雖然在安防系統應用上并沒有明顯突破傳統的設計思維，然則因為行業(yè)特性，電力系統對安全技術防范還是有一些自身的特殊要求。

　　電力行業(yè)安全防范有多特殊?

　　安全防范對象類型復雜多樣

　　在變電站，中為了安全目的需要監(jiān)控防范的對象類型較多，包括人、物和環(huán)境。“設備和建筑物就其監(jiān)控而言最大的特點是‘它們是固定的’，人大部分時間內是活動的，工具有時候是動的。根據這個特點在視頻上處理會采用不同的技術。”來自深圳市鐵越電氣有限公司的一位工程師說。

　　1、對人的監(jiān)控

　　雖然變電站是“無人值守”的，但總要有工作人員去巡檢、安檢、維修或施工等正常的工作，另外還有不請自來盜賊和恐怖分子，這都需要對“人”這個活動的目標進行監(jiān)控。對工作人員的監(jiān)控主要是防止誤操作、誤入區(qū)域和其他不規(guī)范的行為。對盜賊主要是防盜、防人為破壞。

　　2、對物的防范

　　被監(jiān)控的物主要包括站內設備、建筑物、工具等，設備的監(jiān)控主要是從安全運行和其表觀方面進行，比如運行是否正常，外觀是否完好、有無破損等;對建筑物的監(jiān)控主要用于防盜，門窗圍墻是否有安全漏洞，是否有翻越非法入侵等。

　　3、對環(huán)境的監(jiān)測

　　與環(huán)境有關的監(jiān)控主要包括自然環(huán)境中的風、霜、雪、雨、雷電以及建筑物內的氣體。有關的量包括環(huán)境溫度、濕度，風向風速等。這部分監(jiān)控主要起到預防作用，監(jiān)控如雷雨大風、臺風、龍卷風、冰雹等惡劣天氣給室外設備可能造成的危害。建筑物內的氣體顏色變化、是否有害、溫濕度是否正常等。

　　監(jiān)控環(huán)境相對惡劣

　　由于變電站的選址要求，變電站多數建在荒郊野外，所處的雷擊、電暈、噪音、電磁場干擾等復雜環(huán)境，對監(jiān)控設施要求較高，尤其是高壓場地，對攝像機等核心設備的電磁兼容性要求很高，有的設備EMC指標要滿足《遠動終端設備》GB/T13729-2002規(guī)定中4級的要求。

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　　空間范圍大而且分散

　　變電站的分布相對分散，距離調度中心遠，從幾公里到幾百公里不等。整個安防監(jiān)控網絡覆蓋范圍很大，必須分層級、分塊進行監(jiān)控管理。

　　由于帶寬限制技術要求高

　　由于成本、距離、環(huán)境和所承載業(yè)務較多因素，分配給安防系統的帶寬有限，一般只有2M。所以應用時對壓縮技術、網絡傳輸技術的要求較高，諸如H.264編解碼標準、IP組播、RTP/RTCP、SIP等已經成了基本要求。

　　智能、3D、一體化及機器人

　　電力行業(yè)在安全技術防范系統應用上比較講究，自然也會有獨到的見解與探索。目前安防界力推的高清化、智能化、標準化以及定制化，對于電力企業(yè)而言并不算新鮮話題，因為它們習慣性成為第一個吃螃蟹，幾乎總是走在安防先進技術應用探索的前沿陣地。

　　智能分析應用細化

　　目前，國內絕大部分變電站在“四遙”的基礎上已經部署了第五遙“遙視”系統，完成了無人值守變電站的改造。一些變電站的“遙視”系統不僅實現了變電站內部環(huán)境、重要設備的實時視頻監(jiān)控，也實現了變電站綜合自動化系統重要信號的“事件聯動”，甚至在高清監(jiān)控設備普及之后還可實現一些智能視頻分析功能，如運動偵測、禁區(qū)檢測、變電設備模式識別等。

　　事實上，智能分析在包括平安城市、金融等領域由于備受詬病的居高不下的誤報率，往往讓用戶可望而不及，然而落地至變電站等電力場所卻有天然的適應能力，并對“智能電網”的“智能”形成遙相呼應。

　　“電力系統的智能分析技術需求越來越細化。” 海康威視系統業(yè)務中心能源事業(yè)部王英杰在受訪中談到，智能分析會更多的結合電力場景需求應用。“比如我們在上海清湖變電站的綜合監(jiān)控系統中就有嵌入人臉識別技術。通過智能分析服務器捕獲視頻流中的人臉，根據預先建立好的人臉數據庫區(qū)分出值班人員、合法操作人員、無關人員等，當在作業(yè)區(qū)域內發(fā)現無關人員時，或者在變電站區(qū)域內發(fā)現非法人員時，立即發(fā)出報警。

　　同樣從中興力維公布的“海南電網公司基于分布式的省級電網全景展示與運行指揮系統”項目概況可發(fā)現這一趨勢。力維在儋州那大變與三亞亞龍灣變建有智能讀表與刀閘狀態(tài)分析系統，其利用視頻智能分析技術，直接通過視頻讀取變電站現場表盤度數及分析刀閘開合狀態(tài)，使視頻分析技術為變電站智能監(jiān)控添加了新的應用方式。

　　而由國家電網公司主導的科技項目“變電站現場作業(yè)安全智能監(jiān)控系統”，已走出實驗室，并在福州500kV變電站獲得成功應用。系統能對操作人員沒有佩戴安全帽、檢修人員擅自越過安全圍欄、高空垂直交叉作業(yè)等違章行為自動進行實時提示、告警;為電力現場作業(yè)人員提供有效的人身安全監(jiān)控與防護手段，對于預防或減少電力系統人身等惡性事故無疑具有十分重要的理論意義和實用價值。

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　　安防監(jiān)控與SCADA系統集成一體化

　　以國網為代表的電力企業(yè)正在對業(yè)務管理進行大刀闊斧的改革，“三集五大”發(fā)展戰(zhàn)略便是其現實寫照。而從“三集五大”目標的背后我們也可以看出電力系統對電力調度集中高效的更迫切需求，于而從多家浸淫智能電網領域的玩家官網中針對技術方案的介紹可窺見，近兩年來，基于電力行業(yè)定制開發(fā)的專業(yè)的變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統綜合管理平臺的研究熱絡起來。例如南自科技之智能圖像系統將自動報警控制系統、環(huán)境控制系統、信息管理調度系統、數字硬盤錄像系統等功能融為一體，實現視頻信息與數據信息結合管理。據其公開的技術資料介紹顯示，該系統還可與綜合控制系統、消防報警系統、電力調度系統、無線音視頻傳輸系統、紅外熱成像系統等進行連接。

　　而據?？低曂跤⒔芡嘎叮涔踞槍ψ冸娬径ㄖ频木C合監(jiān)控平臺也能夠實現輔助系統的一體化綜合監(jiān)控，對輔助子系統進行有機整合并建立聯動預案。除了有線監(jiān)控，平臺軟件還支持3G視頻設備(車載、單兵)及移動終端的接入，滿足隨時隨地的監(jiān)控需求。

　　安防監(jiān)控系統與生產管理系統融合是安防技術在大型企業(yè)深化應用的創(chuàng)新與發(fā)展朝向，也呼應了智能電網“信息應用以通信為平臺，通信管理以信息為支撐，安全第一、一體化融合發(fā)展”要求。從國家電網官網查詢到的資訊顯示，金華電網500千伏、220千伏、110千伏變電站的圖像監(jiān)控、500千伏智能化輔助、智能化消防遠程監(jiān)控、SVC輸電線路在線監(jiān)測、現場作業(yè)視頻監(jiān)控、UPS及變電站通信電源綜合管理、網絡信息實時監(jiān)控等輔助系統的管理任務，實現輔助系統的“6+1”整合。

　　試水3D場景顯示技術

　　這幾年來，關于3D顯示技術，包括安防人士在內的科技界百談不厭。而“3D遙視與建模方法的三維變電站”幾乎引起電力系統的學院派與技術派的同事關注。3D遙視作為一種新的視頻圖像顯示形式，可以帶來具有深度感知的顯示效果，真實感更強烈，呈現的檢測內容也將更為豐富。

　　目前，可搜索到東莞變電管理二所、220kV武侯變電站上都有試點建設一套3D顯示系統來展現變電站場景及站端輔助系統。

　　用戶可以通過客戶端訪問系統，客戶端所采用的通信協議，具有很強的開放性和兼容性，完全能融合在電力系統現有網絡中。通過標準的客戶端，相關負責人和管理人員可根據不同的權限對系統進行配置及監(jiān)控，操作界面全部為中文可視化界面，使用非常方便。此系統將獲取的真實站端動環(huán)數據，如環(huán)境溫濕度、風度、風向等環(huán)境量以及門禁，集成到3D場景顯示系統中。在此3D顯示界面上，管理人員可以根據3D虛擬現實視頻中得到的實時數據的模擬數據，判斷設備周邊環(huán)境和設備運行情況。

　　“3D場景顯示技術能真實地反映出變電站設備的空間關系以及環(huán)境數據的實時變化，既可以縱覽全局，也可以觀察局部詳細信息，為變電站的智能化管理提供了直觀、準確并且真實的監(jiān)控管理方式”?？低曂跤⒔鼙硎?，根據3D虛擬現實視頻中的實時數據，立體、形象、真實地反映了變電站各個設備的細節(jié)和特征以及運行情況，讓管理人員和技術人員可以更直觀地了解設備的運行情況。

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　　從目前看到的資料顯示分析，盡管3D場景顯示技術可以對變電站等電力場所進行有效的監(jiān)控和管理，更好的滿足生產運維、安防應急的需求。不過受制于高昂的建模成本，3D場景顯示技術在電力企業(yè)信息化建設引入并不普遍。當然，未來隨著技術的普及與改善，3D顯示仍將給電力企業(yè)在提高管理的可操作性與電網信息化的管理和決策水平發(fā)揮不可忽視的作用。

　　“智能機器人”研究成果落地

　　由于電力作業(yè)場所的高危險性以及安全高風險等特性，早在數年前，國家電網即成立“國家電網公司電力機器人重點實驗室”，旨在圍繞變電站設備巡檢機器人、輸電線路無人直升機智能巡檢系統以及電力特種機器人所涵蓋的機電一體化技術、計算機控制技術、人工智能技術、多傳感器融合技術等學科在電力生產中的應用開展了一系列的研究，目前其研究成果變電站巡檢機器人已應用與山東電網多個變電站。

　　據了解，變電站巡檢機器人主要應用于室外變電站代替巡視人員進行巡視檢查。機器人系統可以攜帶紅外熱像儀、可見光CCD等有關的電站設備檢測裝置，以自主和遙控的方式，代替人對室外高壓設備進行巡測，以便及時發(fā)現電力設備的內部熱缺陷、外部機械或電氣問題如：異物、損傷、發(fā)熱、漏油等等，給運行人員提供診斷電力設備運行中的事故隱患和故障先兆的有關數據。另外，該機器人系統應可以部分地代替人在合適的時間進行巡視檢查工作，并且能生成報表，如機器人可以在值班人員不便于巡視的時間(如凌晨00：00或者03：00)或惡劣天氣情況，在不要監(jiān)控人員的參與下按照固定的路線進行巡檢，并且能自動返回出發(fā)地點。

　　除了電網公司自身出成果，傳統安防企業(yè)在智能巡檢機器人研發(fā)上也有新的突破。從朗馳欣創(chuàng)官網了解到，其公司研發(fā)的一款智能巡檢機器人正在廣州科220千伏科城變電站“執(zhí)勤”。為了保證電力隧道內設備的正常工作，防止偷盜、私拉電線等非法行為，平日里需要人工對隧道進行常規(guī)巡檢，但由于隧道里存在積水，光線黑暗，通風不足，甚至會存在有毒有害氣體，人工巡檢十分不便。應用于廣州科翔路的隧道智能巡檢機器人。機器人集各種安防設備于一體，聯動隧道滅火車，采用倒掛式固定軌道運行。機器人能通過可見光攝像頭監(jiān)控隧道內場景，借助圖像分析算法自動獲取儀表讀數，還能通過紅外熱成像儀準確獲取電力設備溫度，并能通過各種傳感器“聞”出空氣中的溫濕度，煙霧、特定氣體(CO，O2，CH4，H2S?)濃度;最重要的是它還非常智能，可以自動充電，自動雷達避障，自動處理獲取的數據，當發(fā)現可疑情況會自動判斷并報警，如果發(fā)現火災，它會“呼叫”滅火機器人趕過來，滅火機器人能自動噴射超細干粉，迅速有效進行滅火。

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　　據項目負責人員介紹，此項工程的目標是依托軌道式移動監(jiān)控系統，創(chuàng)建南方電網防災減災示范段，為今后建設無人巡視隧道積累經驗，為建設安全化、信息化、智能化的“智能電網”鋪路。

　　智能一體化，積極服務生產管理

　　智能電網建設的逐步深化與特高壓電網工程項目的啟動都將對安防技術應用提出新的要求。當然，智能化、一體化、定制化依然是電力企業(yè)永遠不變的訴求。“大型的安防管理平臺、智能視頻技術和有針對性的解決方案都是值得期待的。”一位河南電力公司的工程師說道。

　　而據接近南方電網的一位人士也表示，結合電力業(yè)務特點的視頻智能分析技術應用以及各信息化子系統集成整合將是電力企業(yè)關注的熱點。他還強調，“現在，電廠和變電站都會要求安防系統能夠更好地將視頻監(jiān)控、入侵防范、門禁、消防、環(huán)境監(jiān)測等系統一體化集成。”

　　“特高壓輸電工程對安防系統將提出更高的要求，如高機械強度、防污閃、提高過電壓耐受能力和降低無線電干擾等，這就需要根據特高壓工作環(huán)境量身定制專用型安全技術防范設備及系統。”鐵越電氣辛培民在展望電力安防發(fā)展趨勢時談道。

　　以監(jiān)控為表率的安防系統正成為電網智能化的尖兵，未來將更多地參與電力安全生產，為提高發(fā)電、輸電和用電的效率。以海南電網為例，其在完成電網綜合監(jiān)視、氣象綜合、視頻綜合三大場景展示可視化應用，形象支撐安全生產管理。二期建設形成視頻監(jiān)控系統、智能信息集成平臺、綜合可視化展示框架，實現視頻監(jiān)視推廣與提升、全景展示與運行指揮業(yè)務實用化與應用提升。

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