基于复分接技术的电力专用型视频光端机的开发与设计
基于复分接技术的电力专用型视频光端机的开发与设计
姚 薇 周 奎 卢传浩 邱少华
淮安信息职业技术学院 江苏淮安 223003
项目内容：基于电力系统的综合光端机的开发与设计 项目编号： HAG2012043
【文章摘要】
本文设计一种电力专用型视频光端机，通过复分接技术，实现了语音、视频同步处理后进行光纤通信，远程传输无人值守变电站等现场的仪表检测数据、设备故障、现场环境等运行信息，以图像、语音、数据等方式同步传输到电力监控平台，与已有的终端控制系统相互配合，实现了电力系统遥感、遥控、遥测。
【关键词】
视频处理; 光纤传输; 电力综合自动化
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引言
现代电力系统的综合自动化技术发展迅速，它是基于对电网运行的保障、监测现场和终端的数字化、信息化，不断实现变电站综合自动化。目前配电网络系统的自动化正在成为电力系统新兴热点，综合自动化程度也随之迅速发展与提高。
无人值守变电站，其现场多种运行状况( 诸如：仪表数据、继电保护设备运行情况、现场环境、故障报警等信息) 需要实时同步传送到调度终端，才能保证配电网的稳定，保证用户的安全和可靠用电。利用现有的电力通信线路，保障多种信号的有效传输，提供语音、视频、数据处理后进行光纤通信的通道，是本文研究的问题。
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设计方案的介绍
(1)
视频采集与信号处理
通过摄像机采集变配电所的现场运行环境，并进行数模转换后，再通过现场发送光端机转换为光信号，通过光缆中实施光纤远程传输，到达系统终端后经过接收光端机转换为电信号，在电力综合调度系统的监控平台上进行状态显示。工艺流程如图1 所示。
(2)
信号的同步处理
现场的多种监测信号，经过电力光端机的复分接口单元，采用复分接技术，将多种类型的数据进行合并与分离，实现多种信息的传输。理论依据如图2 示。
(3)
复分接技术应用思路
复分接的电力专用型多业务综合光端机采用复分接模块，复分接模块包括：
第一时钟网络、信号复接模块、数据处理模块、高速发射模块、第二时钟网络、时钟恢复模块、数据分接处理模块、信号恢复模块，将配电所现场的视频监测的采集信号，经过光端机的复分接口单元，利用时分复用技术，将不同的数据进行合并和分离，这样可以接入各自视频、语音单元进行采集和同步处理。
(4)
复分接单元的方案设计
功能块处理后，视频接收模块把CPLD 一次分接来的数字信号进行D ／
A 转换，然后通过一次功率放大后低通滤波，然后再一次功率放大后输出模拟视频信号的高速发射模块；与高速发射模块连接，用于将光纤数字通信系统中同步时钟信号的提取和接收端同步时钟提取的时钟恢复模块；用于实现提取出来的时钟与数字信号恢复的信号恢复模块；第二时钟网络连接时钟恢复模块、数据分接处理模块和信号恢复模块；用于将一个高速合路数字信号分解成原有支路信号的数据分接处理模块。
根据电力系统的实际要求，利用现代计算机和通信技术，满足需求的基于复分接的电力视频光端机就设计出来了。其核心是利用数字复分接技术，结合CPLD( 复杂可编程逻辑器件) 实现了视频信号、数据和以太网信号等多种信号的复分接处理，以便实现同步传输。
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结束语
基于电力系统的特殊要求，采用光端机构架起的电力光通信系统，是电力网路的核心环节( 如图4 所示)，在人力资源的有效利用上，解放了电网维护和监测人员的工作强度，改善了其工作环境，可以实时获取远程电力设备的运行信息，高效、快速的处理现场的故障等状态，保障电网运行的可靠性；从经济发展上看，电力通信设备生产，系统软件的开发与设计，监测装置等一系列高新技术会带动地方区域经济发展。
(1) 视频远程监控可以实时监控远程变电站的现场环境、设备运行情况，根据数据进行预判，从而可以避免一些事故发生，便于管理者进行集中监控和高效处理；
(2) 电力网络承载常规的业务，包括变电站与监控终端话务通信、事故检测与控制和报警显示与处理等多种功能；
(3) 电力网络承载自动化系统中需要的调度、控制、继电保护功能、测量仪表计量等功能的专业业务的数据传输。
【参考文献】
[1] 费俊亮. 数字视频发送光端机的设计与实现.[D]. 天津. 天津大学，
2007.
[2] 任安虎. 张燕. 一种实用光端机的设计与实现.[J]. 电子设计工程. 2010(9):55-58.
[3] 李明伟，叶红军，李昕欣. 基于XC2VP30 的多路数字视频光端机[J]. 仪表技术与传感器， 2008(10):61-62.
【作者简介】
姚薇，女，1983 年，陕西，讲师，教师， 自动化
图1 视频信号处理示意图
图2 复分接技术系统方案
图3 复分接单元的硬件设计思路
