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一、前言 隨著電力系統(tǒng)改造和自動化建設(shè)不斷發(fā)展完善，電網(wǎng)公司大多已經(jīng)實現(xiàn)了對遠(yuǎn)程變電站/電網(wǎng)發(fā)電機組的遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，即“四遙”功能。當(dāng)前，各公司為了提高勞動生產(chǎn)率，增加經(jīng)濟(jì)效益，開始對電力生產(chǎn)實現(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)對所屬變電站實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時圖像監(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)控數(shù)據(jù)由變電站前端的設(shè)備/處理機采集編碼，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)控數(shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)控，存儲、管理。電力遙視警戒系統(tǒng)的實施為實現(xiàn)變電站/所的無人值守，從而為推動電力網(wǎng)的管理逐步向自動化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)展提供有力的技術(shù)保障。可提高變電站運行和維護(hù)的安全性和可靠性，并可逐步實現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運行更為安全、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)扇運行、電容器室等）運行情況； 2. 實時監(jiān)視變電站大門口和主要通道； 3. 實時接收周界和室內(nèi)紅外報警信號； 4. 實時監(jiān)測變壓器中性點接地刀、油位和火災(zāi)報警； 5. 實時監(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)程實時監(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、手機及時提醒操作人員，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，這時可以利用高空攝像機來發(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，接收并及時地將報警信號傳送給調(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)運行監(jiān)控手段。目前無人值守變電站和二級機構(gòu)的遙視系統(tǒng)一般還是采用傳統(tǒng)的硬盤錄像機解決方案。該解決方案是在無人值守變電站配置一臺或多臺硬盤錄像機，通過硬盤錄像機對監(jiān)控點的模擬信號進(jìn)行數(shù)字化編碼后存儲到本地硬盤錄像機的硬盤中進(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上進(jìn)行觀看或者通過硬盤錄像機內(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）。不同硬盤錄像機廠家提供的客戶端軟件雖然都能實現(xiàn)基本的實時瀏覽和錄像查詢等功能，但不同廠家的客戶端軟件無法實現(xiàn)互聯(lián)互通，在不同的變電站之間進(jìn)行監(jiān)控切換時，需要更換不同的客戶端軟件才能實現(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)控數(shù)據(jù)的混合傳輸，導(dǎo)致每個變電站只能并發(fā)觀看1～2路視頻圖像，超過2路時就非常容易出現(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，沒有形成一個統(tǒng)一體，沒有實現(xiàn)集中運行、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現(xiàn)正常解碼。而目前硬盤錄像機廠家提供的客戶端軟件還無法支持同時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，也無法實現(xiàn)不同廠家的客戶端軟件與不同廠家的硬盤錄像機的互通，導(dǎo)致在監(jiān)控中心的電腦上需要同時安裝多套不同廠家的客戶端軟件才能實現(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硬盤錄像機廠家的管理平臺對其他所有的硬盤錄像機進(jìn)行統(tǒng)一的遠(yuǎn)程管理。而且硬盤錄像機的設(shè)備故障也不能及時地反饋到監(jiān)控中心，無法實現(xiàn)對遠(yuǎn)端設(shè)備的主動管理。 四、設(shè)計原則 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，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)控平臺的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴展，除實現(xiàn)基本的視頻監(jiān)控的功能外，還要實現(xiàn)與遙測、遙信、遙控、遙調(diào)“四遙”的智能化聯(lián)動監(jiān)控。 綜合遙視系統(tǒng)的功能設(shè)計主要應(yīng)考慮以下幾方面： 多級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，支持大系統(tǒng)平臺聯(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，實現(xiàn)系統(tǒng)級融合； 中心平臺管理軟件實現(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，報警聯(lián)動多路視頻，有效布控追蹤； 系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計，保證系統(tǒng)可擴展性，可根據(jù)需要實現(xiàn)系統(tǒng)平滑擴容； 支持分布式圖像存儲及中心IP SAN存儲模式，并統(tǒng)一由中心管理平臺統(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)，實時顯示、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。同時系統(tǒng)可按多級組網(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)的三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式。系統(tǒng)在各變電站站端裝備一臺或多臺DVR網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機（具體數(shù)量視變電站內(nèi)配置的監(jiān)控攝像機數(shù)量），完成對視音頻信號的數(shù)字化及編碼壓縮處理，將其和報警等數(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)硬盤錄像機上傳的視音頻、報警信息，同時通過“網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件”進(jìn)行遠(yuǎn)程實時監(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。 平臺架構(gòu)拓?fù)淙缦聢D所示： |
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