精细化管控。

应急处置功能：当系统产生报警信号时，主站中心立即得到相应信息，电子地图自动显示报警点，视频监控系统自动将画面切换到报警现场，以便值班员对报警现场情况进行综合分析，迅速处置。

3应用效果

智能安防管控系统有效的提升输变电系统安全管控能力,有效的节约巡视人员数量、减缓巡视压力、降低公司日常生产费用。目前，系统已接入变电站40座，开闭站1座，输电杆塔3690基，每年累计节约巡视成本5800余万元，并且随着接入系统变电站数量、输电杆塔数量的增加，累计节约成本数量呈明显增加。此外，提高运维效率和安全管控质量，能有效避免因外力入侵破坏造成的电力损失，经济效益不可估量。

智能安防管控系统已完成“十九大”保障特一级直供26座变电站巡视任务，通过自动巡检，1小时内就能完成所有工作，系统还完成2018年“两会”保障1100基杆塔巡视工作，通过9分屏自动巡检，30分钟内就能完成所有工作，共发现隐患78处，及时提醒值班人员快速处理，将所有危险消灭在萌芽中。相对人工巡检，巡检频次加大、管控力度加强，效率提高10倍以上。

目前系统已经圆满完成了2017年“一带一路”峰会、“十九大”和2018年“两会”供电保障任务，受到政府机关、国网公司等各级领导的关注和肯定，接受了北京电视台、《首都建设报》、《国家电网报》等媒介的相关报道。

4结语

本系统通过图像智能识别技术、入侵联动告警技术实现对输电线路、变电站的安全管控，可大幅降低人力、物力、财力，有效提高电力设施安全风险发现能力和应对能力，全面提升首都电网运行安全水平。