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电力系统图像监视系统解决方案

日期: 2018-03-10
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方案概述

针对电力系统远程图像监控系统的特点,结合VS嵌入式网络视频服务器在电力系统的无人驻守方案的特点,并参考了很多的技术标准,总结出基于VS嵌入式网络视频服务器的电力行业远程图像监控系统解决方案。本方案针对电力系统内的如下目标实施实时监控:

• 实现对电力系统各区域内场景情况的远程监视、监听;

• 监视电力系统各区域内变压器、断路器等重要运行设备的外观运行状态;

• 监视电力系统各区域内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态;

• 监视电力系统各区域内隔离开关和接地刀闸的分合状态;

• 监视电力系统各区域内其他充油设备、易燃设备的外观状态;

• 监视电力系统各区域内主要室内环境(主控室、高压室、电缆层等)的情况;

基于VS系统网络架构的电力行业远程图像监控系统,对于纳入遥视监控范围的行业数量没有限制,主要视其应用环境的网络状况,因此基本上系统规模可根据电网区域范围大小和行业数量自由组合定义。同时系统可按多级组网的方式,形成大规模的监控网络。

在各电力系统行业的前端装备一台或多台VS嵌入式网络视频服务器(具体数量视行业内配置的监控摄像机数量)执行视频处理功能,完成对视音频信号的数字化及编码压缩处理,将其和报警等数据信息一起打包成IP数据包在IP网络上传输;总控中心、各级分控中心、(包括巡检),利用中心与行业之间的10/100Mb/s (10/100BASE)光/电接口通道或2Mb/s电路通道或无线连路,接收各前端网络视频服务器上传的视音频、报警信息,同时通过“中心服务器软件”进行远程实时监控管理;在调度中心设立主控中心,进行总的调度控制。

方案设计

一、系统网络结构
电力系统VS 远程分布式网络智能监控系统结构图如下:

电力系统图像监视系统解决方案

二、系统组成
如前所述,根据电力系统的应用特点及管理模式,其电力行业远程图像监控系统由主控中心(调度中心)、各级分控中心和前端部分(监控前端)以及传输网络设备构成。

1、前端视频采集部分

电力系统图像监视系统解决方案

• 网络视频服务器

网络视频服务器是电力行业远程图像监控系统中的核心设备,执行电力有关标准规范中所谓的站端视频处理单元的功能。

采集行业各监控对象的视频图像和背景声音,经过压缩编码后上传到监控中心;

在需要时,通过现场网络连接解码器,根据本地或监控中心操作发出来的命令控制视频切换、控制镜头聚焦、近景/远景、光圈调节,控制云台上下、左右和自动巡视动作;根据告警处理单元、报警探测器采集到的各种状态信息和报警信息,实现警视联动录像功能,自动启动告警照明灯、警铃等受控设备,自动以字幕、声光提示报警加以说明;

可与综合自动化系统、门禁控制系统等设备进行互联互动,根据预先设定信息实现和所连接的自动化系统之间的联动;

• 外围监控设备

由于电力系统各地监控规模、电压等级、安装形式(室内、室外)的不同,外围监控设备的类型、构成和组织结构,尤其是摄像点的布置和摄像机的类型数量差异较大,本方案总体上以满足图像监控基本目标和要求为原则进行配置。

1)、监控摄像机及配件

2)、报警探测器和告警处理单元

• 电力控制与监控设备

2、 监控中心

远程监控中心的概念包括主控中心(总调度中心)、其它分控中心和巡检端。主控中心以最高权限管理的方式管理监控各区域监控中心,主控中心(总调度中心)的功能和其它分控中心的功能基本相同,所以在此以区域监控中心为例一并叙述。

• 主控中心

主控中心的中心服务器具有最高的管理权限,安装有奇正合中心服务器软件,负责维护监控网络中的所有VS网络视频服务器、CNVD网络视频解码器及下属的所有中心服务器所构成的设备列表和用户列表,可以在前端监控点发出报警信号时,自动将图像、声音以及所有设备状态立刻显示至主控中心的大屏幕上,控制室内的人员可以立刻响应突发事件,可以通过语音与现场的人员进行交流,了解现场的情况。主控中心的大型磁盘阵列可以将下属的所有录像都保存下来,以备日后进行录像资料的检索工作。

系统服务器作为监控中心的系统操作平台的主要任务是:负责接收、存储、分析、统计和查询远端行业上传的视音频、告警、数据信号,同时执行强大的系统管理功能,包括管理系统用户和设定用户权限、管理和配置系统设备、对报警信息进行联动处理、作为网络服务器管理网络用户和网络设备等等。而这一切功能都是以中心服务器软件为核心实施的。

 电力系统图像监视系统解决方案

• 区域监控中心

区域监控中心的基本功能是完成所辖行业图像的实时显示、控制、存储、管理等功能,其硬件系统主要由系统服务器、值班员工作站、网络接口设备、存储打印设备等组成,其核心是“网络监控系统管理软件”。

电力系统图像监视系统解决方案

3、巡检端及值班员工作站

值班员工作站可根据需要集中或分散地设在运行班组、保卫部门、安监部门或值班领导处,可以连接在电力内部网络,也可以通过互联网连接到电力内部网络,实现远程的实时监控。

网络上的计算机用户只需安装客户端软件,由系统管理员提供登陆服务器的合法身份和系统使用权限,就可成为监控客户端。也可以通过IE浏览器对下辖各行业进行实时监控。

三、系统功能
电力行业远程图像监控系统以基于结构的网络视频集中监控系统管理软件为核心,执行强大的系统功能。由于在电力行业远程图像监控系统中,前端的视音频信号通过VS嵌入式网络视频服务器编码压缩成IP数据包,会同前端数据信号经网络视频服务器网络接口进入IP网络,由中心监控管理软件完成身份认证、动态域名解析、流转发、录像事务管理和报警事务处理等工作。

因此,包括监控中心的系统服务器、值班员工作站、行业本地工作站,网络上的任一台计算机终端,通过权限控制的方式可以实现对前端行业的多级监控。

1、实时监看功能

包括监控中心、电力MIS网上的任意监控终端,通过奇正合网络监控系统软件或IE浏览器,可实时监视同一或多个监控点的所有图像信息,可以同屏显示多路图像信息。多台监控终端可同时监视某一点图像信息。

监控终端可以轮巡监视多路实时图像信息,在设定的间隔时间内对系统内的所有监控点进行图像巡检,参与轮巡的对象可以任意设定,包括不同监控点的图像、同一监控点的不同摄像机、同一摄像机的不同预置位等,轮巡间隔时间可设置。

2、语音功能

本地行业和监控中心值班员工作站之间,不同的监控终端用户之间,可以实现基于IP的语音功能,包括:实时的语音对讲及语音广播功能;不同的用户之间进行在线工作交流;向低等级的用户发出工作指令;行业端场景录音;与站内的维护操作人员对讲机进行远程对讲。

3、录像功能

用户可对录像帧率、码流进行调整,以减轻硬盘与系统的负荷。每一路视频数据录像参数均可以独立设定,相互之间不会有任何干扰。录像的磁盘容量空间可设置,并具备自动覆盖功能,即设定的磁盘容量空间被录像资料用完后,新的录像资料将逐渐覆盖最旧的录像资料以循环利用磁盘空间。

系统录像功能包括:

• 实时录像 

• 定时录像 

• 运动检测预触发录像

• 报警预触发录像 

4、图像回放功能

监控中心值班员工作站、电力MIS网上的任意授权终端用户均可通过访问系统服务器,远程检索回放站端的任一摄像头的历史图像及报警录像。系统提供了智能化快速检索回放录像资料的功能,可按时间、地点、摄像机、报警事件等要素进行检索,大大降低了检索时间和复杂程度,使用户可以迅速地查找到需要的录像资料。 回放有逐帧、慢放、常速、快速及放大/缩小等多种方式,并可以将任意一副回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像,供数据交换使用或打印输出。

5、报警功能

报警种类可分为外围报警和内部报警两类。 

外围报警包括:电力事故报警、电力设备状态变化及故障报警、消防报警、防盗报警、防火报警。 

内部报警包括:视频信号中断报警、磁盘空间报警、线路故障、网络故障、设备故障等原因。

6、管理功能

• 用户管理

• 设备管理

• 权限管理

方案特点

1、功能集成,充分利用网络资源

常规的解决方案都是将上述的功能利用多个系统来实现,造价高且以后的扩充和升级不方便。本方案利用现代计算机网络技术的先进性,将多个功能集成起来,不仅充分利用了网高速准确的优点,同时也容易将各种服务需求集成于Intranet,体现了先进性和经济性。

2、优秀的图像品质

采用先进的MPEG-4编解码技术,图像清晰、自然。标准分辨率352×288像素,最高达704×576像素,并可自定义。图像无闪烁,连续性好,标准图像帧率25帧/秒(PAL制式)、30帧/秒(NTSC制式)。

3、低带宽占用

传输图像在25帧/秒、分辨率352×288像素时,平均占用带宽仅为250kbps,使用户在同样的网络条件下可传输的视频路数提高了数倍,无形中节约了用户的网络资源投入。

4、系统结构灵活

采用标准的组网方式,支持IP单播、组播功能,可以组成点对点的监控系统,又可以组成一个中心对各站点的系统;在网络上可以设置多个分控图像工作站,满足多个用户的需要,可以组成多级监控系统。

5、可扩容性强

采用模块化设计,能够平滑实现端局扩容、中心扩容和分控台扩容。无论单级扩容或多级扩容都可以充分利用前期资源,降低扩容投入成本。

6、易操作性

控制界面、菜单全为中文,用户可以非常迅速地熟悉操作软件的使用。

7、自主开发

系统的核心硬件设备和管理软件均属自主开发,能够及时提供良好的售后服务,响应用户的特殊需求,针对用户的要求进行功能方面的量身定做。


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