IVMS智能辅助决策系统方案09-12-31修改教学教材

1、IVMS智能辅助决策系统PAGE PAGE 61IVMS智能辅助决策系统(变电站辅助系统方案)目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc250044044 第一章 项目概述 PAGEREF _Toc250044044 h 4 HYPERLINK l _Toc250044045 1.1背景及现状 PAGEREF _Toc250044045 h 4 HYPERLINK l _Toc250044046 1.1.1 “坚强智能电网”总体目标的确立 PAGEREF _Toc250044046 h 4 HYPERLINK l _Toc250044047 1.1.2 “精益化”管

2、理的要求 PAGEREF _Toc250044047 h 4 HYPERLINK l _Toc250044048 1.1.3 节能减排迫在眉睫 PAGEREF _Toc250044048 h 4 HYPERLINK l _Toc250044049 1.1.4 资产全寿命周期管理 PAGEREF _Toc250044049 h 5 HYPERLINK l _Toc250044050 1.1.5 现状 PAGEREF _Toc250044050 h 5 HYPERLINK l _Toc250044051 1.2 建设目标 PAGEREF _Toc250044051 h 6 HYPERLINK l

3、_Toc250044052 第二章 业务需求和可行性分析 PAGEREF _Toc250044052 h 7 HYPERLINK l _Toc250044053 2.1 业务需求 PAGEREF _Toc250044053 h 7 HYPERLINK l _Toc250044054 2.1.1 业务功能需求分析 PAGEREF _Toc250044054 h 7 HYPERLINK l _Toc250044055 2.1.2 管理需求分析 PAGEREF _Toc250044055 h 7 HYPERLINK l _Toc250044056 2.1.3 性能需求分析 PAGEREF _Toc2

4、50044056 h 8 HYPERLINK l _Toc250044057 2.2 可行性分析 PAGEREF _Toc250044057 h 8 HYPERLINK l _Toc250044058 2.3 参照标准 PAGEREF _Toc250044058 h 9 HYPERLINK l _Toc250044059 第三章 系统解决方案 PAGEREF _Toc250044059 h 10 HYPERLINK l _Toc250044060 3.1 设计思想及理念 PAGEREF _Toc250044060 h 10 HYPERLINK l _Toc250044061 3.2 系统结构设

5、计 PAGEREF _Toc250044061 h 10 HYPERLINK l _Toc250044062 3.2.1 系统组成 PAGEREF _Toc250044062 h 10 HYPERLINK l _Toc250044063 3.2.2 系统物理拓朴图 PAGEREF _Toc250044063 h 12 HYPERLINK l _Toc250044064 3.2.3 系统逻辑架构图 PAGEREF _Toc250044064 h 13 HYPERLINK l _Toc250044065 3.3 系统功能 PAGEREF _Toc250044065 h 13 HYPERLINK l

6、 _Toc250044066 3.3.1 业务功能 PAGEREF _Toc250044066 h 13 HYPERLINK l _Toc250044067 3.3.2 配置功能 PAGEREF _Toc250044067 h 21 HYPERLINK l _Toc250044068 3.3.3 管理功能 PAGEREF _Toc250044068 h 25 HYPERLINK l _Toc250044069 第四章 平台建设方案 PAGEREF _Toc250044069 h 29 HYPERLINK l _Toc250044070 4.1 平台的业务需求 PAGEREF _Toc25004

7、4070 h 29 HYPERLINK l _Toc250044071 4.2 平台系统组成 PAGEREF _Toc250044071 h 29 HYPERLINK l _Toc250044072 4.3 平台功能 PAGEREF _Toc250044072 h 31 HYPERLINK l _Toc250044073 4.3 平台功能 PAGEREF _Toc250044073 h 31 HYPERLINK l _Toc250044074 4.3.1 平台基础功能 PAGEREF _Toc250044074 h 31 HYPERLINK l _Toc250044075 4.3.2 平台系统

8、功能 PAGEREF _Toc250044075 h 33 HYPERLINK l _Toc250044076 4.4 平台性能 PAGEREF _Toc250044076 h 39 HYPERLINK l _Toc250044077 4.4.1 平台的兼容性 PAGEREF _Toc250044077 h 39 HYPERLINK l _Toc250044078 4.4.2 平台的安全性 PAGEREF _Toc250044078 h 39 HYPERLINK l _Toc250044079 4.4.3 平台容灾性能 PAGEREF _Toc250044079 h 40 HYPERLINK

9、l _Toc250044080 第五章 前端系统建设方案 PAGEREF _Toc250044080 h 43 HYPERLINK l _Toc250044081 5.1 前端系统业务需求 PAGEREF _Toc250044081 h 43 HYPERLINK l _Toc250044082 5.2 前端系统组成 PAGEREF _Toc250044082 h 43 HYPERLINK l _Toc250044083 5.2.1 图像采集子系统 PAGEREF _Toc250044083 h 43 HYPERLINK l _Toc250044084 5.2.2 安防子系统 PAGEREF _

10、Toc250044084 h 46 HYPERLINK l _Toc250044085 5.2.3 环境监测及控制子系统 PAGEREF _Toc250044085 h 47 HYPERLINK l _Toc250044086 5.2.4 消防子系统 PAGEREF _Toc250044086 h 50 HYPERLINK l _Toc250044087 5.2.5 综合智能接入及编码系统 PAGEREF _Toc250044087 h 51 HYPERLINK l _Toc250044088 第六章 后端系统建设方案 PAGEREF _Toc250044088 h 53 HYPERLINK

11、l _Toc250044089 6.1 指挥中心建设 PAGEREF _Toc250044089 h 53 HYPERLINK l _Toc250044090 6.1.1 大屏幕显示系统 PAGEREF _Toc250044090 h 54 HYPERLINK l _Toc250044091 6.1.2 语音对讲系统 PAGEREF _Toc250044091 h 54 HYPERLINK l _Toc250044092 6.1.3 综合指挥席 PAGEREF _Toc250044092 h 54 HYPERLINK l _Toc250044093 6.1.4 综合保障系统 PAGEREF _

12、Toc250044093 h 54 HYPERLINK l _Toc250044094 6.2 客户端 PAGEREF _Toc250044094 h 56 HYPERLINK l _Toc250044095 第七章 系统优势和项目意义 PAGEREF _Toc250044095 h 58 HYPERLINK l _Toc250044096 7.1 系统优势 PAGEREF _Toc250044096 h 58 HYPERLINK l _Toc250044097 7.2 项目意义 PAGEREF _Toc250044097 h 58第一章 项目概述1.1背景及现状随着我国经济的高速发展，国家电

13、网公司在生产、运营、管理等各个环节都面临着更大的考验和全新的挑战。1.1.1 “坚强智能电网”总体目标的确立伴随国家电网公司“智能电网”战略的提出，新时期、新形势、新要求对北京变电专业工作提出了更高的挑战。“智能电网”战略的基本前提就是需要将电力公司下属的各专业公司、各属地公司、各职能部门负责的电网运行的各种类型的信息和数据整合到一个统一的“智能电网”信息平台上来。对于变电专业来说，如何将分散在各个厂站、各种类型主辅设备、各信息系统中的电网运行信息融合起来，并最终转化为“智能电网”信息大融合的有机支撑部分成为未来变电专业生产管理信息化工作中面临的巨大挑战。1.1.2 “精益化”管理的要求精益化

14、管理的基本内涵是以最优的工作质量、最高的管理效率，最大限度的发挥资源的使用价值，实现企业经济效益和社会效益的最大化；对变电站而言，实现精益化管理的根本方法是通过整合系统资源、优化业务流程、细化过程管控等举措，达到节约发展成本、提高工作质量、提升管理效能的目的。1.1.3 节能减排迫在眉睫节能减排，不只是为了度过眼前的煤荒、油荒、电荒，近年来，全国大部分省、区、市严重缺电，各地电网出现不同程度的拉闸限电，全年缺电达600亿度，此时正有数亿人受着缺电的“煎熬”。因此，许多人把节能视为度过眼前的饥荒的最后“铩手锏”。毫无疑问，看眼前节能迫在眉睫。1.1.4 资产全寿命周期管理资产全寿命周期管理是从资

15、产长期经济效益出发，全面考虑资产的规划、 HYPERLINK / t _blank 设计、建设、采购、运行、维护、技改、报废的全过程，在满足 HYPERLINK /management/works.asp?sortid=109102102107&sortname=安全生产 t _blank 安全、效益、效能的前提下追求资产全寿命周期成本最低的一种管理理念和方法，其核心内容是对资产的全寿命周期成本进行分析并进行决策，通过国网公司规范，确立适度的技术标准，统筹规划建设成本和运维成本，达到最优的全寿命周期。1.1.5 现状在过去的时间里，唐山供电公司辖下变电站都处于“重主设备、轻辅助设备”的状态，对

16、无人站的辅助设施无实时、有效的监控手段，如辅助设施发生重大问题，直至影响站内电气设备正常运行后，工作人员才能发现，有可能造成较为严重的后果。这也目前唐山供电公司辖区最主要的现状。作为重点建设地区，目前5座集控站已完成视频联网平台的建设，且各变电站前端已建设监控系统、脉冲电网等。但随着变电站辅助系统的不断发展壮大，诸多问题已经存在，具体现状如下：现状一：辅助设备多样，相互独立现状二：无人值守变电站数量众多，集中监控复杂现状三：监控点定位复杂现状四：被动报警，误报漏报现象严重现状五：系统间相互独立，无联动机制现状六：现有系统大多为本地存储方式，而且没有容灾能力我们希望通过我们的努力提高唐山供电公司

17、辅助系统的整体水平，满足新时期变电站辅助系统的发展需要，为无人值守变电站的安全稳定运行提供必要保障。1.2 建设目标智能辅助决策系统建设将在国网公司坚强智能电网规划的指导下实施建设，从实际出发，分步实施，逐期完善系统功能，最终实现以下建设目标：1) 建设一个安全可靠、实时动态、深度融合，满足变电站运行管理和指挥决策等要求的智能辅助决策平台，稳步推进变电站运行管理工作效率不断提高；2) 建立一个平台级的集中监控环境，将变电站遥视系统、安防系统、灯光系统、空调等辅助系统有机的整合到平台统一管理及联动处理和相应，提高应急处理的和反映能力；3) 以设备运行模型为基础，融合视频图像监控信息、设备故障信息

18、、设备在线监测等信息形成变电站电气设备运行状态监测支持；4) 以预案流程为依据、以保障体系为支撑、以音视频互动技术为载体、融合多方信息的辅助决策形成变电站运行管理故障处理支持；5) 以变电站设备为基础、充分利用变电站原有各辅助系统，融合新的智能技术、智能联动机制等技术形成对变电站运行管理的支持；6) 通过变电站运行智能辅助决策平台的建设，最终形成国内一流的变电站运行管理新模式，提升各变电站各辅助系统的作用，提高变电站运行智能管理和工作效率；第二章 业务需求和可行性分析2.1 业务需求2.1.1 业务功能需求分析IVMS智能辅助决策系统作为变电站所有辅助系统的管理者，为整个变电站提供全方位的服务

19、，系统应具备强大的业务功能体系，具体需求如下：图像类需求：系统应将所有变电站前端图像进行采集，实现统一管理。安防类需求：系统应接入电子围栏、红外对射等系统，实现这些系统的统一管理。环境类需求：系统应接入温湿度传感设备、气体探测设备、震动探测设备等探测装置，实现信息采集，系统应可对空调、排风等环境类系统地行控制。消防类需求：系统应实现接入烟感等系统的信息接入。变电运行类需求：系统应能与综自等系统进行单向信息对接，实现联动。能辅助巡检、状态检修等变电站切实的工作。2.1.2 管理需求分析1）系统权限管理分析系统应根据所属不同的站点和岗位进行权限分配，保证此权限使用时有地方可查、有岗位可查、有时间可

20、查。当某人无岗位时，立即取消其所有权限。特殊情况下，系统应具备权限抢占机制。2）设备管理分析系统应具备设备管理能力，可针对设备的品牌、种类、建设时间、维护时间、等信息进行查询。3）操作记录管理分析系统应具备日志功能，能实时查询系统的操作记录，包括：登陆时间，登陆人员，操作记录等。2.1.3 性能需求分析系统应具备易用性、主动性、兼容性、稳定性、安全性、可扩展性等几个方面的要求。易用性：变电站运行人员本身有大量的主设备系统需要去监管，因此，需要开发出一套简单、易用的辅助系统操作环境。主动性：要改变传统被动式管理的方式，系统及设备应具备主动发现变电站现场问题的能力。兼容性：变电站早期的辅助系统前端

21、建设存在不同时间、不同品牌、不同型号的问题，因此，系统应具备强大的兼容性能，能兼容现有辅助系统，并实现统一管理。稳定性：系统包含设备应大量采用嵌入式设备，避免因时间过长或人为操作对设备的损伤，避免因系统运行时间过长而造成系统故障等。安全性：系统应具备强大的安全性能，要实现系统安全、设备安全、数据安全的要求，并具备一定的容灾能力。2.2 可行性分析畅通的网络通讯环境随着通信数据网的建设，变电站与集控站、调度中心等上级单位的网络通道已经畅通，并具备足够的通讯能力。网络的建设已经初具规模。较为完整的辅助系统支持当前，变电站基本上都已经建设了相应的辅助系统，如遥视系统、周界报警系统、门禁系统、灯光空调

22、系统、消防系统。有很好的前期基础和系统整合基础。变电站运行数据的支持目前，多数变电站工业电视系统已经将各电站的固定视频数据集中上传到了集控中心或调度中心，上述的系统建设已经为掌握各电站各主辅设备运行情况提供了初步可用的数据支持。2.3 参照标准工业电视系统工程设计规范 （GBJ115-87）通用性应用电视设备可靠性试验方法 （GB12322-90）智能建筑设计标准 （DBJ08-47-95）民用建筑电气设计规范 （JBJ/T16-92）建筑及建筑群综合布线系统工程设计规范 （GB/T 50311-2000）建筑及建筑群综合布线系统工程施工及验收规范 （GB/T 50312-2000）屏蔽双绞线

23、系统现场测试传输性能规范 （EIA/TIATSB67）电气装置安装工程施工及验收规范 （GBJ120-88）闭路电视监控系统工程规范 （GB50198-94）10BASE-T,100BASE-TX标准 （IEEE802.3,IEEE802.3U）中华人民共和国通信行业标准 （YD/T926）视频安防监控系统技术要求 （GA/T367-2001）安全防范系统验收规则 （GA308-2001）MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码（6部分）（ISO/IEC14496-2）计算机网络实时监控系统 （Q/SBK005-2001）窄带电视电话系统和终端设备标准 （ITU-T H.320）网络电视电话

24、系统和终端设备标准 （ITU-T H.323）电力系统实时数据通信应用层协议 （DL 476-92）保护接地和防雷接地标准 （IEC364-4-41）第三章 系统解决方案3.1 设计思想及理念系统的设计以易用性、主动性、兼容性、稳定性、安全性、可扩展性为中心思想，力求打造强大的辅助系统大集控管理平台。本系统设计理念将以大集控为中心，覆盖唐山供电公司下属5个集控站，100多个变电站，以实现唐山供电公司所有变电站辅助系统的集中化控制和决策管理。主要针对变电站图像、安防、消防、环境、变电运行等几个方面。对新建及现有变电站都可以实现集控，系统设计也考虑到了变电站长远的利益，有效地利用现有建设基础，最大

25、限度地保护用户投资。3.2 系统结构设计3.2.1 系统组成系统由中心平台系统、前端系统、后端系统、承载网络四个部分组成。系统组成示意图平台系统平台是整个系统的核心部分，主要由服务器及各中间件组成，主要负责将前端上传的图像信息、安防信息、环境信息、消防信息等进行整合、分类，利用中心平台及智能设备对图像及事件进行智能分析处理、平台可根据前端各子系统采集的信息制定相关策略、通过功能服务器管理各功能模块、通过存储转发服务器将信息的存储转发等。平台使用开放式设计理念，利用中间协议等手段为其它业务形式提供开放式的接入标准，提供全面一体化的管控。各子平台均可做分布式部署。上级平台和每个集控站平台都是一个完

26、整的图像管理信息系统，能不依赖其它的平台运行，平台间保持独立，实现局部自治，任何单点故障不影响总体平台的正常运行。前端系统前端系统主要由图像采集子系统、安防子系统、消防子系统、环境监测及控制子系统、以及综合智能接入及编码系统几个方面组成，前端系统负责将前端的图像、安防、消防、环境等系统信息进行采集。前端系统接受平台的统一管理。后端系统在系统中的作用是对已采集到的信号进行处理，包括视频信号的切换、显示和记录等主要功能。后端系统包括指挥中心和个人用户两种业务应用模式，个人用户由PC机和客户端软件构成;指挥中心由解码设备、虚拟矩阵、图像控制管理单元、控制键盘、存储系统、电视墙/大屏幕显示等设备构成，

27、后端系统接受平台统一的管理。承载网络本系统是构架在一个完善的、高性能的TCP/IP网络基础之上的。由于其主要业务是实时的图像、语音、数据业务，对传输网络的要求较高。为了能够保障通讯质量，传输网络需能够满足如下要求：一是要提供足够带宽（一般单路图像的连接应在768K以上），传输线路稳定，要能够保证没有拥塞和低误码率；二是要尽量减少网络时延。因此，网络架构应尽量采用交换式设备，这样可以达到较好的实际使用效果。由于基础网络建设部分不属于本建议范畴，故在此不做深入讨论。3.2.2 系统物理拓朴图系统物理拓朴图3.2.3 系统逻辑架构图系统逻辑构架图3.3 系统功能3.3.1 业务功能1）变电运行类巡视

28、业务功能以变电运行的实际需求为依托进行分类，巡视业务功能分为：一般巡视、日常巡视和特殊巡视。一般巡视功能即为系统的主页面实时浏览功能，运行监控人员通过摄像机实时了解监控画面的内容，并根据画面的内容进行合理的、及时的调控、操作。日常巡视功能是以摄像机的远程轮巡监看方式来代替人员的日常现场巡视。当进行日常巡视时，视频画面进行分屏显示。一个屏幕显示前端相应摄像机实时巡视画面；另一个屏幕显示GIS地图，并在地图上实时显示与摄像机对应的区域和设备。摄像机按设置好的顺序巡视设备，同时在相应的GIS地图上闪烁该设备所处的位置。日常巡视结束后，系统平台自动生成日常巡视表，注明巡视的变电站、巡视的时间、巡视的操

29、作人员等相关信息。特殊巡视功能的情况与日常巡视类同，当出现特殊情况和特殊时间时需要进行特殊巡视。变电检修智能布防功能针对变电站检修过程中经常有人在无工作票和操作票的情况下，非法检修操作其他设备这一问题，系统开发了“变电检修智能布防”功能。当变电站某个设备进行检修时，运行监盘人员仅需通过相应的远程监控摄像机定位到需要检修的区域，通过摄像机上传的实时画面进行检修区域的智能布防，即可限制检修过程中变电运行人员的外出无票非法检修操作。如果有人一旦外出智能布防区域，系统立刻自主报警，提示监控人员实时查看情况。综自联动业务功能为了提高变电站的安全运行，为了大大增加遥视的使用价值，系统开发了遥视视频图像与“

30、四遥”系统联动协同工作这一功能，使视频图像真正成为综自系统的有力补充。下图是与综自联动功能的原理图：2） 环境监测类温度监测功能系统通过温度传感器收集需要温度调节区域的实时温度信息，这些信息上传至平台进行存储、分析，并自主生成报表提供给用户进行掌握。湿度监测功能系统通过湿度传感器收集需要湿度调节区域的实时湿度信息，这些信息上传至平台进行存储、分析，并自主生成报表提供给用户进行掌握。气体监测功能系统通过气体探测器收集空气中有害气体的含量，这些信息上传至平台进行存储、分析，当有害气体超过某一含量值时，平台自主报警并生成报表提供给用户进行掌握。震动告警功能系统通过震动探测器收集重要设备附件的震动强度

31、，这些信息上传至平台进行存储、分析，当震动强度超过某一临界值时，平台自主告警并生成报表提供给用户进行掌握。灯光状态监测功能系统实时掌握前端灯光的启停状态，并且通过前端的光照度传感器实时了解现场的光照度等信息，这些信息上传至平台进行分析、显示，为变电站运行提供更加有利的监控管理条件。空调、排风扇启停状态监测功能系统实时掌握前端空调、排风扇等的启停状态，并且通过前端的温湿度传感器实时了解现场的温湿度等信息，这些信息上传至平台进行分析、显示，为变电站运行提供更加有利的监控管理条件。3）环境控制类灯光远程控制功能系统提供手自一体的灯光远程控制功能。当某个区域光照度不足且需要灯光照射时，系统可以远程手动

32、在客户端软件上启动灯光（当然也可远程关闭灯光）；也可与其他系统联动自动启动灯光，比如在夜晚光照度不足时，我们调用摄像机监看该区域，该区域灯光会随着摄像机的操作自主进行启动和关闭。空调、排风扇启停控制功能空调和排风扇等设备会根据现场收集到的温湿度等信息进行自主启停。当某个设备室内温湿度超过界限时，系统会根据分析的情况自主来启停空调和排风扇等调节设备。4） 安全防范类门禁防范功能系统平台可兼容门禁系统，具有实时收集门禁系统的进入信息和打卡信息的功能。并且在当有人打卡进入时，系统平台不仅仅能登记记录持卡人的信息和进入信息，也会联动相应的摄像机实时查看打卡人和持卡信息是否相符，进一步保证变电运行的安全

33、可靠。下图为门禁联动功能原理图：电子围栏周界防范功能系统可兼容整合电子围栏周界防范系统，具有接收电子围栏报警信息的能力。当系统接收到电子围栏周界防范系统的报警信息时，系统会调用相应的摄像机实时查看报警的现场情况，当监控人员查看后判断为误报时，需添加说明。红外对射周界防范功能系统可兼容整合红外对射周界防范系统，具有接收红外对射报警信息的能力。当系统接收到红外对射周界防范系统的报警信息时，系统会调用相应的摄像机实时查看报警的现场情况，当监控人员查看后判断为误报时，需添加说明。5） 消防类系统利用烟感探测器与摄像机协同联动工作的原理来实时监控消防的报警信息。当烟感探测器发出报警信息时，系统会首先调研

34、相关区域的实时画面进行远程监控，如果是误报，变电运行人员无需达到现场进行处理；如果是真的发生消防事故，可以准确地定位和了解事故的严重程度，方便了变电运行人员及时的做出正确的处理。3.3.2 配置功能1） 摄像机预置位设置系统充分利用摄像机自带预置位的功能进行设备的快速准确定位监控，当运行监控人员需要监看的时候，保证在正确的时间，快速准确看到正确的设备。2） 检修智能布防设置系统通过在实时监控画面上画出区域，进行智能布防。3） 联动策略设置4） 巡视设置系统根据相应的摄像机和对应预置位的设备进行顺序编号进行巡视设置。3.3.3 管理功能1）权限分配功能根据所属不同的站点和岗位进行权限分配，保证此

35、权限使用时有地方可查、有岗位可查、有时间可查。当某人无岗位时，立即取消其所有权限。制定合理的权限抢占机制，高级别权限抢占低级别权限，同级别权限时间优先抢占。2）存储转发功能为系统提供合理的数据存储机制，既可以进行分布式存储、又可以方便进行集中式存储。在合理的时间点定时进行重要数据的迁移备份，保证系统运行的安全性和可靠性。3）组织结构管理功能系统支持多层级的组织结构管理，提供树形的组织结构列表设置，在列表中可以从地市查询到所管理的集控站，进而查询到集控站所管理的下属变电站，再由变电站进行某一单独视频画面的选定和浏览。4）辅助资产全寿命周期管理功能从全系统和全过程的角度进行深化开展辅助系统资产的全

36、寿命周期管理，形成对各个辅助系统设备的有效掌握，实时了解辅助系统资产的设备使用情况、使用年限、检修时间和更换时间等。信息形成列表，在各环节涉及的管理原则及技术标准中体现全局最优、从纯技术决策向技术经济综合决策转变，实现资产运营效益和可靠运行的有机平衡。并在此前提下建立一套完整的资产策略评估、制定、贯彻、监控的闭环机制。5）历史录像及历史数据浏览系统提供详细的重要视频录像及历史数据浏览。第四章 平台建设方案4.1 平台的业务需求目前唐山供电公司辖区5座集控站已完成视频联网平台的建设，且各变电站前端已建设监控系统、脉冲电网等，我们可以在以前的基础上，再加入其它辅助系统的接入，而随着唐山用电量的增加

37、，新增了大量的变电站，这些变电站现在还没有辅助决策平系统，因此可新增IVMS系统，并在集控站或监控中心搭建IVMS平台，实现辖区所有变电站辅助系统的接入。从业务角度考虑，IVMS智能辅助决策系统是非常重视具体应用的系统，应用的业务越多，空间可能越大，这将要求平台提供更大的业务扩展弹性。比如视频监控、环境系统管控、安防系统接入、消防系统接入、等等多种业务形式，都将是IVMS智能辅助决策系统具有的业务功能。这种情况下的平台有可能不再是纯粹的监控业务的平台，而是多媒体业务的统一的平台。甚至包括一些其它自动化系统，如综自、红外、烟感等自动化系统。因此，平台的搭建将为整个辅助系统提供全方位的管控。4.2

38、 平台系统组成平台由管理服务器、功能服务器及存储转发服务器组成，使用开放式设计理念，利用中间协议等手段为其它业务形式提供了开放式的接入标准，整合后台的数据存储、分析、传输等功能，提供一个全面一体化的管控平台。 管理服务器：平台管理的核心单元主要负责实现对本区域的业务和设备进行管理；可实现前端设备、后台系统的接入、信令转发处理、用户管理、干线管理、矩阵控制、报警信息的接收与处理以及系统设备及其业务支撑信息管理，同时为用户提供认证、授权等服务。每个管理服务器可以分级管理自成系统，同时多个管理服务器支持多级级联组成多级系统，核心管理服务器具备最高权限，上级管理服务器可以管理本区域的下级管理服务器，从

39、而实现全网统一管理、统一权限、统一编码、统一平台。 功能服务器：平台的重要组成部分功能服务器是VIMS管理平台的业务功能部分，主要包括：安防功能模块：主要实现前端前端安防系统的报警、控制、等功能，可实现与前端设备地联动。环境监测功能模块：主要实现对前端环境系统的监测管理，可制定联动机制。环境控制功能模块：主要实现对前端环境系统的控制处理。消防接入功能模块：主要实现消防系统信息的接入处理。图像处理功能模块：主要实现对图像的智能功能处理。报警服务功能模块：一个域中只有一个报警服务器,其作用是得到正确的主机状态 ,20及接收外部的任何报警请求，封装成统一模式，并将报警信息广播。控制服务模块：一个域中

40、只有一个控制服务器, 实现本地端对前端设备的动作控制, 编辑和调用预置位, 控制优先级调度。 数字矩阵服务器：一个域中可有多个数字矩阵服务器，其作用就是接收网络上的通道数字信号转为模拟信号。模拟信号可连接电视墙或智能服务器等。GIS功能模块：面向全网用户提供摄像机点位的三维GIS电子地图服务，用户可及时获取并更新地图信息，方便直观地定位和查看前端监控点图像。智能分析功能模块：按照设定好智能分析的规则、时间、范围进行智能分析处理，与报警服务、存储服务和GIS服务等模块联动。功能服务器还包含其它系统功能，这里就不一一论述。 存储转发服务器：平台的数据存储及转发部分其主要功能是对媒体及数据内容进行采

41、集、缓存、调度和传输播放，流媒体应用系统的主要性能体现都取决于存储转发服务器的性能和服务质量。因此，存储转发服务器是流媒体应用系统的基础，也是最主要的组成部分。4.3 平台功能4.3 平台功能4.3.1 平台基础功能1） 实时视频界面友好操作简单，经过管理中心服务器认证后，能自动以树形结构将浏览的前端设备和摄影头编排列出来，可以根据职能或业务或区域进行分组。同时结合手工自由点播，可以非常直观、方便的查看权限许可的实时或非实时画面；支持1、4、6、8、9、13、16画面切换监控；支持对音频的实时接收，可选择静音/打开音频；支持多画面轮巡，即系统应具备视频自动巡视功能，在可设定的间隔时间内对所有的

42、监控点进行图像巡检，参与轮巡的对象可以任意设定，包括不同监控点的图像、同一监控点内不同摄像机等，轮巡间隔时间可设置；支持图像实时抓拍功能；支持本地实时录象功能；抓拍和录象路径可设置；2） 智能存储及回放功能支持手动录象、自动定时录像、动态感知录像、报警联动录像、视频丢失报警录像、循环录像和报警预录像；支持服务器录像和本地录像；分布式存储结构：录像内容可存储在PC客户端、服务器、专用存储设备或带硬盘的视频编码器上，用户可通过客户端软件对全网的录像文件进行统一管理；支持存储服务器、磁盘阵列、NAS、SAN等多种存储方案；多画面同时回放：支持同时回放多个服务器或本地的多个存储通道的同一时间的录像文件

43、，多达16画面同时同步回放，支持1/4/6/9/16画面显示；支持多种回放操作：回放时可以进行暂停、播放、停止、快放、慢放、单帧步进、单帧后退、循环播放、精确定位到某帧、打印、缩放、备份、调节音量、调节亮度色度对比度色调等操作；画面抓拍：将任意一副回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像；支持节假日设定、预录像设置、录像文件最大长度设定、存储容量设置和状态显示；支持文件存储设定和录像状态（自动、手动、报警、运动检测）显示；录像工作表：可为每个摄像机指定录像工作表。工作表可按周一至周日以及节假日的不同时间段分别指定不同的动作设定；录像文件检索：按日期、时间、类型、服务器、通道检索客户端本地或远程

44、服务器端录像文件，检索后还可以按日期时间、通道、服务器、类型来过滤；3） 全面的报警机制提供报警录像提前的预录功能；报警接入：通过I/O报警输入或RS232串口，系统能接入各种标准的报警探测器，包括：红外对射、双鉴探测、烟感、温湿度、智能报警、玻璃破碎等；支持多种型号报警盒和报警主机的连接；同步侦测平台内不同系统的报警信号，当发生报警时，通过自定义宏的方式，根据需要灵活定制报警联动策略，自动启动各种对应的联动设备；报警日志记录报警发生的时间和报警内容，提供完整的报警信息历史追溯；4） 远程控制摄象机色度、亮度、饱和度、对比度的实时控制；云台控制（上、下、左、右），包括自动巡航，预制位、灯光/雨

45、刷功能的支持；可变镜头远近、大小、聚焦调节；5） WEB机制可通过标准Web浏览器浏览实时和历史图像，也可采用系统提供的客户端浏览软件实现此项功能；浏览历史图像数据时，可以根据时间、事件等信息分类进行；在Web浏览方式下，应同样能控制摄像机和云台等控制对象，也可以同时实时监控多个变电站的图像；系统可使用网上办公电脑作为分控工作站（通过WEB访问自动下载相应的软件）；系统能够通过网络远程备份指定时间的录像数据到本地硬盘上；在通用Web浏览器浏览Web服务器时，登录过程应充分考虑到安全性；4.3.2 平台系统功能1） 分布式系统构架每个节点独立自治，多个节点无缝联结在一起形成一个更大的局部自治区域

46、，多个局部自治区域联结成一个大的网络；节点之间可以设定上下级关系，即多个节点可以分层级，全网中的层级数没有限制；节点之间形成层次式节点树结构，节点内部形成层次式对象树结构，节点树和对象树构成全网的所有资源；所有资源统一命名，全网每个资源有唯一名称，每个资源均有其属性，属性的取值可以有不同类型；提供一致的界面和操作方式来管理和维护全网所有的资源；2）综合管理功能支持ADSL拨号、动态IP方式接入网络；每个区域的智能管理平台都是一个完整的管理信息系统，能不依赖其它的平台运行，平台间保持独立，实现局部自治，任何单点故障不影响总体平台的正常运行；对综合智能接入及编码系统上传的视频信息、报警信息、智能分

47、析数据、温湿度数据、消防信息及四遥数据信息进行汇总和整合，通过分析处理指定联动策略及处理机制，进行统一管理；系统应具备完备且安全的全网统一的权限、干线及路由管理；用户支持权限漫游功能，用户全网唯一ID登陆，并在权限范围内自由操作；3）兼容和扩展升级功能能够兼容电力行业使用的全部主流厂家编解码设备；能够远程配置前端DVR/DVS的主要参数；能够调看远程DVR/DVS存储的图像；根据串行、并行和网络等不同通讯方式，提供电力行业其他相关系统的开放通讯接口；提供灵活的平台管理方式；集控站变电站两极系统规模提供小规模平台组件；支持多种厂家的数据矩阵，模拟矩阵接入，实现大屏幕的视频控制和切换；三级以上中、

48、大规模系统采用积木式平台模块组件自由组合；支持花生壳解析服务器动态IP；支持多网卡技术，满足跨网段组网需求；4）快速定点监控功能支持对一次设备单独文字检索，全方位监看设备现场实时视频；支持复合式电子地图方式，系统支持三维实体地图、线路图，地理位置图等多种地图形式相互联动，互相转换，提供地图检索和定位方式；支持电子地图点位画中画功能；支持整体或局部的缩放、移动等基本功能；报警发生时，报警地点以醒目的标记闪烁在电子地图上，准确判断报警类型和地点，并能直接联动现场视频；5） 报警信息的接收以及报警联动支持报警信息的接收。报警信息经管理中心服务器转发，能够精确的将报警信息传送到客户机，同时可以具备语音

49、、图像（画面弹出）的提示，并在本机生成报警日志；远程报警及联动控制：检测不同系统提供的多路报警信号，当发生报警时，自动启动各种对应的联动设备，将视频切换到相对应的摄相机的相应预制位，触发自动录象，通过网络向监控中心报警，客户端弹出报警信息提示；支持红外、光敏报警，当发生报警时，监控中心能自动进行存盘录像，并自动在GIS地图上提示报警位置及类型；报警信息和录像数据相结合，可由报警信息检索回放相应的图像录像；支持报警信息的查询，并提供报警信息查询和浏览窗口；报警联动工作表：在客户端为每个报警输入指定报警联动工作表。工作表可按周一至周日以及节假日的不同时间段分别指定联动哪些报警输出；6） 多路视频转

50、发功能具有前端视频转发能力，避免网络堵塞和DVR负载过大的问题；具有视频转发监控功能，当用户停止观看时，自动释放相关资源；具有连接方式自动切换功能，动态提升图像质量和实时性；转发服务器支持分布式部署和级联部署，支持跨域跨网段转发功能；具有动态转发路径规划功能，提高转发效率和传输速度；7） 矩阵控制功能设计统一的设备控制接口，以支持不同厂家不同型号的矩阵和云台控制；统一的设备控制接口的目标是只需要增加一些独立的设备驱动模块，集成到整个系统后即拥有通用设备具有的功能；支持组合矩阵，即支持通用的几种组合矩阵模型来扩展矩阵的输入输出容量支持基于串口的控制设备，也支持基于IP的控制设备；8） 干线管理功

51、能具备模拟干线和数字干线管理能力，干线管理的方式有：路由选择、复用、锁定和抢占、抢占后处理和预留；干线的路由选择是指每一次需要干线的时候能找到全网中最优（经过的节点数最少、尽可能复用原来干线、抢占的代价最小等）的一系列干线；干线复用是指多个节点上的用户查看同一个摄像机的时候要尽可能复用原来干线，避免占用新的干线；在干线被占满，且有高级别用户需要查看新的摄像机的时候，就会发生抢占，抢占时总是抢占路径最短、抢占的代价最小（最高级别最低）的干线；同时，在高级别的用户锁定干线时，要保证低级别的用户不会抢占这些干线；在高级别的用户抢占了干线时，原来占用干线的用户必须得到友好的通知干线可以预留给一些节点和

52、这些节点上的用户；9） 权限管理功能操作人员的权限控制支持优先调度；设备权限可以设定锁定、自动复位等功能；能够对任何管理功能进行独立权限配置；能够对系统内的设备操作和控制进行独立权限配置；具有角色权限管理功能，用户的独立权限和隶属角色的权限采用并集处理方；10） 系统日志查询功能提供多种日志查询功能包括操作日志、登陆日志、系统日志、报警日志、流媒体调阅日志、VOD调阅日志；可以查询服务器所有的系统操作日志和所有用户登录本台服务器的日志，包括：用户名、IP地址、登录时间、离开时间；可以查询服务器记录的所有报警信息和实时视频的所有点播、转发和分发操作日志；设备台帐查询，可查询全系统内所有设备的名称

53、、类型、所在位置、运行状态、维修记录等信息进行查询；11） 日常维护功能系统所有重要操作，如登录、控制、退出、报警确认等，均有日志记录，系统可对日志记录进行查询和统计；各种日志可以打开，也可以关闭；局部配置调整后，自动更新全网系统配置，方便维护管理；更换端设备（例如摄像机、编码器和键盘等设备）无须停止系统运行；通过组播协议自动发现网络上的主要设备和它们的IP地址；主要设备可以方便地远程查看版本号、可以远程修改IP地址、支持软件远程在线升级；12）全网设备全资产管理功能从全系统和全过程的角度进行深化开展辅助系统资产的全寿命周期管理，形成对各个辅助系统设备的有效掌握，实时了解辅助系统资产的设备使用

54、情况、使用年限、检修时间和更换时间等；信息形成列表，在各环节涉及的管理原则及技术标准中应体现全局最优、从纯技术决策向技术经济综合决策转变，实现资产运营效益和可靠运行的有机平衡。并在此前提下建立一套完整的资产策略评估、制定、贯彻、监控的闭环机制；13）状态一致性和自动恢复功能各节点状态始终处于一致的状态，即使某很短时间内状态发生了变化，但整个系统的各个节点很快能重新同步；自动恢复功能：当某些视频转发服务器由于某种情况意外重启，系统提供部分自动恢复机制，可恢复转发服务器之间的视频连接通路，避免需要用户重新发起视频请求；活动通知功能：指视频转发器之间的活动通知，视频转发器检测到对端服务器不活动，经过

55、一段时间（可设置，如10分钟）须释放有关资源；支持自由上下电，意外重启后始终保持文件系统的一致性，不会造成系统启动失败；具有网络容错能力，当网络恢复正常后系统也能重新正常工作，不会受到网络错误的影响断网恢复；系统支持具备各节点及其主要设备调整到同一时间。4.4 平台性能4.4.1 平台的兼容性平台具有强大的兼容性能，可兼容现有及变电站已有不同品牌，不同型号的设备及相关系统，具体如下：兼容不同厂家的报警设备兼容不同厂家的消防设备兼容不同厂家的环境控制设备兼容不同厂家的环境监测设备兼容不同厂家的安防设备兼容不同厂家的矩阵兼容不同厂家的DVR兼容不同厂家不同协议的编解码设备（H.264/MPEG4/

56、MPEG2）4.4.2 平台的安全性变电站作为国家电网的主要组成部分，其安全性不容忽视，针对IVMS智能辅助决策系统而言，主要体现在以下几个方面：系统安全平台主系统采用Linux系统，系统本身具备一定的安全性。同时可以在平台中加装专业防火墙。数据安全视频流的加密过于耗费芯片资源，加密费用过高，目前不建议大规模使用（对于一些特殊的监控应用可以考虑使用）。因此，目前可行的做法是在网络图像监控承载层面进行一定程度的隔离措施，如应用专线、划分VLAN、VPN 或者其他手段保证用户业务流的安全。对于网络图像监控的客户或认证信息，可以采取加密的办法来保证信息的安全性。平台已配置大容量、高性能存储系统，可实

57、现双机热备，对数据进行实时备份与非实时备份。对于存储的静态数据或文件可以采用数据或文件加密的方式确保信息的完整性。设备安全基础设备重要部分要有冗余备份；而重要设备大多采用嵌入式设计，避免了人为插拔，大大接高了设备的安全性，与电力其他系统的接口，需要与其他系统在网络上互相隔离。网络安全从物理上安全的风险主要有，地震、水灾、火灾等环境事故；电源故障；人为操作失误或错误；设备被盗、被毁；电磁干扰；线路截获；高可用性的硬件；双机多冗余的设计；机房环境及报警系统、安全意识等，因此要尽量避免网络的物理安全风险。另外，为避免网络结构信息外泄；可以对外网的服务请求加以过滤，只允许正常通信的数据包到达相应主机，

58、其它的请求服务在到达主机之前就遭到拒绝。4.4.3 平台容灾性能为了保证247365不间断工作无宕机，或者在发生灾难事故时候，系统能快速平稳切换到备份系统，本系统设计了异地容灾机制。1）异地主备方式 异地主备方式的工作原理结构图如下所示：异地主备示意图所有服务器节点均采用1+1热备的方式工作，一台服务器作为主服务器，另一台服务器作为辅服务器，主备各服务器分别可设在供电公司办公大楼，服务节点都各自需要安装一套双机热备软件，主备服务节点间通过心跳线联接在一起，当主服务器故障时，备份服务器通过心跳线检测到主服务器的状态，开始自动切换，从而实现故障转移；当故障服务器恢复时，系统自动将原应用切换回原服务

59、器，保证系统稳定的工作，同一个时间内只有一套系统在提供服务，另外一套系统空运行，比如通常是集控站服务器提供服务，供电公司办公大楼空转运行，当集控站出现网络崩溃后，双机热备软件会通过心跳线来判断出来，然后启动供电公司办公大楼的服务器平台，当集控站网络恢复后，再切换回去。此种方式服务器数量增加一倍。 2）异地负载均衡方式异地负载均衡方式的工作原理如下图所示：异地均衡负载示意图办公大楼和集控站两地的系统都是由负载均衡器和服务节点两部分组成，相当于集群方式，只不过集群中的服务器不在同一个地方，两台负载均衡服务器都需要配置为对两个平台的服务器进行负载均衡，而这两台负载均衡设备采用双机热备（都加装双机热备

60、软件）的方式，两个负载均衡设备之间保持心跳，当一个负载均衡设备出现问题时，会启用备用的负载均衡设备，当一个地方的服务器出现问题，负载均衡设备就会将服务指向异地的服务器。集群系统具有高可用性、可伸缩性、负载均衡、故障恢复和可维护性等特殊性能。不论采用哪种方式，有一点需要特别强调，就是办公大楼和集控站两地的通讯网络一定要尽可能的稳定可靠，尽可能不受干扰，否则容易出现收发心跳信息不正常，导致服务频繁切换，特别是针对异地主备方式。建议：如果考虑未来扩容的成本、性能以及容易性，则异地负载均衡方式更为可行!第五章 前端系统建设方案5.1 前端系统业务需求目前，无人值守变电站的大部分辅助系统仍没有实现远程监