1智能综合监控系统可行性研究报告.doc

大連中僑機電有限公司智能综合监控系统可行性研究报告近年来，随着电力系统管理体制的深化改革，变电所的自动化技术在不断进步。目前很多变电站已逐步实现无人值班或值守。另一方面供电系统各部门、各单位也都有了相应的专用网络，随着供电系统的全面改革，对于变电所，除了常规的自动化系统之外，远程视频/环境监控系统已逐步成为无人值班变电所新增的而且是一个十分必要的自动化项目，是其他自动化手段所不可替代的。通过远程视频/环境监控系统，安全值班人员、企业领导可以随时对电站的重点部位进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各电站的安全情况，并及时对发生的情况做出反应。针对电力系统运行中的情况，我公司开发了一套变电所智能综合监控系统，该系统针对各变电所的特点实现一体化的监控解决方案。根据实际运行需求，该系统将能实现变电所内设备运行环境和辅助设备进行综合监控和管理，系统实施使得变电所的管理迎合了电网向自动化、综合化、集中化、智能化的方向发展，在辅助设备运行时可能出现一些异常的危险等，系统会进行自动处理和报警，尽量为变电所设备运行减少损失，提高劳动生产率，增加经济效益，保障设备的正常运行，可以大大提高了变电所管理水平。1 设计依据和设计原则1.1 指导思想根据图像监控系统技术规格书的要求，结合现场实际情况，综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术等，并遵照国家相关安全防范技术规范的要求，以技术和系统的先进、可靠、合理、适用的原则，来设计构成该图像监控系统技术方案。本技术方案将结合电业局管理运行机制，建设一个基于网络环境的、远程的、实时的、可视化的、信息共享的变电所视频监控平台。本着“统一规划、分步实施”的原则，充分利用资源，结合电业局的具体情况和电业局监控系统的发展框架进行设计，在将来长时间内保持系统的先进性和可靠性，保护用户投资。在技术上充分发挥变电所监控系统的功能，实现电力安全生产管理的科学化，保障系统建设的整体性、实用性、先进性、安全性、开放性、可扩展性和连续性，使系统具有长久的生命力。充分兼顾兼容其它应用系统，给将来其它系统的建设留有标准的接口和容量。追求最优的系统性能价格比。1.2 设计原则根据国内外变电所电视监控技术的发展趋势，结合本公司丰富的实践经验，在对整个系统进行方案设计时遵循：“技术先进，实用可靠，扩展性好，有利管理，投资合理”的原则。先进性系统的规划一定要兼顾眼前和未来的应用需求，要用长远的眼光，以保证规划的科学性、先进性，保证所选用的硬件设备和软件系统的实用性和先进性，并具有较长的生命周期和先进水平。充分发挥我公司的技术优势，通过系统的二次开发和整体集成，使建成后的系统在国内居于领先水平，并在系统实际运行过程中，建立紧密结合XX电业局管理实际的科学化、现代化管理运行机制。稳定性和可靠性无论从系统从结构上、产品性能上、设备的选型上还是到具体的实施方案，都要考虑到系统的稳定性和可靠性，并且在系统集成过程中对硬件设备安装、操作系统应用、网络连接、数据库设计将尽可能完善的做出故障检测、诊断及处理策略，以保证系统的稳定性和可靠性，确保系统正常、稳定、可靠、连续地运行。开放性系统设计应充分系统的开放性，除了保证系统内部之间的有机协调和开放性之外，应留有面向外部系统的标准接口，以实现与其它子系统之间的数据交换，保证系统的不断扩展。系统设备选型遵循有关国际标准、国家标准和行业标准，使系统具有高度的开放性和技术上的兼容性，系统间应具有良好的互联、互操作能力。可操作性界面友好，充分考虑操作人员的特点，使数据处理工作简单、方便、快捷，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯。系统数据维护方便，备份及数据恢复快速简单。可扩展性系统设计不但要保证目前系统容量的要求，也要考虑今后系统的发展，便于向更新技术的升级与衔接。要留有足够的扩充余量，考虑到今后业务的发展，系统在设计时必须考虑扩展性需求。本方案设计的系统可扩展性体现在以下几个方面：数据的可扩展性：随着系统功能的增加，原有数据和新增数据可以无缝融合，无需对原有数据结构作重大修改。功能的可扩展性：未来系统增加的功能可以和原有功能紧密结合，无需对现有系统结构重新设计。性能的可扩展性：当系统负载增加时，可通过对系统现有设备增加硬件数量或升级系统以提高系统的性能，无需更换现有设备。系统结构易于扩充，以适应今后可能出现的较大任务负载。系统设备及软件向下兼容，以保护系统的原始投资。易维护性具有强有力的系统管理手段，可方便地对系统资源进行集中配置与调整。系统应支持集中、统一的管理视图和图形化管理界面，能够实时监视设备的工作状况。系统各部分均采用模块化结构，各自具有相应的软硬件自检、故障诊断和安全保护措施，并有利于用户从事简单的现场维护。安全性和规范性系统设计应充分考虑信息资源的共享，考虑信息的保护和隔离，对不同的应用和不同的环境，采取相应的措施对系统和数据进行保护。系统建成后，除提供详尽的用户手册和操作手册外，在技术上提供先进的、可靠的、全面的安全保密方案和应急措施，从人机界面设计、应用软件参数变更、系统设备自动检测、拒绝非授权访问、系统恢复能力等方面，确保系统万无一失。设计的规范性主要体现在系统的接口规范、数据规范、服务规范和操作的规范性，这些规范可对前期建设系统的数据结构、发布方式提供一个统一的规范，为未来的业务模块留有转换接口和软件。良好的性能价格比整个系统应能够在先进性、高效性、可靠性和稳定性方面进行考虑，在满足用户总体需求的前提下，充分体现设备资源的共享性，最大程度地降低系统造价和安装成本。1.3 设计依据本设计方案除了有关用户需求及规范外，还遵循或参考以下规范和标准：IEEE国际电气与电子工程师协会IEC国际电工委员会ISO国家标准化组织ANSI美国国家标准委员会ITU国际电信联盟电报电话咨询委员会EIA电气工业协会标准UL美国保险商试验标准NFPA美国国家防火协会标准ASCII美国信息交换标准码OSI开放系统互联火力发电厂与变电所设计防火规范(GB50229-96)电力设备典型消防规程 (DL5027-93)安全防范工程程序与要求 (GA/T75-94)工业企业通信设计规范 (GBJ42-81)工业电视系统工程设计规范 (GBJ115-87)民用闭路电气设计规范（GB50198）电业安全工作规程（GA/T75-94）工业企业调度电话和会议电话工程设计规范（CECS36:91）计算机软件开发规范（GB8566 88）电业安全工作规程 （DL408-91）电力建设安全工作规程 （DL5009-1997）2 设计方案2.1 系统建设内容电业局变电所图像监控系统建设内容主要包括以下几方面：1、变电所摄像机、视频编码服务器的安装设计。2、变电所摄像机、视频编码服务器的布线、供电、防雷、防干扰设计。3、传输系统与监控系统接口、带宽分配设计。4、监控管理中心的设计。5、监控管理软件的开发设计。2.2 系统构成整个变电所监控系统由变电所前端系统设备，网络传输及监控中心系统设备三个部分组成。前端系统主要指变电所的图像采集与处理，设备主要包括摄像机系统（摄像头及其辅助设备如护罩、云台、解码器等）、红外/烟雾报警器、视频编码服务器等。前端从摄像机到视频编码服务器间采用的是传统的模拟信号处理方式，即根据监控场所环境和安装位置要求，有室内安装和室外安装两种形式，以及摄像头的控制类型包括固定（不可控）式和云台/镜头可控式两种形式。前端摄像头的视频（音频）信号通过模拟音视频线缆接入视频编码服务器（XX），由视频编码服务器对模拟信号进行编码压缩（采用MPEG 4）后编码为数字方式的IP信号，并通过TCP/IP网络向远端的监控中心传输。对可控的云台/镜头的控制，通过从视频编码服务器接出的RS485的控制线来实现，发出控制信号命令的可以是由远端的分控或主控中心通过TCP/IP网络发出的控制命令。如果需要，可以在视频编码服务器上接入拾音器（驻极体话筒）和喇叭（有源音响），用于语音对讲；接入红外报警探头以及门磁等设备，用于入侵检测报警；接入声光报警器，一旦发现有非法入侵，即予发出声光报警信号。同时，可以将报警信号与摄像机的预置位关联，联动控制摄像机的云台/镜头到相应位置，自动捕捉需要的画面。变电所监控系统与监控中心系统之间采用TCP/IP网络传输方式，利用已建的光传输网，组成从站场到监控中心二级监控形式的TCP/IP监控专线网。 监控中心为系统的维护和管理中心，是整个系统的核心，主要负责视音频信息的处理，包括远程监视、录像、回放等；系统的控制，包括对前端的云台、镜头控制等；系统的管理，包括系统设置/配置、用户管理等。监控中心系统的设备主要包括服务器、监控工作站以及控制软件、存储设备和介质、图像显示电视墙等。系统构成如图所示。网络视频编码器视频信号云台控制告警信号前端摄像机数字视频切换设备10/100/1000M视频管理服务器大屏视频 信号前端摄像机SDH传输系统局域网任意监视10/100Base-TInternet任意监视 2.3 系统工作原理音视频监控是一个上行的过程，即从变电所摄像机传输到图像监控中心或MIS网上监控服务器的过程。首先，在变电所，来自各摄像机的视频信号，输入视频编码服务器；然后，视频编码服务器将视频信号转换为25帧/秒的高清晰数字图像，并完成MPEG-4图像压缩，将经压缩后的视音频数据流通过通信网络发送到监控中心或MIS网；最后，监控中心或MIS网上的监控计算机对收到的来自前端的图像和声音数据，进行解压缩并通过计算机显示屏幕和声卡进行回放。报警信号的传输与视频传输一样，也是一个上行过程，但必须确保信号的及时到达。发生报警时，远程数字图像编码器自动控制和切换摄像机以获取报警点的图像，监控中心的监控主机接收到报警信号后立即发出声音信号、记录报警事件、进行硬盘录像。摄像机控制、灯光控制、布防等控制信号是下行传输的，由监控中心或MIS网上的监控主机发出各种控制信号，视频编码服务器收到控制信号后，直接控制云台、镜头、摄像机，或完成布防操作。系统采用硬件压缩软件解压技术，在相关科室的MIS网计算机终端上增加相应的软件或者通过Windows自带的IE浏览器的Web功能就可实现远程图像监控功能，设置成图像监控工作站。图像监控工作站的显示分辨率根据显示器可调，图像质量达到优良水平，图像传输率达到每秒25帧实时传输。网络通信采用TCP/IP和网络组播(Multicast)技术，即图像传输以“点播”的方式发送，即当有用户发出请求时才发送图像，没有用户观看时，不占用网络资源，从而使最大限度地利用了网络的传输性能和网络带宽，避免网络的拥塞。 2.4 前端子系统变电所监控现场设备通常是一个前端现场，主要由摄像机、云台、网络视频编码器等组成。对重要的地点（主变压器、副变压器、各个刀闸开闭合情况、变压器开关的油位情况、主控室、开关室，电容室及变电所的周围人员出入情况）进行监控。各监控摄像机采集的模拟图像信号汇聚到视频编码服务器压缩编码成数字IP信号流，经电业局SDH通信传输网送往监控管理中心进行解压还原成视频图像。当监控管理中心需调用或控制摄像机时，即可通过监控主机发出的控制信号（如云台控制、镜头控制）任意控制前端的摄像机。2.4.1 系统管理功能1、用户管理功能：提供完善的用户帐号密码管理功能和严格的控制权限分级制度。根据控制权限分级制度，可以限定某些权限等级用户可以控制摄像机，某些用户仅能浏览，而无权控制，或者不能看到管理权限以外的其他摄像机。系统访问认证：用户进入远程视频监控系统必须事先进行输入用户名和密码注册，系统管理员根据用户授予相应的权限监视和控制权限。n 每台远程监控终端可指定其监控范围。n 每台远程监控终端可任意指定其所能查询的摄像机数目。n 每台远程监控终端有优先级别之分，优先级体现在控制权上。n 每个远程用户的各项操作权限可以分别给予和禁止，特别是一些涉及到系统安全性的重要操作。2、系统日志：对于系统中的操作，如系统报警、用户登录和退出、报警布防和撤防、系统运行情况等等，都有系统日志记录。3、控制权协商：当多个用户同时监视一个前端时，为了避免控制混乱，只能有一个用户对前端设备进行控制，并根据用户的优先等级预先设定，对同等级用户这可通过网上自动协商完成。4、同一远程监控终端的操作人员可分为不同的管理等级，不同管理等级的操作人员具有不同的权限；远程操作员具有进入和退出监控软件、修改口令、连接远端、控制远程摄像机和云台、控制远程受控端监控终端的输出、报警设备的布防和撤防、接收和处理报警信号、 设置图像自动切换或显示的方式和时间等权限。5、信息查询：登录用户可查询系统的使用和运行情况，如在线用户名单、前端运行状态、报警信息等等。2.4.2 系统稳定可靠1、监控系统所选择的设备、操作系统和应用软件均具备连续、可靠工作的能力。2、系统具备本地自检和远方报警功能（当出现系统设备故障或异常情况具备自动报警功能）。监控前端主机具有自动恢复功能具备远方启动、复位功能。服务器软件具备自动巡检摄像设备及其附属设备的功能，能够发现摄像设备及其附属设备的缺陷并发出报警。3、视频报警功能：视频报警包括视频丢失报警和视频运动报警两种。一旦摄像机损坏或被窃或断线等，引起视频信号丢失，就会引起报警；对于设定的视频报警区域，一旦有运动目标进入或图像发生变化，也会引起报警。4、系统提供远程维护功能：维护人员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高了设备的维护效率。同时，管理员可远程增加、删除和修改用户、监控地点以及用户的控制权限等信息。当这些信息修改之后，管理员不用对客户端进行维护，用户只要再重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，减轻管理人员的软件维护工作量。5、整个图像监控系统有完善的接地措施，具有良好的抗干扰（强磁场、强电场、高频、低频等干扰）能力及防雷能力。6、系统可在环境温度-2080、地震烈度不高于7级的环境下正常工作。7、本图像监控系统实现本方案规定的所有功能，在MIS网上控制操作时不会影响MIS网原有系统的正常工作。2.5 视频编码服务器原理及功能对视频图像进行压缩的方法有很多种，如H.261、 H.263、 JPEG、 MPEG及基于小波变换理论(Wavelet)的压缩/解压算法等。针对动态图像在低带宽线路上传输的常用压缩方法为H.261和MPEG-1，H.261是国际电信联盟ITU 为视频会议指定的H.320系列标准中的图像压缩编解码标准，H.320标准还对音频和数据的压缩传输规定了相应的方法。MPEG是国际标准化组织ISO制订的视、音频压缩标准，广泛应用于VCD 制作和影像出版、图像监控产品等。目前在图像监控领域已经得到了最为广泛的应用。特别是基于MPEG-2或MPEG-4标准的监控系统。很多厂商遵照H.261和MPEG标准研制了多种形式的视频传输编、解码器硬件和软件用于视频、音频、数据的双向传输，它有效的解决了活动视频信号在低带宽线路上实时长距离传输的问题。由于能够同时处理图像、话音和数据信号，因此利用这些编解码器可以组成多媒体监控系统。我公司研制的图像监控系统网络服务器所采用的方法是MPEG-4压缩算法。并在用户提供的各种通信网络上或另建新的网络（如RPR构成的宽带IP网络）进行传输，从而构成使用方便的、可靠的远程图像监控系统。数字图像的带宽远窄于未压缩的图像，如一个640*480分辨率、3字节/像素,要求30帧/S的质量传输时，数据率达到28M字节/s。那么100秒时间将占用2.8G字节的存储空间。这对于任何计算机系统都是不可重负的，因此图像的压缩编码技术就得到了迅速的发展。其中MPEG（Moving Picture Experts Group，国际标准ISO11172）4压缩方式是目前最具活力、应用越来越多的压缩方式。MPEG-1用于加速CD-ROM中图像的传输，用于将28M字节/s的图像压缩到1.2Mbit/s（压缩率200），MPEG-2是建立在MPEG-1之上的主要应用在没有色度畸变要求场合的高质量视频，数据速率在1.1Mbps到20Mbps之间。MPEG-2能够提供广播级的视像和CD级的音质。MPEG-2不仅能录制电视节目，而且还是为录制高清晰度的高质量动态图像而开发的，能够存储比MPEG-1清晰度更高的动态图像。除了作为DVD的指定标准外，MPEG-2还可用于为数字有线电视分配、通过ATM的网络数据库业务、数字VTR应用以及卫星和地面数字广播分配等提供广播级的数字视频。它是一组MPEG-1的最高级编码标准，并设计能向后兼容MPEG-1，即每一个MPEG-2兼容解码器能对有效的MPEG-1比特流进行解码。MPEG-2主要是用于高带宽高保真的多媒体业务环境，它可以提供广播电视级图像质量乃至高清晰度电视的图像质量。MPEG-4提出的初衷是制定一个通用的低码率的标准，它支持移动通信中的声像业务，与其他多媒体数据（如计算机产生的图形，图像）的集成和交互式多媒体服务等。MPEG-4支持的图像格式从每行几个像素、每帧几行到CIF格式，帧率从0Hz到8Hz。由于其压缩率非常高，一般为30-180M/小时/路，数据量也很小，图像质量较高，可以从353*288到720*576。MPEG-4 两个标准的主要指标在于压缩率不同， MPEG-4采用了比MPEG-2更先进的压缩算法，压缩出来的图像清晰而且数据量小，因此二者对于传输网络的要求不同，MPEG-2要求带宽高，而MPEG-4要求带宽相对窄。视频编码服务器的功能视频编码服务器是采用通信、计算机、互联网技术和标准，基于最先进的MPEG-4视频压缩技术开发的最新一代嵌入式远程网络视频监控设备。该系统采用标准的互联网TCP/IP协议，不仅能在本地局域网传送实时图像，还可以在网络带宽受限的路由器、局域网、广域网、INTERNET和无线网络上传送高清晰图像。对于语音传送，也真正达到了实时并与视频同步。该系统无须铺设专用的视频和控制电缆，就可以与不同类型的以太网设备无缝连接。该系统采用CS结构，防止网络黑客入侵；嵌入式的结构，可以有效防止病毒；在网络上的任何计算机授权用户，根据权限的不同，使用者利用客户器软件可分别实现对远程现场的实时监视，对镜头、云台进行控制；支持多用户同时访问浏览；对网络上的任何计算机都可以实时存储录像；系统具有良好的用户操作界面；管理员可远程对设备进行管理维护。嵌入式的设计方案，使该系统比其它产品具有更高、更好的稳定性和可靠性，这将大大减少人工操作和维护，特别适合在无人值守的应用环境中使用。视频编码服务器分为视频编码器和视频解码器。视频编码器可带有1、2、4、8、12路模拟视频输入和2路语音输入；视频解码器带有一个模拟视频输入/输出和语音输入/输出。图像浏览可以使用视频解码器解码，也可以采用软件解码；若将这两个设备组合在一起，不但可以通过监视器或通过网络浏览监控，也可以电视墙观看。视频编码服务器功能特点：(1) 系统为标准的嵌入式服务器该设备采用先进的嵌入式操作系统，设备体积小，视频处理速度快，稳定性高，适合在无人值守的环境中使用。通过网络，可以远程对系统硬件和系统软件升级。该设备有自动恢复功能，当前端发生掉电后，可自动启动，无需人工维护。(2) 网络化、数字化系统采用标准的TCP/IP协议，内置HTTP服务器，提供RJ-45以太网接口，能架构在局域网、广域网、INTERNET和无线网络之上，节省了铺设长距离线缆的成本。可任意设置网关，完全支持跨网段、有路由器的远程视频监控环境。(3) 高清晰度图像图像压缩采用MPEG-4 图像编码标准，图像清晰度高，在低带宽或者多次路由的条件下，传输每秒30幅画面的高质量图像，不会出现 “马赛克”的现象。图像切换延时小于0.2秒。(4) 单播、组播、服务器组播系统提供单播、组播、服务器组播功能。单播，即当有用户发出请求时才发送图像，没有用户观看时，不占用网络资源，从而使网络带宽的利用率更高。服务器组播功能是当多个用户集中访问某一路图像时，此路图像由中心服务器转发给发出访问请求的用户，从而节省了有限的广域网带宽资源。(5) 远程报警及联动控制 可提供报警输入接口，当发生报警时，可联动多个设备协同工作。当监视点发生报警时，系统自动启动各种对应的联动设备，并将视频切换到相应的摄像机，开启灯光，自动录像。监控客户终端可弹出报警信息，并有声音报警和短消息提示。(6) 设备简单，便于施工通过使用视频服务器和监控系统软件，极大地简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量，它完全取代了模拟监控系统中的视频矩阵、切换器、画面分割器、字符叠加器等需要配合使用才能实现的功能，不仅减少了调试设备的施工周期，同时较少设备的使用，可提高整体系统的稳定性和可靠性，减少日后维护设备的难度。 (7) 多权限功能系统监控中心和各分控中心可以对管辖范围内多个本地和远程监控前端进行实时监控，不同的用户可根据职务分配不同的控制权限。根据权限的不同，使用者利用客户端软件，在权限允许的监控区域和监控点，可分别实现对远程现场的实时监控，对镜头、云台进行控制或浏览。 (8) 多画面图像切换、显示监控的图像可根据地点、权限分成监控组，以1分屏、4分屏、6分屏、8分屏、9分屏、或者16分屏方式显示，组内图像可自动轮巡，切换时间可以任意调节。 (9) 中文界面系统软件和客户器软件的操作界面全部为中文可视化界面，用户可根据清晰的中文功能提示，实现全部的监控操作。用户在实时监控过程中，即可利用鼠标、也可外挂键盘对云台、摄像机等进行控制。 (10) 远程系统维护和系统管理系统提供远程访问功能，维护人员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高了设备的维护效率。同时，管理员可远程增加、删除和修改用户、监控地点以及用户的控制权限等信息。当这些信息修改之后，管理员不用对客户端进行维护，用户只要再重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，大大地减轻了管理人员的软件维护工作量。(11) 防黑客攻击系统软件采用C/S架构，只有授权的安装客户端软件的用户才能控制、浏览图像。(12) 防病毒入侵系统前端设备采用嵌入式技术，操作系统固化在芯片之中，不易受目前网络中爆发病毒的侵害。(13) 良好的可扩容性当系统扩容时，在监控中心，管理人员只需要将增加的监控设备加入监控地点组别，这样就完成了全部的系统升级扩容工作。(14) 保密性能优越系统硬件、软件具有加密功能，使该系统的保密性能优越于其它视频监控系统。2.6 KB-5600nDVR视频监控管理软件KB-5600nDVR专业的远程网络视频监控管理软件，可以通过IP 网络进行数字视频的管理，支持语音双向传输，与视频编码服务器（XX）相结合，使 CCTV图像与企业局域网或广域网的图像监控实现了真正的融合。由于采用MPEG4 IP网络最有效的图像编码标准，无论是局域网、广域网，还是国际互连网，其有效的带宽使用和管理成功地应用于分布式网络视频系统。使基于Windows NT/2000/XP 的KB-5600 nDVR 可以同时实况监控来自多个站点的图像并可同时进行图像信息任意指定地点的网上存储。分布式端对端解决方案，支持不受地理条件限制的多场合中央监控，提供无限硬盘存储容量。本软件由我公司完全根据电力系统管理的需求开发。2.6.1 软件运行环境 服务器P4 3.0G及以上，512MB及以上，硬盘120G显卡支持：DirectX 8.0 及以上 工作站计算机：P4 1.7G及以上，256MB及以上，硬盘40G /9画面显示显卡支持：DirectX 8.0 及以上 软件环境：Windows2000,Office2000, DirectX 8.0 及以上2.6.2 监控软件特点KB-5600网络远程监控系统强大功能的实现出依靠性能完善、技术先进、稳定、可靠的硬件设备外，还依赖强大的软件平台。KB-5600nDVR监控管理软件是我公司根据电力系统的要求专门开发的图像监控软件，该软件平台可完成图像解压、图像控制、报警联动、数据统计、 数据查询、操作维护、网络控制等功能，具有界面友好、功能完善、操作方便等特点。 安装安装设置方便，有专用安装软件、安装向导，有中文提示。 工作方式1) 有防病毒实时监测软件。2) 软件能远程自动升级。 监控管理服务器1) 由服务器软件实时检测并报告系统运行情况：每隔30秒检测各终端是否正常工作；若发现故障发出状态报告并在电子地图上显示。2) 由服务器配置及管理MIS网络终端的增、减、改，以及IP地址等信息的配置。终端软件1) 各工作站点监控终端应用软件的界面风格统一、直观性强。2) 终端软件提供系统的各项操作和监控功能；监控终端的操作、控制，如连接图像、遥控摄像机、录像、控制输出、报警布防撤防等功能，均以中文菜单方式灵活实现。界面直观易懂，使用方便，无须专门培训。鼠标点击即可完成操作。3) Web浏览功能：经授权，MIS网上用户无需安装监控软件即可利用IE浏览器实现图像监控。2.6.3 监控软件构架本系统DVR软件采用C/S（Client/Server）架构，采用C/S架构具有如下优点：1) 允许实现跨平台的各类互操作，支持异种数据库；2) 提供高可用性、高可靠性和高安全性；3) 具有良好的开放性、可扩展性和可升级性；4) 维护方便，有很高的性价比。C/S三层结构如下所示：图像监控系统软件架构图客户端软件基本流程如下：图像监控系统客户端软件流程图服务器端软件基本流程如下：图像监控系统服务器端软件流程图2.6.4 监控软件功能KV5600变电所图像监控系统DVR软件功能模块划分见图所示。中心控制软件功能模块组成1.管理模块用户管理本监控管理系统设一套监控服务器管理系统，管理的最大客户端数量为64个（根据要求可增加客户端数量）。r 功能描述：1) 用户管理是软件系统提供给系统管理员使用。2) 管理员可以进行一切操作，包括可以对系统的其他用户进行添加、删除、修改密码等管理操作。系统中只允许存在一个管理员用户。3) 标准用户（Power user）只能进行图像亮度、对比度、饱和度设置、云台控制操作、编码器到屏幕的拖动操作。4) 受限用户(User)只能进行编码器到屏幕的拖动操作。r 处理流程用户登陆流程如下： 用户登陆/退出流程 日志管理日志分为以下几种：r 登陆日志登陆日志有以下功能：1) 当用户登陆或注销监控中心图像管理系统之后，将执行此动作的用户名、日期、时间和登陆状态等四项信息保存至登陆日志的数据库中。2) 当用户查看登录日志时，以列表形式显示登陆日志，所有用户都有权限查看系统记录的所有用户登录信息。3) 用户可以将登陆日志导出为*.txt文本格式保存。r 报警日志报警日志有一下功能：1) 以列表形式显示系统所有报警日志，可以使用户查看系统记录的报警信息。2) 报警日志中包含报警设备、报警时间和值班人员三项信息。3) 可以将报警日志导出为*.txt文本格式保存。 系统配置管理r 功能描述1) 用户可以对报警存盘和手动存盘进行设置，设置内容有：存盘路数、存放路径、最小剩余容量、最大存盘时间。报警存盘还可以对存盘时间进行设置。2) 用户可以读取保存在视频服务器中的配置参数，覆盖已更改但未保存的配置参数。3) 用户可以保存所有更改的配置参数于视频服务器中，并且将覆盖原有的配置。4) 以上读取和保存的操作均需要用户确认才能执行。1. 视频显示模块r 功能描述监控系统用户可以通过系统软件客户端通过向服务器端申请，可以将监控点视频图像接入客户端显示。在本软件中监控显示功能模块可分为以下几个子部分：视频流数据输入，数据处理，错误处理，图形显示，多画面协调显示。1) 视频流数据输入网络中有许多视频流，应从视频流中选择所需的视频流进行输入。直接在监控主界面上根据解码器编号（对应监控点设置）选择视频流输入。也可以通过拖曳操作将选择的视频编码器拖入视频显示区的画面中，视频显示区可以自动识别编码器编号，并得到对应的视频流数据。2) 数据处理利用控制参数，对输入数据进行处理，如数据进行缓冲，当数据不充分时延时，按顺序读取等等。3) 错误处理对错误的显示数据进行处理。 4) 图形显示显示到指定窗口，对图像进行缩放以适应数据显示窗口的大小。可以显示多画面，具有显示1、4画面的能力。5) 多画面协调显示多画面时协调显示。自动跟踪已显示的窗口，记录当前对应的视图，防止同一个视频点在多个窗口中重复显示。r 处理流程视频显示功能模块如下图：视频显示功能模块结构视频显示模块的处理流程图如下所示：视频显示处理流程图2. 视频控制模块r 功能描述1) 用户可以在图像控制台的图像监控系统界面上，通过控制云台来改变监视方位。2) 用户可以在图像控制台的图像监控系统界面上，通过控制镜头来进行聚焦调节等操作。3) 用户可以对视频图像进行放大缩小等操作。4) 用户可以对快速球机设置预置位调用操作。r 处理流程下图为服务器端接收视频命令之后的处理流程，视频控制的客户端程序流程可参考图中所示。已接收用户转动矩阵摄像机命令查找设备数据控制矩阵设备进行对应摄像机转动等待下一命令检验用户权限有权控制视频控制模块客户端处理流程图3. 录像监控中心的控制台可对选择的图像进行实时录像，并可对所有录制的图像进行回放，且具有循环录像功能。录像设备具有数据转存接口，通过10/100M LAN接口供授权用户通过IP网络调看已录制的图像。报警自动录像r 功能描述此项功能在报警联动布防时可选，若某一报警探测器布防时选择录像功能，则当该报警探测器有报警发生时，自动进行录像，录像时间用户可以事先设定。对中心大屏上显示的视频图像进行实时录像。r 处理流程自动录像处理流程手动录像r 功能描述监控终端用户可根据需要随时选择系统各个监控前端进行录像控制，图像数据保存在客户端本地的硬盘上。录像检索及回放r 功能描述录像记录可以在所有监控终端上以具有检索权限的用户名登录后进行检索，录像检索可以根据不同的查询条件如日期、监控地点和报警类型检索录像记录。录像管理对录像硬盘空间、文件备份、文件删除、硬盘容量等进行统一管理。4. 字符叠加快速环道各监视点的信息可叠加在显示终端视频图像上。5. 图像抓拍用户可以抓拍视频图像，并存储到指定目录。用于人工监视变电所异常情况，抓拍变电所异常图像。6. 视频信号自动检测监控系统服务器软件每隔30秒会自动检测每路视频状态,一旦摄像机损坏或断线等，引起视频信号丢失，就会引起报警；对于设定的视频报警区域，一旦有运动目标进入或图像发生变化，也会引起报警。结构图SDH设备视频线编码器服务器门禁设备门禁监控模块RS422线机房烟雾报警RS422信号多串口扩展卡火灾报警控制器报警数据采集块设备数据采集块报警信号其它设备 变电所组成结构图传输系统采用SDH的方式传输，前端摄像机采集到视频编码器，经视频编码器处理后转成IP数字流信号，再通过通信传输网传送到监控中心。同时编码器接受指挥中心监控服务器从传输网上发来的控制命令，可修改编码器的参数，如果命令是用来控制一体化摄像机的，则编码器将控制命令转发到低速接口去控制相应的设备。2摄像机因为摄像机的选型对本工程图像是否清晰至关重要，在本方案全部摄像机均采用性能可靠，图像质量较好的进口知名品牌摄像机，分辨率大于480线，全部摄像机均具有高抗干扰性、高信噪比，内置亮度抑制电路等优点，能在夜间与低背景光和强光物体时仍能看清目标物的特点，采用高速电子快门技术，使图像效果达到最佳。3. 机柜的设置变电站监视系统设备机柜（含19”标准机柜、视频编码器、交换机、电源、接口等）设于变电站通信设备用房内。其中，典型变电站视频输入按815路考虑；为保证视频图的可靠、高质量、实时编码，本方案要求使用每个编码器单独对一路视频进行编码；然后把多个编码器通过交换机汇聚成百兆口传输到SDH设备。2.7 视频传输系统监控前端和监控中心之间的传输网络在监控系统尤其重要，没有良好的传输通道再好的数字摄像和显示设备都不能完整地展现多媒体数字监控系统的优势。随着光纤通信的迅速发展，越来越多的监控系统采用了光纤传输设备作为监控信号的传输通道。其中早期的点对点模拟或数字视频光端机由于没有保护功能和组网能力，系统可维护性差，随着节点数的增加占用大量的光纤资源和光传输设备，费用昂贵，因此已经越来越少的作为监控系统的传输手段了。而具有自愈功能的基于SDH的光纤传输设备已经普遍应用到数字监控系统中了，目前可归结为三代产品，即(1)基于E1通道的SDH/MSTP设备E1-SDH/MSTP、(2)透明以太网通道的SDH/MSTP设备EthernetSDH/MSTP、(3)基于IP的RPR多业务传输平台EthernetRPR/MSTP。另外, 在网络运行方面，由于采用multicast（组播）技术和先进的网络管理技术，网络资源最大限度减轻负担，避免造成网络堵塞。即MIS网上的图像监控用户可按地址分组，若组内没有用户调用某一路图像，则该路图像数据不会发送到这一组用户的网络上，只发送给有人调用的组，从而大大减少网络阻塞的可能性。2.8 监控中心系统第三部分是集控中心部分，主要由图像监控服务器，监控管理系统和监控客户终端组成。主要完成图像接收，图像解码，用户登陆管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录像的存储、检索、回放、备份、