电力故障现场的无线视频实时通讯应用_曾伟章.doc

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1、 2014 NO.01 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 科技资讯 DOI:10.16661/ki.1672-3791.2014.01.074 动力与电气工程 电力故障现场的无线视频实时通讯应用 曾伟章 ( 广东电网公司东莞供电局 广东东莞 5 23 0 00 ) 摘 要 : 随着用户对供电质量要求的提高 , 电力故障维修迫切需要及时、迅速的完成。故障指挥中心也需要通过视频直观地对工作现 场的指导和监督。本文利用 COFDM 技术开发了无线视频远程协助系统 , 该系统能满足故障现场实时传输视频 , 实现了指挥中心与现 场的无缝对接。 关键词 :COFDM技术 实

2、时通讯 无线传输 故障现场 中图分类号 :TP277 文献标识码 :A 文章编号 :1672-3791(2014)01(a)-0059-02 Power Fault Field of Wireless Real-time Video Communication Applications Zeng Weizhang (Guangdong Grid Co of Dongguan Power Supply Bureau,Dongguan Guangdong,523000,China) Abstract:As the the user s demand for power supply increas

3、ing,power failure should be repaired promptly and timely.Fault command center needs also to lead and supervise the work intuitively by video.This paper briefly introduced the COFDM technology and developed wireless video remote assistance system.The system can transmit video of failure site in real-

4、time,achieved that the command center communicates with on-site seamlessly. Key Words:COFDM Technology;Real-time Communication;Wireless Transmission;Failure Spot 由于电力系统不可避免地遭受到自然条 他磁铁附着物。要求能在移动或静止中拍摄 , 频 、视频的获取 。该系统适应于郊区 、城郊 件 、设备磨损老化 、人为误操作的影响 , 因 也可从不同位置、不同角度对重要场景和主 急修时等非通视和建筑物内有大目标物体阻 此 ,电力设备的损坏乃

5、至供电中断时有发生 , 要部位进行高质量图像拍摄。 挡的环境 , 具有很强 的“绕射 、穿透 ”能力 系统检修自然地成为电力部门的重要任务。 (2)车载视频终端 PS-430CZ便携式发 2。视通条件下 (LOS),传输距离大于 100 km; 而对于线路中急修工作 ,由于作业人员无法判 射机 : 发射前段的主要设备 , 集成了显示屏、 非视通条件下 (NLOS), 传输距离也大于 断现场故障原因 ,无法确定故障位置或者无法 电池 、控制面板和无线发射机 。其关键作用 10 km 。系统接收效果图如图 3 。 确定故障处理方式时 ,就需要与急修指挥中心 在于信号的调制 ,过程框图如图 1。 (

6、2)本系统具有良好的抗电磁干扰性能。 进行实时传输故障现场状况 ,以报告现场故障 (3)天馈系统 :包含图像发射天线与控制接 对于频率选择性衰落 ,COFDM 体统会 情况并得到指挥中心的操作指导。 收天线。 将各个子载波联合编码 ,因此就具有了很强 作为世界上 广泛采用的调制技术 ,OFDM 接收系统 : 的抗衰落能力 3 。此外 , 系统对窄带干扰及 (orthogonal frequency division multiplexing) (1)接收机 :接收系统的主要设备 ,并将接 信号波形间的干扰也有良好的抗干扰性能。 技术发展迅猛 ,已经成为无线通讯时代的核心 收的信号显示给指挥中心

7、当值负责人。其主 特别要强调的是 ,在单载波系统抗干扰能力 技术。编码正交频分复用技术 COFDM(Coded 要作用在于信号的解调 ,解调框图如图 2。 弱 , 单个衰落或干扰就足以导 致整个通信链 orthogonal frequency division multiplexing), (2)天馈系统 :指令天线、八木天线和 1. 路的失败 。但是多载波 COFDM 系统 , 由于 将 OFDM技术与信道编码技术向结合 ,提高了自 8 m 玻璃钢天线。 其强大的纠错能力 , 即使是仅有的小部分子 身的抗多径衰落、抗码间干扰能力、抗多普勒 (3)滤波器 :分别组成三个滤波放大器 ;其 载波会

8、受到的干扰 , 这些子信道也会采用纠 频移能力 ,是目前世界上最具发展潜力 ,也是最 中两个对八木天线和玻璃 钢天线接收的信号 错码对小部分干扰进行纠错 , 以此确保传输 先进调制技术 1 。东莞供电局“一站妥”系统 进行滤波处理 ,指令发射器的滤波放大器对云 过程中的低误码率。 研制过程中 ,采用 COFDM技术开发了无线视频 台控制信号处理。 (3)高清晰度的图像编码技术。 远程协助系统。该系统可以将故障现场状况以 (4)云台镜头控制发射机 :指挥中心通过该 该系统的信号调制采用 COFDM调制技 视频形式传输给指挥中心 ,指挥中心当值负责 设备控制前端球形云台 ,以便于指挥中心对现 术

9、, 因此 ,能得到较高的 速率 。 2 MHz的射频 人可以通过视频记录的故障实时地对现场工作 场不同角度的实时监控。 带宽内采用 DVD压缩格式的 MPEG 2 编码 给予指导和监督。 技术的图像 4,当图像清晰度是 720 576像 1 系统的构成 2 系统的功能和特点 本系统使用方便 ,使用地点范围广。 素时 , 视频图像质量已经超出 D1 标准 , 则传 输通道要满足单向通道 4 8MB的传输速 总的来说 ,系统分为发射前端和接收设备 (1)设备本身内置可重复充电的大容量电 率 。将传输帧率设定为固定的每 秒 25 帧 , 传 两大部分。发射前端将现场摄像机采集的图 池 ,可保证持续工

10、作 7 h以上。不同于传统的 输方式为数据流 , 在传输过程中数据流的大 像通过 SPS-430CZ系统的发射机传输出去 ;接 微波设备 ,该系统不必要在视通条件下才能工 小可以设定在 4 M以上 ,这样足以满足指挥中 收设备通过接收天线得到发射机传输过来的 作。使用期间将吸盘像机和吸盘天线放置于 心清楚地观察现场的要求 5。 视频信息。 电力急修车车顶 ,开启设备电源即可工作。需 移动性能良好。 发射系统 : 要说明的是 ,设备不管在 地面或任何一辆车上 系统适用于高速移动过程中的实时视频 (1)吸盘摄像机 :可以直接吸附于车顶或其 都能使用 。节省 了“布点 ”的工作 , 也便于音 图像传

11、输 ,是可移动的便携装置 ,将方便于电 作者简介 :曾伟章 (1978 ),男 ,广东东莞人 ,广东电网公司东莞城区供电分局 ,大学本科 ,助理工程师 ,研究方向为配网自动化管理。 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 59 科技资讯 2014 NO.01 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 图 1 信号调制的过程框图 Fig1 Process diagram of signal modulation 图 2 信号解调的过程框图 Fig2 Process diagram of signal demodulation 图 3 系

12、统接收端的效果图 Fig3 Design sketch of system receiving end 动力与电气工程 人员抢修过程工作是否到位 ,抢修结束后 ,抢 修现 场是否还原 ,一旦有用户投诉 ,能够为供 电企业提供责任依据。 4 结语 本文主要介绍了无线视频系统在复杂地 理条件和现场状况下 ,故障现场目标音视频信 息向本地监控中心 (指挥中心 )的实时传输。音 视频传送到急修指挥中心监控平台 ,指挥中心 当值负责人能及时远程协助指导现场作业工 作。除此之外 , 也可在计划停电、巡检等工作 通过视频拍摄现场了解实时情况 ,更好的掌握 现场 ,实现故障现场与急修指挥中心的无缝通 讯。该系

13、统的利用 ,将大大提高故障检修的工 作效率。 参考文献 1 黄瑞 , 邹辰 . 关于 COFDM(编码正交频分 复用 )中的编码研究 J.舰船电子工程 , 2007(4):86 89. 2 A.F.Molisch.Wideband Wireless Digital CommunicationsM.北京 :电子工业出版 社 ,2002:41-45. 3 樊昌信 .通信原理 M.5版 .北京 :国防工业 出版社 ,2003:233-243. 4 孙凤杰 ,崔维新 ,张晋保 ,等 .远程数字视 频监控与图象识别技术在电力系统中的应 用 J.电网技术 ,2005,29(5):81-84. 5 Cool

14、ey J W,Tukey J W.An Algo- rithm for the Machine Calculation of Complex Fourier SeriesJ.Mathemat- ics of Computation,1965,19:297-301. 力检修人员不固定地点的移动操作。 3 系统在“一站妥”系统的应用效果 在电力系统突发故障或比较重要场合下 , 在移动或静止中拍摄并实时传输高质量的作 业现场图像 ,从不同位置、不同角度对重要故 障点和主要设备的重点部位进行高质量图像 拍摄 ,并将所拍摄的图像、声音信号通过无线 的传输方法传输到指挥中心 ,达到了现场和指 挥中心的实时

15、通讯 ,必将大大提高工作效率。 首先 ,对于同一停电范围内的故障 ,可以 通过无线视频实时传回的现场状况 ,对多个故 障点进行统一 、有计划地操作指挥 。将故障 的统一处理可以优化维修策略 , 减少停电时 间 , 增加用户满意度。 其次 , 当故障现场发生突发 、疑难事件 时 ,指挥中心可以组织有关领导和 专家 ,通过 视频传回的现场状况进行集体会诊 ,通过安排 现场人员做出临时处理 ,并迅速派有关人员赶 往现场 , 展开工作组织抢修。 最后 ,现场操作信息传递到抢修指挥中心 和移动指挥车 ,现场指挥人员可现场观看抢修 60 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION