智能变电站辅助系统技术方案

1、智能变电站辅助系统技术方案电 力 公 司智能变电站辅助系统技 术 文 件目录 HYPERLINK l _TOC_250024 技术文件2 HYPERLINK l _TOC_250023 概述2 HYPERLINK l _TOC_250022 需求分析3 HYPERLINK l _TOC_250021 系统需求描述3 HYPERLINK l _TOC_250020 需求分析图5 HYPERLINK l _TOC_250019 设计原则及标准5 HYPERLINK l _TOC_250018 设计原则5 HYPERLINK l _TOC_250017 设计标准8 HYPERLINK l _TOC_

2、250016 系统总体设计9 HYPERLINK l _TOC_250015 系统模式9 HYPERLINK l _TOC_250014 系统功能9系统结构拓扑图15 HYPERLINK l _TOC_250013 系统详细设计16 HYPERLINK l _TOC_250012 系统组成16 HYPERLINK l _TOC_250011 系统特点16 HYPERLINK l _TOC_250010 系统重点问题解决17 HYPERLINK l _TOC_250009 主站（次主站）系统19 HYPERLINK l _TOC_250008 变电站子（监控分中心）系统设计21 HYPERLIN

3、K l _TOC_250007 变电所电源分配和控制方案23 HYPERLINK l _TOC_250006 系统优势分析24 HYPERLINK l _TOC_250005 平台软件功能说明24 HYPERLINK l _TOC_250004 管理服务器软件25 HYPERLINK l _TOC_250003 监控图像终端软件27 HYPERLINK l _TOC_250002 视频编码器软件36 HYPERLINK l _TOC_250001 流媒体代理软件36 HYPERLINK l _TOC_250000 网管软件37web 浏览软件37网络存储服务器软件38网络级联38实时图像监控4

4、2远程控制43报警管理44录像管理45日志和安全45用户管理46智能变电站辅助系统技术方案 PAGE 4技术文件概述随着视频压缩技术的不断发展，视频技术在电力系统领域获得了广泛的应用，其中 监控系统正是其主要的应用领域。现有的视频监控系统主要分两类，即模拟监控系统和 数字监控系统，而且数字视频监控系统正全面取代模拟监控系统。远程图像监控系统目 的是为了解决变电所自动化“遥测、遥信、遥控、遥调等四遥”以外新的“遥视”问题， 不仅为自动化变电所管理提供了新的手段，而且对无人值班变电所的安全性和可靠性运行提供了监视手段。 本次工程规模： 本工程为新建变电站， 电压等级为220kV/110kV/35k

5、V；220kV接入系统方式为：220千伏云会变本期考虑从北侧的220千伏 瓶窑杭北2回线开口环入云会变电所及500kV吴宁(东阳)变电站。本工程220kV线路本期4回(瓶窑2回、杭北2回)，远景6回，220kV本期及远景均为双母线接线；110kV线路本期4回，远景12回，本期为单母线分段接线和远景为单母线三分段接线；35kV线路本期8回，远景0回，本期为单母线接线，远景为单母线分段接线，35kV 电容器本期2组，远景6组；主变压器本期1台(1240MVA)，远景3台(3240MVA)。220kV及ll0kV配电装置采用户外GIS设备，35kV配电装置采用户内开关柜。本工程全站配置一套智能辅助控

6、制系统，并与站用一体化信息平台共用一套后台主机智能辅助控制系统采用分层、分布式结构，由图像监控子系统、环境监测子系统、设备安全运行监测子系统、消防监控子系统、火灾报警子系统和暖通照明给排水控制子系统等组成其整体结构如图所示。设备图环安消火像境全防灾监监运监报视测行控警监测集控中心通讯网路智能巡检与辅助控制主机变电站综合自动化系统通讯管理暖通照明给排水控制需求分析视频监控系统主要考虑对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像监视，以满足电力系统安全生产所需的监视设备关键部位的要求，同时， 该系统可实现变电站安全警卫的要求。系统需求描述实现对变电站区域内场景情况的远程监视；通

7、过合理设置摄像机的位置，系统能清晰监视户内、户外各场地环境，包括出入口、道路、设备区。能清晰监视户内外设备，如主变压器、各类高压电器断路器以及隔离开关等重要设备的外观状态，主闸刀的分合状态，线路及设备的接地情况以及操作人员的操作情况等。对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视，以满足电力系统安全生产所需的监视设备关键部位的要求，同时，该系统可满足变电站安全警卫的要求。以网络通信（IEC61850 协议）为核心，完成站端音视频、环境数据、安全警卫信息、火灾报警信息的采集和监控，并将以上信息远传到监控中心或调度中心。采用智能视频分析技术，从而完成对现场特定监视对象的状态

8、分析，并可以把分析的结果（标准信息、图片或视频图像）上送到统一信息平台；通过划定警戒区域，配合安防装置，完成对各种非法入侵和越界行为的警戒和告警；通过和站内自动化系统、其他辅助子系统的通讯，应能实现用户自定义的设备联动，包括现场设备操作联动，火灾消防、门禁、SF6 监测、环境监测、报警等相关设备联动。并可以根据变电站现场需求，完成自动的闭环控制和告警，如自动启动/关闭空调、自动启动/关闭风机、自动启动/关闭排水系统等。能监视各主要室内环境（二次设备室、高压室、低压室、通信室、站用变室等）的情况；监视站内主变、110kV 设备区、35kV/20kV/10kV/6kV 设备区等重要设备的外观运行状

9、态。满足大范围、远近距离监视的要求。对变电站站内关键部位进行防火、防盗自动监控，可进行周界、室内、门禁的报警安全布控， 如变电站围墙、变电站大门、控制楼大门等；变电站现场的图像信息可供安监、保卫等其他部门利用；变电站的图像信息应能经通信网络实时上传上级调度和管理部门。能实时、清晰地显示图像，有摄像机的安装地点提示。远程监控终端可以根据不同的时间段，采用不同的监控模式，时间段用户可以设置。系统主要设备（或主要功能单元）应具备远方启动、复位功能。系统设备应具备不间断电源，根据变电所直流系统提供直流 220V 或 110V 或 48V 的接口。电源应具有防雷防过电压保护器。系统提供远程访问功能：维护

10、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。智能变电站辅助系统技术方案需求分析图设计原则及标准设计原则本方案设计过程中，主要考虑招标技术规范书要求及以“先进、成熟、开放、按需集成、标准化、可扩展性、安全性”为原则进行设计，具体如下：先进性图像监视及安全警卫系统，应能反映当今技术的先进水平。所采用的技术和设备完全满足功能和稳定性的基础上，保证 10 年内不会被淘汰。

11、图像编码、压缩方式采用 MP-4/H.264 标准，具有图像清晰度高、画面细微逼真、图像帧率高等优点。同时硬件压缩保证高实时性，图像延时小于 1 秒。机柜、站端视频处理单元、电源、外围监控设备等设备采用具有国内先进水平的产品，具有国际认证和国内检验机构的合格证书，系统应充分考虑可升级性。成熟性和实用性5智能变电站辅助系统技术方案 PAGE 14采用技术成熟、符合使用要求的设备。可以最大限度地满足站内“无人值班，少人值守”的现代化管理未来发展的需求，且持久实用。开放性在设计过程中，充分考虑变电站扩容的需要，使系统与未来扩展的设备具有互联性与互操作性，能够很方便地接入到计算机网络系统之中。后台存储

12、系统容量和视频服务器的各种信号输入接口应满足变电站终期建设规模要求。整个系统是一个开放式系统，兼容性强、可扩展性强，能与现有电力 SIS 系统、MIS 网、站内局域网、消防火灾报警系统及电力自动化系统互连，提供完整的监控管理业务平台。集成性和可扩展性由于电力系统建设阶段性特点，变电站遥视系统要求具备良好的可扩展性。系统主要设备的配置按照终期规模设计，在变电站将来扩建时，遥视系统的软硬件勿须改变；系统各项功能和运行状态不受扩建影响；系统具备多级组网能力以便组建更大的监控网络。标准化系统中的各个设备接口均采用了业界标准的接口，可以充分利用业主现有的资源以及本系统能够得到后续利用。系统高可靠性为保证

13、系统可靠、稳定运行，前端视频采集设备我们均选用国内知名品牌-海康威视公司产品、以及具备三维智能定位功能的智能高速球机。视频编码、存储设备选用杭州 海康威视数字技术股份有限公司为高端行业用户开发生产的DS-8116HF-S 及DS-9016 高清混合硬盘录像机为核心。系统的使用不能影响被监控设备的正常运行；系统的局部故障不能影响整个监控系统的正常工作。系统主要设备存在结构和功能冗余，系统不能存在瓶颈问题；系统设备采用模块化结构，便于故障排除和替换；系统要具有自诊断功能，对各种程序出错、通道干扰等可自动恢复，对通信终端、软硬件故障等要能够诊断出故障并及时告警；系统要有具备处理同时发生的多事件的能力

14、；系统具备防雷和抗强电干扰能力。运行安全性系统实行操作权限管理，按工作性质对每个操作人员赋予不同权限，系统登录、操作进行权限查验；系统所有重要操作,如登录、控制、退出等，均应有操作记录，系统可对操作记录进行查询和统计，所有操作记录具有不可删除和不可更改性；网络安全保护，保证系统数据和信息不被窃取和破坏；系统保存的重要数据，具有不可删除和不可更改性。系统具有较强的容错性，不会因误操作等原因而导致系统出错和崩溃；系统应具有自诊断功能，对设备、网络和软件运行进行在线诊断，发现故障，能显示告警信息；系统应具有数据备份与恢复功能；系统应具有远程配置的能力；系统可接入多种智能设备，通信协议为标准的远动标准

15、协议； 10)应采用全中文图形化界面；提供对系统操作的在线中文帮助;自动生成系统运行日志，可查询及以报表方式打印输出。可扩展性系统软、硬件采用模块化结构，各模块功能明确。系统配置灵活方便，可以根据用户的实际情况和具体要求增减相应模块，使应用更具合理性。系统在满足现有功能的基础上预留足够的接口以便系统后期扩容。灵活的组网方式，系统建成后可以便捷地增加其他区域的子系统，并可接入电力系统 MIS 网、消防火灾报警系统、电力自动化系统及内部局域网。整个系统由多个子系统组成大型的全数字化视频监控系统，可按多级（至少三级）组网的方式，形成大规模的监控网络，高一级监控中心能管理和监控低一级监控中心的运行。易

16、操作性系统软件提供全可视化中文操作界面，操作员只需经简单的培训就可熟练使用。系统软件用户界面设计合理，充分考虑实际使用的方便性及舒适美观的视觉效果，具体形象的图标按钮和详细的在线帮助让操作员使用轻松自如。易维护性系统运行的高稳定性和高可靠性使系统维护人员有较少的工作量，系统具有自诊断和自恢复功能，可以报告故障位置及原因，部分系统故障可以由系统本身自行修复，帮助维护人员定位和排除故障，从而进一步减少工作量。系统升级及维护即便是最先进的系统，也会有随着时间的推移而造成零配件损坏、系统的落后等问题发生，故在系统设计中，我们选用产品和系统时，已充分考虑到系统的升级和维护问题，主要有：第一章智能化升级系

17、统软件的升级操作不需要繁复的操作和专门的技术，在系统服务器软件升级后，各客户端软件自动完成升级，不需人干预；第二章模块化结构为方便硬件的维护和升级，我方在设计时采用模块化结构， 系统维护或升级时仅需更换相应板卡即可满足需要。这样，大大便于系统的后期维护、升级及扩容方便；系统功能的全面性系统监控中心可以对多个区域内前端进行全面实时监控，根据需要可实现分级监 控。图像监视可选择单画面手动切换、单画面自动轮视、多画面手动切换和多画面自动轮视等多种方式，可设置手动录像、定时自动录像和报警自动录像等多种录像方式。报警点布防/撤防灵活方便，报警联动迅速准确。设计标准标准号标准名称GB2423.10电工电子

18、产品基本环境试验规程GB4798.4电工电子产品应用环境条件无气候防护场所使用GB12322通用性应用电视设备可靠性试验方法GB12663防盗报警控制器通用技术条件GB50198民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50217电力工程电缆设计规范GBJ 115DL 476YD 610GB/T 13926GB/T 14429GB/T 17626.2GB/T 17626.3GB/T 17626.4GB/T 17626.5工业电视系统工程设计规范电力系统实时数据通信应用层协议PCM 基群信令接口设备技术要求和测试方法工业过程测量和控制装置的电磁兼容性远动设备及系统-术语静电放电抗扰度试验射频电磁场辐射

19、抗扰度试验 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T 17626.6GB/T 17626.8IEC 60870-5-101IEC 60870-5-103IEC 60870-5-104IEEE 802.3 CCITT G.703 ITU-T H.323 ITU H.263 ISO/IEC14496-2系统总体设计系统模式射频场感应的传导骚扰抗扰度工频磁场的抗扰度试验基本远动任务配套标准继电保护设备信息接口配套标准远动网络传输规约10BASE-T 以太网接口标准脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数标准网络电视电话系统和终端设备标准视音频编解码标准MPEG4 视音频编解码标准-视听对

20、象的编码（6 部分）系统应采用标准化、网络化、免维护式的系统结构，具有高度的可靠性和安全性， 同时符合 IEC61850 互联标准。系统具备软硬件的扩充能力，支持系统结构的扩展和功能升级；系统为其它系统提供标准图像接口，以利于其它系统调用及二次开发；系统所提供的支撑软件能支持用户进一步开发应用软件；系统的软硬件接口采用国际标准或工业标准，支持与其它标准硬件、其它网络及不同生产商的设备互联。可以达到信息资源共享；系统所选用的硬件平台符合现代工业标准，具有一定市场销售规模的通用化、系列化的标准产品，并有可靠的维修服务支持，存在有其它替代品的可能。应充分考虑到计算机硬件的飞速发展和合同签订到系统投运

21、的时间滞后；为适应系统多级监控要求，系统具有灵活的多级组网能力；系统具备开放的二次接口，可以为第三方提供进行连接的接口。视频监控系统由图像监视控制设备、各种类型的摄像机及相应的辅助设备、材料（包括全部连接缆线）组成。系统采用流媒体转发技术，各视频监控中心和所有其他客户的远程浏览全部通过监控中心流媒体服务器转发。各视频监控中心以及所有客户的浏览和控制权限全部通过市电力局监控中心的中心认证服务器进行统一授权。系统还应具有与监控中心或各监控终端进行接口和远传的功能。其中监控中心或现有 MIS 用户终端只需安装相应软件和授权就能实现站内图像监视终端的功能，而不需要安装专用硬件设备。系统功能本系统是以微

22、机技术、网络技术和多媒体技术为基础的数字图像监视及安全警卫系统。可以与变电站安装在监视区设备进行配合，对环境进行防盗、防火、防人为事故的监控，对变电站设备如主变压器、场地设备、高压设备、电缆层等监视。提供强大的系统分散配置、集中管理构架，面向未来宽带广域网的 WEB 浏览模式，强大多路图像处理、显示功能，方便的摄像机控制功能，完善的用户管理功能，完善的控制优先权机制，强大的系统分组功能，完善的录像、检索和回放功能，完善的事件日志功能。性能指标系统平均无故障时间：大于 50000 小时。同时监视同一远端的用户数：不限。同时监控不同远端的用户数：不限（网络带宽允许）。图像质量: CIF 格式(25

23、 帧/秒)。图像压缩质量：不低于 VCD 质量。视频信号制式：PAL 或 NTSC。网络协议：TCP/IP。图像传输速度：不小于 25 帧/秒。图像记录方式：25 帧/秒。控制切换至图像响应时间:小于 1 秒。系统具备自诊断功能。系统可用率：大于 99.9%。图像分辨率达到 CIF 格式（352288）计算机显示分辨率：大于 1024768系统时钟精度 ：小于 1 秒系统硬件平均无故障工作时间（MTBF）： 大于 100000 小时系统平均维护时间 MTTR：小于 0.5 小时计算机 CPU 负荷率平均 ：小于 30%监控画面显示与实际事件发生时间差：小于 0.5 秒系统内存的配置应完全满足系

24、统的上述响应速度监视功能可自由缩放的一、四、九、十六画面自动切换显示变电站现场视频图像摄像机预置：带预置功能的摄像机，可预先将其方位，聚焦，变焦等参数存入预置位，从而很方便地监视这些目标，也可用这些预置位进行自动扫描巡视或由报警信号触发切换；各监控客户终端都可以选择轮视功能，监视画面自动在同一监控前端的不同摄像机之间或多个监控前端之间按序轮流切换。各监控客户终端可以独立地选择设置加入轮视序列的监视点，画面切换间隔时间可灵活设置。当监控客户终端选择轮视功能时，对所有监控前端不具有任何控制权。实时图像监视，彩色图像以不少于 4 通道、每通道以每秒 25 帧的速率实时传送和播放。视频图像大小随意可调

25、。支持 VGA/HDMI、主辅音视频及辅助视频端口的本地输出； VGA 最高分辨率可达1280*1024，HDMI 分辨率最高可达 1920*1080；摄像机由用户根据需要自由分组选择，使得监控现场更加方便直观； 根据用户组的级别，不同用户访问地点及控制权限不同；基于优先级的协商方式摄像机，云台控制：拥有控制权的用户可方便地对选定画面作上下左右移动，缩放的操作；图像抓拍：可实时抓拍屏幕上显示的活动图像，存入设定路径，可随时查看；信息查看：包括系统信息，用户信息，事件信息等，最新的信息按照报警级别的不同以不同的方式显示，可以以弹出式对话框的形式给出，其他的则在监控画面的信息显示区按发生时间的顺序

26、显示，并伴有声音提示，同时提供查询，打印所有过往信息的功能；录像任务：所有在执行的录像任务有直观指示，可显示录像任务的类型，地点，时长，并可随时停止录像或切换到录像画面；视频报警：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。控制功能提供摄像头远程控制功能，控制中心的授权用户可以方便地对站内的一体化球机画面作上下左右移动，缩放的操作。当多个用户同时想控制某个摄像机时，系统规定优先级高的人可以控制，优先级低的人不能控制，但可以浏览图像；当低优先级用户正在控制某摄像机

27、时，高优先级用户可以接过控制权来控制，低优先级用户就暂时不能控制； 相同优先级的用户谁先取得控制权系统就默认由谁控制。报警功能当某个远端设备发生报警时，视频监控主站的主画面可显示该远端设备报警点联动的视频图像，并有声音提示。报警换页：当同时产生多组报警时系统将依报警优先级和发生的事件顺序， 自动换页至报警发生画面供操作人员确认，以迅速排除故障。具有视频动态告警，动态灵敏度可调。当发生报警时，联动切换摄像机画面，并记录下当时现场的情况。告警信息源与视频源之间的对应关系可由配置文件方便地修改。所有告警信息存储可按时间、地点查询，并回放对应的录像。从告警发生到有人值守的调度中心接收到告警信息的时间间

28、隔不超过1000ms。系统支持视频移动侦测报警，并于摄像机联动，支持视频丢失报警。前端设备应支持报警开关量输入触发，并具备图片抓拍功能，例如红外线侦测器、门禁、应急铃、烟雾报警器、可燃气体报警器以及电子围栏等。防破坏报警，当摄像机及入侵探测器的信号线、电源线被断开或集中型网络视频服务器出现电、机械的及操作系统的故障时，应可发出声、光报警（声压40db,保持 5 分钟以上；光信号应在排除故障后被授权消除）。图象存储回放功能摄像机的模拟图像录像信息通过网络视频编码器转换成数字信号存储在 IP 监控存储设备内，在视频监控工作站通过网络调用。通过网络视频服务器以选择不同的图像保存方式: 定期定时保存、

29、报警触发保存、手工操作现场保存等；用户可以根据实际需要来选择图像保存方式。视频捕捉：把当时活动的图像存盘，并记下当时的时间和地点信息。图像快照：存储一幅画面，带时标，地标。告警联动存盘，含时标，地标，存盘时间长度可设定主站、子站同时存盘，互为备份。可多点同时告警存盘。所有存盘的信息可方便地分别按时间、地点查询回放。可提供录像回放编辑功能。具备存盘信息备份功能。可将需要备份的信息备份到视频监控工作站的硬盘上， 然后使用 Remon 软件，直接在视频监控工作站上回放。主站可方便地查询、上传各子站硬盘录像信息。与消防系统接口及电子防盗联动报警功能系统能能通过通信接口实现与火灾报警及电子防盗系统的连接

30、，在有人入侵或火警发生时，马上发出报警信号，远程监控终端能在3 秒内作出响应，自动弹出相关区域的报警画面并自动打开灯光、警笛等报警联动，将图像和报警信息同时传送到远程监控终端，以声音、告警窗（需人工关闭）的方式通知值班人员发出声音告警，在远程监控终端的地理图上显示报警点的具体位置、报警类型，摄像机自动跟踪至报警点的部位并开始录像，报警区域灯光开启，现场警铃动作，存储系统记录所有数据等。当变电所发生报警时，远程监控终端的操作员或指定的授权者能对报警信号进行复位。可以人工或自动进行布撤防。网络通信功能支持以太网端口。支持 TCP/IP 协议，可以通过应用软件或浏览器设置参数、实时浏览视频和音频信号

31、、查看视频设备状态，可以通过网络报警，可以通过网络存储压缩码。可以通过网络远程升级，实现远程维护。具备 WEB SERVER 功能，可以通过浏览器访问。可根据用户需要设置网络权限。能满足网上多个用户同时接入， 通过通信网络通道，将被监视的目标动态图像以 IP 单播、组播方式传到监控中心，并能实现一对多（一个远程终端同时连接监控多个变电站端视频处理单元），多对一（多个远程终端同时访问一个变电站端视频处理单元）的监控功能。报警信号、站端状态信息、控制信息以TCP/IP 方式与监控中心实时通信。运行维护人员通过视频处理单元或工作站对变电站设备或现场进行监视，对变电站摄像机进行（左右、上下、远景/近景

32、、近焦/远焦）控制、也可进行画面切换和光纤编码器的控制。宜采用 MPEG4 压缩技术，优先考虑硬压缩技术。系统应具备接收时间同步时标的功能，实现全系统时间同步。图像监视及安全警卫系统应具有和变电站内监控系统接口的功能，供方应保证所提供的图像监视及安全警卫系统与买方的所内监控系统的通信联调成功。视频分析与互动功能接受调度端或统一信息平台的启动分析命令，控制摄像机预置位完成监视对象（如户外刀闸、户外开关）的视频画面捕捉；在指定时间内进行数据分析，并进行模型比对；在指定时间内以指定数据格式上传分析结果，分析结果可以是模型数据，亦可是分析图片或视频片段。通过 MMS 网获取需要联动的信息，并按预先制定

33、的规则进行相关设备的联动；在线修改联动规则；可同时联动不同摄像机；依据联动信息，启动录像，并具有预录像功能，预录时间可设置； 环境信息采集处理功能能对站内的温度、湿度、风力、水浸、SF6 浓度等环境信息进行实时采集、处理和上传，采集周期小于 5 秒；可设置不同级别的环境信息告警值；环境信息数据的变化以 IEC61850 协议上传视频主站、一体化平台，阀值可设；环境信息历史数据应能至少保存一个月，存储周期为 10 秒至 10 分钟可调。支持本地/远程控制空调、排风扇、抽水泵的启动和关闭。C_- _ _ _ _ _ _ _向_ _ _ _闭I I l I U- im太仆挖似工一，至几上肖一站网-n

34、- I- g三邱庄 空扰芦机 一1 ltl面阰七宁沧智能变电站辅助系统技术方案-r球一柲尸5 -外形宝I I I l l l I I I I I I l、站变电红外双鉴前娼设备15_ _ _ I I曰豆综一 - 4E-l4 心王=-l盖立 外一体化球 完内一 究内一体化卿灯为总攸扒-l-l1.4.3 系统结构拓扑图1 讯 妞顽-l-l省公刓平台“ I（ 以古冈-l-l形如韧L一端幔拟一哟-1r智能变电站辅助系统技术方案系统详细设计系统组成变电站视频监控系统由硬盘录像机/网络视频服务器、室内、外高速球型摄像机、一体化摄像机、灯光控制器、网络交换机、防雷模块、辅助灯源、红外双鉴报警器等组成。系统特

35、点表1在较低带宽情况下，通过变码流方式传输网络视频流，客户端能获得流畅的视频图像。表2通过电力视频监控软件，实现对整个系统所有数字设备的统一管理，包括段站光纤视频编码器、服务器和工作站。表3监控软件功能完善、稳定，方便用户的操作和管理，在大量的分布式网络监控系统中体现了出色的性能。表4系统能实现监控中心网络视频图像的切换显示便于远程集中管理控制。表5摄像机逆光补偿问题变电站室内光线不足背光补偿 BLCBackLight Compesation 的缩写，也称作逆光补偿或逆光补正， 它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。逆光补偿功能的应用：逆光补偿功能用于拍摄背景光线比拍摄主体

36、明亮的画面，比如一个人站在窗口， 由于窗外光线明亮，使得摄像机的光圈自动收缩，造成拍摄的人物脸部发黑。当使用此功能的时候，按下BLC按键，摄像机将对光圈的设定自动地进行调整，使得拍摄的前景清晰。再按一下此键图像恢复正常。此功能启用后屏幕右上角会出现一个小探照灯的图标。此功能只有在自动光圈下才有效，并且如果环境光线比较暗使得摄像机已经工作在最大光圈下时此功能可能会失效。另外此功能启用后可能会造成拍摄正常的图像时图像发白，因此在使用后应该及时关闭此功能。16智能变电站辅助系统技术方案未使用逆光补偿(BLS)时的效果启用逆光补偿(LC)后，前景变得清楚本系统采用具有背光补偿功能的海康威视高速球同时具

37、有白平衡及宽动态功能， 在变电站室内光线普遍不足的环境下能充分满足本项目的需求。系统重点问题解决在网络环境低带宽占用的情况下实现数据流高质量的传输，多客户同时浏览单路图像或分别浏觉多路图像，而不产生动画效果。我们的解决方法：在有限带宽环境下，我们的系统尽量以最少的代价来保证信号的高质量传输。采用双码流技术，主通道录像采用高清晰码流，子通道采用可变码流，根据网络情况选择码流速率，保证图像的流畅性可以提供流媒体服务器软件，当多用户集中访问某一路图像时，前端信号与中心服务器的连接只占用一路视频带宽，从而节省了有限的网络资源。如图所示：17智能变电站辅助系统技术方案如何实现对所有数字录像机的统一管理，

38、实现设备兼容、方便系统扩容。我们的解决方法：在我们的系统中，数字视频录像可以分散存储或集中存储，监控中心将所有视频服务器统一管理，对应标识监控点名称和集中型网络视频服务器端口。 软件平台的中间件技术，解决不同品牌的兼容，达到系统良好的兼容性，统一管理。对用户而言，传输和控制的过程是透明的，也是可操作的、可管理的。监控网络的安全性。采用统一管理机制保障了安全性。1、 前端设备安全性：前端设备的管理和配置权由管理主机进行统一管理，充分保证前端设备的安全性，避免前端设备参数被恶意修改；2、 权限认证：统一管理全网内的所有数字视频设备，客户端实现灵活的权限控制功能，多级权限管理可以确定安全性，保证敏感

39、画面不会泄露；3、 网络资源利用的安全性：前端设备的码流抑制功能（带宽控制），再结合对分控端软件的多级权限管理及流媒体服务器的引入，可以做到精确控制对网络带宽资源的占用，确保网络上其它业务数据的正常运行；其他集中型网络视频服务器具备可自由定义的移动侦测功能，采用移动正常功能能减少冗余信息，节约硬盘存储空间，延长录像保存时间。18智能变电站辅助系统技术方案平台可以实现定时向监控中心上传报警录像，避免网络高峰期造成网络拥塞，图像不能上传能情况发生。主站（次主站）系统主站（次主站）系统由AAA（中心认证）服务器、设备/用户接入服务器、网管、数据存储阵列、流媒体服务器、WEB 服务器、会议电视网关等组

40、成。AAA（中心认证）服务器实时数据库服务器向其他服务器提供设备和用户的认证、授权、事件管理等功能， 同时具备客户管理、权限管理、设备管理、业务信息管理等管理模块。用户在申请享受服务时，需要得到用户信息的认证。在本系统中，客户端发送认证数据包给服务器，数据包包含用户 ID 和 password，服务器对数据包进行验证给出结果。验证过程加密传输。在本系统中，不同的用户可以享受不同的服务。实时数据库服务器在通过用户的认证请求后，按照该用户的权限来决定用户是否可以享受申请的服务内容。信息管理主要功能包括用户和设备的注册、权限设置和转发路由设置等。管理平台可以对用户信息数据库进行管理。一般用户只能查询

41、本用户的基本信息，可修改本人的基本信息；管理员能查询和修改用户的基本信息、为用户分配权限、指定特殊的代理转发路由。视频代理转发流媒体服务器视频代理转发服务器(VTDU)是系统的媒体转发/分发单元，是平台侧的核心媒体传送网元，在 CMS 的媒体调度模块控制下完成音视频传送功能。VTDU 实现流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理，管理路数不限，单机支19智能变电站辅助系统技术方案 PAGE 27持并发转发250 路 D1 图像视频流；VTDU 支持分布式部署，可以对客户端 IP 段和流媒体带宽进行有效的管理； VTDU 能够解决多级浏览级联问题，需要查看越级机构的监控图像时，可以直接访问流媒体服

42、务器，而不用去直接访问网络带宽资源有限的下级机构，从而解决多级浏览级联的问题；VTDU 支持 CLUSTER 技术，并且具有网络自适应能力，能适应大并发量的视频流传输与存储。存储管理服务器存储管理服务器(NRU)是系统中的网络录像存储单元，实现对音频/视频的接收存 储、录像存储管理、存储介质管理及录像回放服务等功能。NRU 必须可连接 SAN、NAS、DAS 等各类物理存储设备。NRU 可实现分布式部署。NRU 支持集中存储（备份）管理前端设备的实时图像和历史录像，并提供集中检索服务，管理路数不限，单机支持并发存储250 路图像（D1 格式）；NRU 提供录像库设置，可设置需要备份的录像时间段

43、和备份盘符，同时可以查看某路图像指定日期的录像内容；NRU 提供录像备份完整性检查，具有断线告警功能，系统维护定时检查磁盘的情况，进行清盘任务、自动导出等功能；NRU 提供分散与集中相结合的存储方式，但采用统一的检索服务，实现对全局范围所有信息的集中检索，检索的条件可以自行定义。WEB 服务器系统应用服务器为整个数字软件平台提供扩展的调用接口，它包括 Web 监控服务模块、会议接入服务模块和电子地图服务模块。Web 监控服务模块使 Web 用户可以采用浏览器方式通过各级流媒体服务器访问和控制数字网络平台上的 DVS/DVR、磁盘阵列，客户端不需要安装任何 C/S 应用程序，满足用户可以在电力信

44、息网的任何位置都可以访问视频网络资源,不受 C/S 结构的固定计算机上安装运行的限制。会议接入服务模块实现与视频会议系统的设备注册与发现、实时视频交换、历史图像调阅和报警事件预定和通知。电子地图服务模块是一个基于 WebGIS 的应用模块,集成了 ArcIMS 地图服务器技术、Oracle 数据库服务器技术、Microsoft ASP (Active ServerPages) 技术和组件技术(COM) 等,系统管理的数据包括地图数据和属性数据。地图对象以图层或地图集的方式保存在 ArcIMS 地图服务器中。会议电视网关SIP 监控联网服务器是整个数字软件平台的枢纽，它包括调度总控软件模块(CM

45、S)、呼叫控制软件模块 (CCS)、设备接入软件模块 (PAG)、用户接入软件模块(CAG)。调度总控软件模块(CMS)是中心平台的核心控制单元，实现客户/用户的鉴权和接 入、信令转发处理、信息管理、对VTDU 和 NRU 等媒体设备的控制、以及跨域之间的级联。呼叫控制软件模块(CCS) 是系统的呼叫控制单元，相当于 SIP 的 Proxy，CCS 负责系统 SIP 信令的接入，是和异域的 SIP 信令接口。设备接入软件模块(PAG) 是系统的设备接入网关，实现对设备的接入管理，接收、转发来自设备、CCS 的呼叫控制信令，需要实现 NAT 和防火墙的穿越等功能，在穿越 NAT 或防火墙时，媒体

46、流应从 PAG 经过。用户接入软件模块(CAG)是系统的客户端接入网关，实现对用户的接入管理，接收、转发来自用户、CCS 的呼叫控制信令并负责转发给本域的 CCS 进行处理，可与CMS 进行业务控制信令交互。需要实现 NAT 和防火墙的穿越等功能，在穿越 NAT 或防火墙时，媒体流从 CAG 经过。全系统各设备应采用统一的设备及用户编码标准。系统要求平台的各级设备、客户、用户要严格按标准进行编号，以实现唯一标识。各设备及客户、用户的 ID 编号规则（十进制编码）。系统各设备可实现时钟同步，可通过第三方时钟服务器进行校时。系统支持移动短消息。变电站子（监控分中心）系统设计根据用户实际情况，结合我

47、司设计经验以及前期对变电站的施工经验做了以下系统设计。端站变电所图像监控系统由图像采集、总控电源、编码设备、网路交换机、红外报警探测器、辅助灯光、灯光控制器等设备构成。网络视频服务器机的各种信号输入接口满足变电站终期建设规模要求。图像监控系统可分为主站监控层、终端层及远端监控中心，终端层的用摄像机作系统的前端单元负责采集各监视点的视频信号，并将视频信号压缩编码传送到控制室室内的视频监控中心。这样工作人员就可以在控制室的图像控制台或图像监视器来监视各种设备的运行状况。同时，工作人员也可以通过图像控制机对前端的摄像机发布控制命令，对图像进行诸如取景、定位、光圈大小、聚焦远近和变倍等操作。远端监控中

48、心通过以太网通道获取前端变电站图像，并且在登录权限满足的情况下具备前端变电站拥有的一切管理操作功能。220KV 变电站室外摄像机球机均采用光缆传输到变电站控制室，变电站室外摄像机一般距离主机房大概在 300-500 米左右，根据线缆技术参数和我方多年的变电站施工经验采用传统视频线缆不能保证现场图像传输的清晰度和控制效果，因此所有摄像设备通过光缆进行传输，不受距离及电磁干扰影响。此外，图像监视系统具有和变电站内监控系统接口的功能，运行值班人员在监控主机上操作时，可直接在监视器观看相应设备的状况。这样可以进一步提高运行人员操作设备时的可靠性和安全性。摄像设备按变电站建设周期随工程同期装设，根据电气

49、设备布置地点及运行需要，配置不同类型和不同数量的摄像或探测设备。布置在户外的摄像设备如高速球机为全天候使用设备。具有防灰尘、防台风、防暴雨功能。系统核心设备是变电站视频处理单元，主要包括网络视频服务器（硬盘录像机）、网络交换机，主要实现将高速球的图像等模拟信息转变成数字信号，以上设备均安装在独立组屏内。系统核心设备 DH-DVR1604P 硬盘录像机实现前端模拟图像信号的接收、编码、发送；语音对讲功能的接收、发送；云台镜头控制信号的发送；报警信号的接收、发送。图像经硬盘录像机后转换成数字信号经网络交换机传输到网络存储服务器上，实现录像数据的长时间安全稳定存储等等。同时传输到电力内部网络，送到变

50、电站 MIS 上,通过在客户机上安装客户端软件就可实现对前端设备的管理监控。系统结构各个变电站室外高速球形摄像机、一体化球型摄像机、一体化枪机经视频线直接接入到变电站硬盘录像机/视频服务器；控制信号直接由变电站集中型网络视频服务器输出经过光纤后连接到球机解码器，实现球机的上下、左右控制及摄像机焦距、光圈等控制，调整摄像机监视范围；变电站图像监控系统采用硬盘录像机存储，远程计算机选择录像的录像方式, 采用的网络视频编码器具有高性能网络编码设备，网络传输能力很强。报警解码器上连接多个探测器，通过 RS485 控制线连接到光纤视频编码器上，从而实现报警信号的上传。变电站监视范围及点位分布详见各招标技

51、术规范书系统配置清单。监控前端配置说明按照招标要求，各个系统配置室外一体化球形摄像机，室内一体化球形摄像机， 室内一体化云台摄像机，红外对射，红外双鉴探测器及烟感探测器等。视频传输线缆：根据本系统的实际情况，变电站前端摄像机：视频信号：室外及阀厅内各摄像机的连接根据现场实际情况采用光纤。摄像机采用铠装阻燃视频组合电缆。室内一体化云台摄像机、室内一体化球形摄像机、采用128 编国标 SYV75-5同轴电缆；控制信号：采用带屏蔽的 RVVP2*0.75 光纤摄像机无需另敷控制信号；报警线：采用 RVV4*1.0；室内、外监控点电源：全部采用 RVV2*1.5；室内布线：采用 DG32 PVC 管全

52、程套管。室外布线：室外防水光缆无需套管，沿电缆沟布线，电源线、报警线务必套管。变电所电源分配和控制方案变电站图像监视设备采用 2 路交流 220V 1 路供电，接入到双电源切换器，接入到分路断路器接接线板上，保障屏柜内设备。、组屏的主机设备的屏柜内采用配电装置分路供电,具备 2 路输入无间隙自动切换功能。、用于室外场地的摄像机配置专用分路断路器，外围设备供电线路采用电缆线路，电源供电回路具备防雷和防过电压能力。、摄像机、辅助灯光电源由变电站图像监视设备屏提供，监控主站能对变电站的照明灯具系统进行控制，通过数据接口（RS485/RS232 或其他接口）进行连接， 并在监控主站上进行显示、控制。、

53、屏柜内提供 1 付 10A 的强电接点，为控制变电所照明灯具用。由屏柜内布 RVV2*1.5 电源线至前端辅助灯源。（4）、每个摄像点配置一个专用微型断路器，方便摄像机检修。系统优势分析易用。整个方案采用 IP 化配置，设备均支持统一的网络化传输协议。易于使用易管理。设备均可通过各自的 WEB 管理界面进行管理，也可以通过中心平台进行集中式管理。易搭建。利用成熟 IP 网络，可实现整体方案的快速布置，兼容用户常用 IP 网络资源与交换设备。安全、易维护。按照节点式的网络构建分布部署、集中管理的视频监控系统，系统的鲁棒性大大增强，并且在后期扩展维护方面具备强大的优势。价格优势。成熟的产品配置，成

54、熟的网络应用，纯数字传输系统，简单的建设方式，建设整套系统的成本具备一定的优势。标准化。基于 H.264 标准编码与网络传输标准的以太网协议，我们的监控方案得以快速部署与运用，从技术发展的角度出发，大规模应用的趋势已经出现，技术难关被攻克后，等待大家的是专业厂商的成熟产品与方案，数字 IP 化是大势所趋。兼容性。整个系统为兼容数字化、全IP 网络化、模拟化，成熟的网络应用，良好的设备兼容性及软件兼容性。开放接口。不管是海康威视的摄像机，海康威视的硬盘录像机，海康威视的存储设备，皆提供SDK 开发包，支持第三方厂商进行二次开发应用，方便在第三方系统上实现对我司设备的控制、管理。智能、安全、大容量

55、存储。提供录像网络化存储，基于IP 网络开发，基于WEB 页面控制，支持网卡绑定，支持远程维护升级，整个存储系统提供各种日志，提供傻瓜式向导式安装界面，系统设置、使用简单易部署。平台软件功能说明在远程图像系统中采用我公司最新的软件系统，所有数字设备的软件、硬件全部是自主开发的，符合国际公认的标准，提供标准软件接口，即二次开发手段，使得其他网络用户能对图像信息进行二次开发应用。在软件部分中主要由以下 8 个部分构成：数字录像机软件、管理服务器软件、监控图像终端软件构成。所有的数字部分硬件在该几部分软件的配合、指挥下完成系统的所有功能。以下将分别对系统软件模块进行说明。管理服务器软件图像监控系统服

56、务器软件采用 Microsoft 的 Windows NT Server 或 Window2000 Server 作为操作系统作为运行平台。系统数据库采用 SQL Server，利用 SQL Server 数据库强大的分布式处理以及数据库引擎的后台处理使得监控终端用户对所有与数据库有关的操作更为迅速，同时也减轻了网络的传输负载。采用 SQL Server 数据库平台更为重要的一个因素是 SQL Server 的分布式处理功能使驻留于系统管理服务器的监控系统数据库无需作为网络的共享资源而可以通过采用客户/服务器模式进行访问，由于系统数据库不作为网络的共享资源，在网络上无法提供其它方法访问系统数据

57、库，从而避免了网络用户的对系统数据库的无意/蓄意破坏，利用SQL Server 的登录用户验证机制在逻辑上也禁止了非法用户通过其它路径获取系统数据库的信息，从而提高了整个系统的性能及安全性。系统参数配置监控前端：系统可以在后期工程中方便扩展添加。用户登录系统的控制监控终端用户登录采用集中式管理，终端用户通过合法的用户名及密码即可进入监控系统，采用集中式管理使用户可以在网络内的任意一台监控系统终端进入系统， 在逻辑上实现了地址无关性，对于系统管理员尤为方便，如果需要进行有关数据库操作则不必到视频服务器上去操作，通过系统管理员方式登录在任一台监控系统终端即可完成。用户选择摄像机和网络编码器的动态分

58、配用户端 X 向系统服务器发出连接到某摄像机信息时，系统服务器根据该摄像机所在前端的 ID 和摄像机 ID，按以下步骤做出响应：检查该摄像机当前是否已连接到其它用户端，若是，将与该摄像机连接的网络编码器 ID 发送给用户端 X，然后执行步骤 D；若否，执行 B。搜索该前端配置中空闲的网络编码器，若有，将第一个空闲的网络编码器ID 发送给用户端 X，然后执行步骤 D；若无，执行 C。分别比较各个网络编码器当前连接用户的优先级，得到各个网络编码器的使用者的最高优先级，在这些最高优先级中得到其中最低的优先级，此最低优先级与用户端 X 的优先级比较，若用户端X 的优先级较高，则将与此最低优先级对应的网

59、络编码器 ID 发送给用户端 X，然后执行步骤D；否则发送通道忙消息给用户端 X，执行步骤 D。结束。控制权协商机制某摄像机只有一个用户对其监视时，该用户拥有对该摄像机的控制权；若有新的用户对其监视时，若新用户的优先级高于所有对该摄像机进行监视的用户控制优先级高，则立即得到控制权，否则无控制权。若无控制权的用户欲对该摄像机进行控制时， 应先提出申请。若该用户的优先级比当前拥有控制权的用户优先级高，则该用户立即得到控制权，否则需等待当前拥有控制权的用户是否同意放弃控制权，若同意，则该用户得到控制权，否则仍不能该摄像机进行控制。网络管理机采用申请等待超时机制， 即当无控制权用户提出申请时，若当前拥

60、有控制权的用户在一定时间内不响应，则网络管理机强制将控制权交给提出申请的用户，而提出申请的用户在等待期内再次提出申请被视为无效。网络视频服务器控制网络视频服务器作为特殊的用户在网络管理机数据库中配置，某些属性与普通用户一致，但其具有集多个用户于一体的特点。控制台软件通过网络管理机控制网络视频服务器。控制台可以设置网络视频服务器每个通道的录像方式：手动、定时、报警。其中报警录像可与手动或定时录像方式同时设置，即若手动或定时录像方式同时设置了报警录像，则有报警发生时无论该通道是否正在录像，都切换到相应的摄像机启动录像。三种录像方式都必须设置选择录像的摄像机的属性（如所属系统、所属前端或分区、摄像机