變電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)

變電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)北京殷圖數(shù)碼科技主要內(nèi)容建設(shè)背景和目的12系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能3系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與特點(diǎn)4系統(tǒng)建設(shè)實(shí)例建設(shè)背景〔1〕建設(shè)無(wú)人值班變電站的迫切需求：大量變電站的建設(shè)投運(yùn)，導(dǎo)致技術(shù)人員的嚴(yán)重缺乏變電站均已接入光纖網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施條件已成熟建設(shè)背景〔2〕安防、IT、通訊三大產(chǎn)業(yè)正在走向相互融合。2005年前后IP技術(shù)劃時(shí)代引入到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，代表著“聯(lián)網(wǎng)〞開(kāi)始正式成為監(jiān)控的核心業(yè)務(wù)需求。建設(shè)背景〔3〕1、看：模擬監(jiān)控的需求，全局化、廣域化新需求；2、控：模擬監(jiān)控的需求，全局化、廣域化新需求。3、存：本地存儲(chǔ)，數(shù)字監(jiān)控時(shí)代的需求；聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控那么要求集中存儲(chǔ)與本地存儲(chǔ)相結(jié)合。4、管：大量的前端硬件設(shè)備，通過(guò)人工管理本錢(qián)太高，必須采用技術(shù)手段進(jìn)行綜合管理，并在此根底上進(jìn)一步提高“控〞的效率。5、用：大量視頻資源如何實(shí)現(xiàn)共享，如何進(jìn)行高效地分析和利用。建設(shè)目的監(jiān)控子站重要設(shè)備的正常運(yùn)行、事故的報(bào)警錄像以及突發(fā)事件與主站的聲像通訊等。同時(shí)與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)一些生產(chǎn)調(diào)度輔助監(jiān)控功能。

紅外對(duì)射、電子圍欄等周界防范系統(tǒng)與視頻聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)防盜，消防與視頻聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)防火，同時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)〔溫度、濕度、水浸等〕，并與空調(diào)、除濕機(jī)聯(lián)動(dòng)。系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)將有效保障變電站建筑和設(shè)備的平安。運(yùn)行監(jiān)控平安防范――實(shí)現(xiàn)全方位、全天候的監(jiān)控和管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)子站監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ab地區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)c省級(jí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)子站監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為何采用RVU＋MEC兩臺(tái)主機(jī)嵌入式RVU＋多功能設(shè)備控制主機(jī)MEC：動(dòng)力環(huán)境局部與視頻局部獨(dú)立，不影響視頻局部的穩(wěn)定性。且易于分步實(shí)施，即可先實(shí)施視頻局部，今后再增加動(dòng)力環(huán)境局部。嵌入式RVU＋透明串口方式：利用透明串口方式接入有通信協(xié)議方式的設(shè)備〔如溫濕度、消防、門(mén)禁、智能空調(diào)、報(bào)警主機(jī)等〕，利用RVU自身的開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口接入開(kāi)關(guān)類(lèi)型設(shè)備〔如燈光、報(bào)警輸入等〕。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省本錢(qián)，缺點(diǎn)是可接入的設(shè)備數(shù)量有限，且透明串口依賴(lài)于監(jiān)控中心進(jìn)行控制，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷，那么動(dòng)力環(huán)境功能就失效了。同時(shí)視頻與動(dòng)力環(huán)境由一臺(tái)RVU處理，可靠性有所降低。工控式RVU+擴(kuò)展接口方式：類(lèi)似于第二種方式，但在工控式RVU上插卡擴(kuò)展出更多的接口，以滿(mǎn)足數(shù)量較多的動(dòng)力環(huán)境設(shè)備接入。缺點(diǎn)與第二種方式一樣。――從動(dòng)力環(huán)境信號(hào)接入的三種方式的比較得到答案地區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、管理效勞器；2、動(dòng)力環(huán)境效勞器；3、WEB效勞器；4、流媒體效勞器；5、監(jiān)控工作站。地區(qū)監(jiān)控中心設(shè)備構(gòu)成管理效勞器〔MS〕負(fù)責(zé)對(duì)用戶(hù)、設(shè)備、信息進(jìn)行統(tǒng)一集中管理，其后臺(tái)安裝網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)信息集中存儲(chǔ)，并對(duì)子站RVU上傳的視頻信號(hào)進(jìn)行接收和處理。動(dòng)力環(huán)境效勞器〔PES〕負(fù)責(zé)對(duì)子站MEC上傳的動(dòng)力環(huán)境信號(hào)進(jìn)行接收和處理，并發(fā)送相關(guān)控制指令。為方便與管理效勞器通信，動(dòng)力環(huán)境效勞器軟件可與管理效勞器軟件安裝在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)效勞器上。流媒體效勞器〔SMS〕轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自各子站的視頻數(shù)據(jù)流給各個(gè)客戶(hù)端，以解決多個(gè)客戶(hù)端并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)同一子站視頻時(shí)的帶寬占用問(wèn)題。WEB效勞器〔WS〕實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的B/S架構(gòu)，為監(jiān)控工作站提供標(biāo)準(zhǔn)的WEB瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)效勞。監(jiān)控工作站〔監(jiān)控終端〕可安裝客戶(hù)端軟件進(jìn)行操作，也可直接用瀏覽器進(jìn)行操作。各供電局和集控站的用戶(hù)可在監(jiān)控工作站上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和操作。省級(jí)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日常的運(yùn)行監(jiān)控管理和平安防范主要由市監(jiān)控中心、集控站與變電站配合完成，省指揮中心那么負(fù)責(zé)緊急情況下的總體指揮和管理。在省指揮中心可建設(shè)電視墻。監(jiān)控中心電視墻效果圖可采用雙大屏幕顯示模式：其中一個(gè)顯示報(bào)警或重要的圖像，一個(gè)顯示聯(lián)動(dòng)的電子地圖。系統(tǒng)子站功能報(bào)警功能動(dòng)力環(huán)境數(shù)據(jù)采集、傳輸功能控制功能網(wǎng)絡(luò)傳輸功能12433圖像監(jiān)視功能35自診斷、自恢復(fù)功能6系統(tǒng)功能平臺(tái)－INMS平臺(tái)應(yīng)用成熟已經(jīng)在很多地區(qū)和福建省級(jí)變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)中得到成功應(yīng)用。國(guó)家軟件著作權(quán)，北京技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目。自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)北京殷圖數(shù)碼科技有限公司根據(jù)無(wú)人值班變電站的運(yùn)行要求，結(jié)合電力行業(yè)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控軟件平臺(tái)（簡(jiǎn)稱(chēng)INMS）。系統(tǒng)軟、硬件結(jié)合硬件是骨架，軟件是靈魂。系統(tǒng)主站功能遠(yuǎn)程報(bào)警接收遠(yuǎn)程動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控設(shè)備的集中管理用戶(hù)的集中管理12433遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控35電子地圖管理6系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)子站接入技術(shù)bc流媒體轉(zhuǎn)發(fā)和級(jí)聯(lián)技術(shù)d智能視頻巡檢技術(shù)真正的多級(jí)結(jié)構(gòu)ae視頻知識(shí)情報(bào)庫(kù)多級(jí)結(jié)構(gòu)與二級(jí)結(jié)構(gòu)真正多級(jí)結(jié)構(gòu)普通二級(jí)結(jié)構(gòu)多級(jí)與二級(jí)比照分析〔1〕多級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)前端RVU的訪(fǎng)問(wèn)省級(jí)服務(wù)器不直接訪(fǎng)問(wèn)前端RVU，而是通過(guò)地區(qū)級(jí)服務(wù)器的代理，間接訪(fǎng)問(wèn)RVU。優(yōu)點(diǎn)：可以最大程度地復(fù)用資源（尤其是網(wǎng)絡(luò)帶寬資源），不會(huì)給RVU帶來(lái)額外負(fù)擔(dān)。省級(jí)服務(wù)器不通過(guò)地區(qū)級(jí)服務(wù)器直接連接前端RVU。缺點(diǎn)：會(huì)給RVU造成重復(fù)連接，加重RVU的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的產(chǎn)生一定程度的浪費(fèi)。數(shù)據(jù)庫(kù)配置方式各個(gè)地區(qū)服務(wù)器有自己的數(shù)據(jù)庫(kù)，省級(jí)服務(wù)器也有自己的數(shù)據(jù)，兩者之間沒(méi)有重復(fù)數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)共享。優(yōu)點(diǎn)：可靠性高，地區(qū)服務(wù)器可不依賴(lài)省級(jí)獨(dú)立運(yùn)行；數(shù)據(jù)一致性好，地區(qū)級(jí)數(shù)據(jù)更新后，省級(jí)可立即自動(dòng)刷新。管理維護(hù)工作量小，不需要同步數(shù)據(jù)或相同的信息重復(fù)配置。可能采取兩種方案：一、數(shù)據(jù)全部集中在省級(jí)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)，其它地區(qū)不設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)；二、地區(qū)與省級(jí)都設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)，但其之間數(shù)據(jù)不同步。缺點(diǎn)：對(duì)于數(shù)據(jù)全部集中在省級(jí)的，可靠性低，一旦省中心數(shù)據(jù)庫(kù)或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，則全省系統(tǒng)都癱瘓；對(duì)于第二種方案，則很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致現(xiàn)象，維護(hù)數(shù)據(jù)同步的工作量大。多級(jí)與二級(jí)比照分析〔2〕多級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)流媒體級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)支持?？捎行Ч?jié)約帶寬，減輕前端RVU的訪(fǎng)問(wèn)負(fù)擔(dān)。且對(duì)于一些復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境（如客戶(hù)端由于安全問(wèn)題與服務(wù)器分處不同的網(wǎng)段），可通過(guò)多個(gè)流媒體級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)。不支持。每級(jí)中心的流媒體服務(wù)器都單獨(dú)訪(fǎng)問(wèn)前端RVU，加重了RVU的負(fù)擔(dān)，也浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)帶寬。且不能適應(yīng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)條件?？蓴U(kuò)展性可靈活擴(kuò)展?？稍诓挥绊懺邢到y(tǒng)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展出四級(jí)，五級(jí)甚至更高。而且可以在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，多種級(jí)別并存，如二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)同時(shí)存在。在系統(tǒng)搭建之初，級(jí)數(shù)就固定了，不能改變。資源統(tǒng)一調(diào)配上下級(jí)客戶(hù)端在訪(fǎng)問(wèn)同一資源（如云臺(tái)控制，視頻調(diào)用等）出現(xiàn)沖突的情況下，可以統(tǒng)一地進(jìn)行管理調(diào)配。只能對(duì)各自級(jí)別內(nèi)部的客戶(hù)端進(jìn)行調(diào)配，無(wú)法在上下級(jí)之間統(tǒng)一調(diào)配。子站接入技術(shù)研究統(tǒng)一通信協(xié)議插件方式視頻監(jiān)控主機(jī)各廠(chǎng)商都有自己的標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一協(xié)議難度很大，建議采用插件方式。多功能設(shè)備控制主機(jī)建議采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的IEC104通信規(guī)約與主站通信。視頻監(jiān)控主機(jī)〔RVU〕接入包括建立通信連接，控制命令的下發(fā)，圖像數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)的上傳等。

在監(jiān)控中心對(duì)RVU上傳的經(jīng)過(guò)壓縮編碼的視頻流進(jìn)行顯示和回放RVU與監(jiān)控中心的通信控制局部監(jiān)控中心視頻圖像的顯示回放局部――包括通信控制和顯示回放兩局部接口通信控制的三種方式插件方式：采用統(tǒng)一接口的插件將不同廠(chǎng)家的SDK進(jìn)行封裝。系統(tǒng)軟件平臺(tái)通過(guò)統(tǒng)一的接口調(diào)用插件，在插件中通過(guò)不同廠(chǎng)家SDK訪(fǎng)問(wèn)控制前端RVU。此方案優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行。協(xié)議方式：采用統(tǒng)一的通信協(xié)議直接與RVU進(jìn)行通信，要求前端RVU進(jìn)行必要的升級(jí)或改造，以支持此通信協(xié)議。此方案的最大缺點(diǎn)為實(shí)施困難，前端RVU設(shè)備廠(chǎng)家顯然不會(huì)為一個(gè)不是國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議而改動(dòng)自己成熟產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。協(xié)議轉(zhuǎn)換方式：在監(jiān)控中心與RVU之間增加一個(gè)前置機(jī)，運(yùn)行一個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換程序模塊，將不同RVU的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的通信協(xié)議。缺點(diǎn)是增加了一臺(tái)機(jī)器或一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)節(jié)，增加了部署本錢(qián)和維護(hù)工作量，同時(shí)實(shí)時(shí)性有所降低。顯示回放局部的兩種方式插件方式：采用統(tǒng)一接口的插件封裝了不同RVU設(shè)備廠(chǎng)家的視頻解碼回放的SDK，此方案優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)碼方式：通過(guò)一個(gè)獨(dú)立模塊將來(lái)自前端RVU的視頻碼流實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成一個(gè)統(tǒng)一格式的視頻流，供監(jiān)控中心解碼顯示。此方案最大的缺點(diǎn)是實(shí)施困難。前端RVU設(shè)備廠(chǎng)家為保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不愿意將自己的編碼格式公開(kāi)給別人進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換；讓他們配合開(kāi)發(fā)一個(gè)轉(zhuǎn)換算法，估計(jì)他們也不愿意參加此項(xiàng)義務(wù)勞動(dòng)。流媒體轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)無(wú)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)有流媒體轉(zhuǎn)發(fā)流媒體效勞器級(jí)聯(lián)技術(shù)智能視頻巡檢技術(shù)目前值班人員手工隨機(jī)調(diào)看視頻。管理人員通過(guò)系統(tǒng)設(shè)立視頻巡視方案，系統(tǒng)自動(dòng)生成巡視預(yù)案，值班人員每天按照方案進(jìn)行巡視，變電站攝像頭自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)和切換，上傳巡視預(yù)案中的所有視頻，值班人員在瀏覽視頻的同時(shí)在系統(tǒng)記錄缺陷，系統(tǒng)最后自動(dòng)生成巡視過(guò)程的日志記錄。極大提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用效率。智能視頻巡檢－路線(xiàn)管理智能視頻巡檢－記錄添加智能視頻巡檢－操作日志智能視頻巡檢－雙屏顯示視頻知識(shí)情報(bào)庫(kù)視頻知識(shí)情報(bào)庫(kù)效勞器從站端自動(dòng)分析提取各種報(bào)警、故障、操作等事件相關(guān)錄像資料，也可由人員通過(guò)監(jiān)控工作站選取有價(jià)值視頻上傳給效勞器，效勞器進(jìn)行分類(lèi)整理和保存。監(jiān)控工作站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻點(diǎn)播，可對(duì)設(shè)備故障診斷，故障預(yù)警提供輔助決策，也可對(duì)人員培訓(xùn)提供案例教材。系統(tǒng)特點(diǎn)功能全面，可擴(kuò)展性強(qiáng)：全面整合視頻、報(bào)警、安防、消防和動(dòng)力環(huán)境等系統(tǒng)。穩(wěn)定性和可靠性強(qiáng)：子站采用視頻監(jiān)控主機(jī)和多功能設(shè)備控制主機(jī)兩臺(tái)主機(jī)方案，更加穩(wěn)定可靠。兼容性好：采用插件方式解決不同廠(chǎng)家的視頻監(jiān)控主機(jī)接入問(wèn)題，支持多種設(shè)備的混合組網(wǎng)。壓縮算法先進(jìn)：采用國(guó)際先進(jìn)的H.264和MPEG4壓縮標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)MPEG1相比，圖像效果好，占用帶寬低。12433組網(wǎng)結(jié)構(gòu)靈活：靈活組建省、地市、縣區(qū)級(jí)監(jiān)控中心。流媒體轉(zhuǎn)發(fā)和級(jí)聯(lián)技術(shù)有效提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬使用效率。

35管理功能強(qiáng)大：實(shí)現(xiàn)設(shè)備和用戶(hù)的集中管理，采用多級(jí)電子地圖的直觀管理方式，更直觀，更方便。

6系統(tǒng)建設(shè)實(shí)例INMS平臺(tái)在福建省電力公司的省級(jí)變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控工程中已經(jīng)得到了成功應(yīng)用，建立了一個(gè)省指揮中心、九個(gè)地區(qū)監(jiān)控中心〔福州、廈門(mén)、泉州、漳州、莆田、南平、三明、龍巖、寧德〕和兩個(gè)超高壓中心〔福州和廈門(mén)超高壓公司〕。系統(tǒng)目前已經(jīng)接入了幾十個(gè)220kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)。各地區(qū)局運(yùn)行反響情況說(shuō)明系統(tǒng)效果較為明顯。實(shí)例界面－16畫(huà)面實(shí)時(shí)監(jiān)控中心能實(shí)現(xiàn)單站16畫(huà)面或多站組合畫(huà)面的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。并可將多種預(yù)定義的畫(huà)面組合進(jìn)行保存，以方便用戶(hù)下次調(diào)用。實(shí)例界面－設(shè)備的集中管理管理員在中心就可對(duì)前端變電站的各種設(shè)備〔視頻監(jiān)控主機(jī)、多功能設(shè)備控制主機(jī)、攝像機(jī)等〕進(jìn)行統(tǒng)一配置和集中管理。實(shí)例界面－用戶(hù)的集中管理中心對(duì)所有用戶(hù)進(jìn)行統(tǒng)一注冊(cè)和管理。根據(jù)用戶(hù)職能設(shè)置設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限。具有十級(jí)用戶(hù)優(yōu)先控制權(quán)限設(shè)定。并建立用戶(hù)操作日志。實(shí)例界面－錄像配置中心系統(tǒng)可對(duì)變電站視頻監(jiān)控主機(jī)的錄像、畫(huà)質(zhì)、偵測(cè)等參數(shù)以及攝像機(jī)的各種參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置和修改，非常方便。實(shí)例界面－動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控實(shí)例界面－電子地圖關(guān)聯(lián)前端在各種異常情況均可報(bào)警〔如人員非法侵入等〕，并傳輸?shù)街行?。同時(shí)報(bào)警與視頻聯(lián)動(dòng)，在電子地圖上彈出相應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面。實(shí)例界面－IE瀏覽器操作系統(tǒng)提供了C/S和B/S兩種架構(gòu)，用戶(hù)可使用客戶(hù)端軟件操作，也可使用IE瀏覽器操作，非常方便。同時(shí)軟件可自動(dòng)檢測(cè)升級(jí)。系統(tǒng)運(yùn)行效果提升了安保技術(shù)水平提高了生產(chǎn)管理水平提高了平安監(jiān)察水平提升了電網(wǎng)自動(dòng)化水平12433提高了巡視效率和質(zhì)量35提升了應(yīng)急指揮水平6為無(wú)人值守提供了必備技術(shù)支撐7致謝心手相連，共創(chuàng)未來(lái)問(wèn)題Anyquestions?公司簡(jiǎn)介――企業(yè)愿景：網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控專(zhuān)家

1.2004年12月成立，注冊(cè)資金1000萬(wàn)；2.北京市高新技術(shù)企業(yè)和軟件企業(yè)；3.研發(fā)團(tuán)隊(duì)以清華大學(xué)的博士、碩士為主力；4.在變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控領(lǐng)域有很多成功案例。殷圖數(shù)碼典型客戶(hù)福建省電力公司江西省電力公司河南省電力公司湖南省永州電業(yè)局吉林省吉林市