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一、前言 隨著電力系統(tǒng)改造和自動(dòng)化建設(shè)不斷發(fā)展完善，電網(wǎng)公司大多已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對遠(yuǎn)程變電站/電網(wǎng)發(fā)電機(jī)組的遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，即“四遙”功能。當(dāng)前，各公司為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增加經(jīng)濟(jì)效益，開始對電力生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)無人值守或者遠(yuǎn)程遙控操作。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為“五遙”是對“四遙”的補(bǔ)充和完善，越來越廣泛地被電力用戶應(yīng)用到電力生產(chǎn)管理調(diào)度之中。無人值守變電站管理模式的推廣，變電站巡檢制度的建立，在巡檢中心、集控中心（集控站）等相關(guān)部門通過現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)對所屬變電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障和意外情況告警接收處理。將變電站的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)由變電站前端的設(shè)備/處理機(jī)采集編碼，并將編碼后的數(shù)據(jù)通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心接收編碼后的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)控，存儲(chǔ)、管理。電力遙視警戒系統(tǒng)的實(shí)施為實(shí)現(xiàn)變電站/所的無人值守，從而為推動(dòng)電力網(wǎng)的管理逐步向自動(dòng)化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)展提供有力的技術(shù)保障?？商岣咦冸娬具\(yùn)行和維護(hù)的安全性和可靠性，并可逐步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行更為安全、可靠。 二、需求分析 變電站視頻監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的綜合應(yīng)用需求： 1. 變電站內(nèi)各類設(shè)備（如：主控室控制屏顯示、儀表讀數(shù)、開關(guān)室設(shè)備、主變壓器和各主變風(fēng)扇運(yùn)行、電容器室等）運(yùn)行情況； 2. 實(shí)時(shí)監(jiān)視變電站大門口和主要通道； 3. 實(shí)時(shí)接收周界和室內(nèi)紅外報(bào)警信號(hào)； 4. 實(shí)時(shí)監(jiān)測變壓器中性點(diǎn)接地刀、油位和火災(zāi)報(bào)警； 5. 實(shí)時(shí)監(jiān)測電纜溫度； 隨著技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)視圖像可作為對事故追憶的一種有效手段，幫助技術(shù)人員查看事故發(fā)生時(shí)變電站的狀況，從而盡可能地找到事故發(fā)生的原因； 現(xiàn)場操作指示變電站的各種操作要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，但是各種操作也比較繁瑣，因此必須要有相應(yīng)的保證措施──一般都采用系統(tǒng)的"五防"閉鎖結(jié)合操作人員使用"五防"鑰匙的方法來達(dá)到這一目的。在視頻監(jiān)視技術(shù)出現(xiàn)后，可以利用遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視功能，由調(diào)度中心的值班人員對遠(yuǎn)方變電站操作人員進(jìn)行操作指導(dǎo)，如果發(fā)現(xiàn)不正確的操作，可以通過電話、手機(jī)及時(shí)提醒操作人員，從而確保操作的萬無一失。另外，也可以發(fā)現(xiàn)一些在施工現(xiàn)場不容易觀察的遺留工作物品，這時(shí)可以利用高空攝像機(jī)來發(fā)現(xiàn)這些遺留物品，從而消除安全隱患； 安全防范這里說的安全防范是指防火、防盜。系統(tǒng)通過分布在變電站的各種傳感器，如煙感傳感器、紅外微波探頭、門禁傳感器、玻璃破碎傳感器等，接收并及時(shí)地將報(bào)警信號(hào)傳送給調(diào)度中心，以做出相應(yīng)處理。 三、現(xiàn)狀問題 目前供電公司大部分的變電站都實(shí)現(xiàn)了無人值守，變電站遙視系統(tǒng)已經(jīng)成為重要的電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控手段。目前無人值守變電站和二級(jí)機(jī)構(gòu)的遙視系統(tǒng)一般還是采用傳統(tǒng)的硬盤錄像機(jī)解決方案。該解決方案是在無人值守變電站配置一臺(tái)或多臺(tái)硬盤錄像機(jī)，通過硬盤錄像機(jī)對監(jiān)控點(diǎn)的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化編碼后存儲(chǔ)到本地硬盤錄像機(jī)的硬盤中進(jìn)行視頻資料的保存。 視頻圖像查看需要通過硬盤錄像機(jī)廠家提供的基于C/S模式的客戶端軟件連接到硬盤錄像機(jī)上進(jìn)行觀看或者通過硬盤錄像機(jī)內(nèi)置的WEB Server用B/S模式監(jiān)看（B/S模式只支持單路圖像瀏覽）。不同硬盤錄像機(jī)廠家提供的客戶端軟件雖然都能實(shí)現(xiàn)基本的實(shí)時(shí)瀏覽和錄像查詢等功能，但不同廠家的客戶端軟件無法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，在不同的變電站之間進(jìn)行監(jiān)控切換時(shí)，需要更換不同的客戶端軟件才能實(shí)現(xiàn)監(jiān)看功能。 在無人值守變電站的承載網(wǎng)絡(luò)上，一般為每個(gè)變電站提供一路E1通道進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的混合傳輸，導(dǎo)致每個(gè)變電站只能并發(fā)觀看1～2路視頻圖像，超過2路時(shí)就非常容易出現(xiàn)藍(lán)屏、馬賽克、拖影等現(xiàn)象。 從當(dāng)前電力監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀可以看出目前無人值守變電站的遙視系統(tǒng)都是分散、孤立的，沒有形成一個(gè)統(tǒng)一體，沒有實(shí)現(xiàn)集中運(yùn)行、集中調(diào)度，造成這種情況的主要原因如下： （1）兩種編碼方式不兼容 目前已經(jīng)在網(wǎng)使用的硬盤錄像機(jī)設(shè)備采用的編碼方式有H.264和MPEG4兩種，這兩種編碼所形成的流媒體文件無法兼容，不同的編碼方式需要采用不同的解碼控件才能實(shí)現(xiàn)正常解碼。而目前硬盤錄像機(jī)廠家提供的客戶端軟件還無法支持同時(shí)解碼兩種編碼的功能。 （2）各廠家客戶端軟件不兼容 目前硬盤錄像機(jī)廠家提供的客戶端軟件只能對本廠的產(chǎn)品進(jìn)行解碼，即使不同廠家的設(shè)備采用同樣的H.264或MPEG4的編碼方式，也無法實(shí)現(xiàn)不同廠家的客戶端軟件與不同廠家的硬盤錄像機(jī)的互通，導(dǎo)致在監(jiān)控中心的電腦上需要同時(shí)安裝多套不同廠家的客戶端軟件才能實(shí)現(xiàn)最基本的監(jiān)看功能。 （3）各廠家設(shè)備控制協(xié)議不兼容 雖然目前各廠家設(shè)備的遠(yuǎn)程管理協(xié)議都是采用SNMP協(xié)議，但是MIB庫的定義卻不盡相同，這樣就導(dǎo)致了無法通過某一個(gè)硬盤錄像機(jī)廠家的管理平臺(tái)對其他所有的硬盤錄像機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的遠(yuǎn)程管理。而且硬盤錄像機(jī)的設(shè)備故障也不能及時(shí)地反饋到監(jiān)控中心，無法實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)端設(shè)備的主動(dòng)管理。 四、設(shè)計(jì)原則 為了解決上述問題，對現(xiàn)有變電站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行整合，形成統(tǒng)一完整的視頻系統(tǒng)，視頻信息統(tǒng)一管理、統(tǒng)一存儲(chǔ)，遠(yuǎn)程監(jiān)控，是提高變電站無人值守水平的必然的選擇. 綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)展，除實(shí)現(xiàn)基本的視頻監(jiān)控的功能外，還要實(shí)現(xiàn)與遙測、遙信、遙控、遙調(diào)“四遙”的智能化聯(lián)動(dòng)監(jiān)控。 綜合遙視系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮以下幾方面： 多級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，支持大系統(tǒng)平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，兼容主流監(jiān)控廠家前端產(chǎn)品； 提供與電力“四遙”的接口，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)融合； 中心平臺(tái)管理軟件實(shí)現(xiàn)對于系統(tǒng)設(shè)備的統(tǒng)一管理，支持GIS視頻監(jiān)控應(yīng)用，報(bào)警聯(lián)動(dòng)多路視頻，有效布控追蹤； 系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)可擴(kuò)展性，可根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平滑擴(kuò)容； 支持分布式圖像存儲(chǔ)及中心IP SAN存儲(chǔ)模式，并統(tǒng)一由中心管理平臺(tái)統(tǒng)一進(jìn)行權(quán)限分配及資源調(diào)度； 監(jiān)控中心采用大屏幕圖文顯示系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示、切換豐富的圖文信息。 系統(tǒng)提供開放接口，可根據(jù)電力應(yīng)用需要做相應(yīng)的定制性功能開發(fā)。 五、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 基于DVR網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，對于納入遙視監(jiān)控范圍的變電站的數(shù)量沒有限制，主要視其應(yīng)用環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)狀況，因此基本上系統(tǒng)規(guī)?？筛鶕?jù)電網(wǎng)區(qū)域范圍大小和變電站數(shù)量自由組合定義。同時(shí)系統(tǒng)可按多級(jí)組網(wǎng)的方式，形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。 根據(jù)電力行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)及管理模式，其電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)基本上分為主控中心、區(qū)域監(jiān)控中心和站端系統(tǒng)的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式。系統(tǒng)在各變電站站端裝備一臺(tái)或多臺(tái)DVR網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)（具體數(shù)量視變電站內(nèi)配置的監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)量），完成對視音頻信號(hào)的數(shù)字化及編碼壓縮處理，將其和報(bào)警等數(shù)據(jù)信息一起打包成IP數(shù)據(jù)包在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸；各集控中心（包括巡檢中心）設(shè)區(qū)域監(jiān)控中心，利用中心與變電站之間的10/100Mb/s (10/100BASE)光/電接口通道或2Mb/s(G.703)電路通道，接收各變電站站端網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)上傳的視音頻、報(bào)警信息，同時(shí)通過“網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件”進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控；在條件成熟的前提下可在調(diào)度中心設(shè)立主控中心。 平臺(tái)架構(gòu)拓?fù)淙缦聢D所示： |
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