电力变电站远程图像监控系统解决方案（完整版）

电力遥视系统解决方案电力遥视系统解决方案电力变电站远程图像监控

系统解决方案［文档副标题］［曰期］KAIXIN

［公司地址］TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言 2\o"CurrentDocument"第一章、系统功能 3\o"CurrentDocument"1监控中心功能 3\o"CurrentDocument"2变电站端系统功能 6\o"CurrentDocument"第三章、系统设计依据和原则 8\o"CurrentDocument"第四章、系统网络结构 9\o"CurrentDocument"第五章、系统组成及各部分配置要求 12\o"CurrentDocument"1.电力变电站远程图像监控系统的组成 12\o"CurrentDocument"2变电站监控前端部分 13\o"CurrentDocument"3、 监控摄像机及配件 17\o"CurrentDocument"4、 警探测器和告警处理单元 17\o"CurrentDocument"5、 其它设备 18\o"CurrentDocument"6远程监控中心 18\o"CurrentDocument"第五章、系统总体性能指标和特点 26\o"CurrentDocument"1系统总体功能 271. 1实时图像监视 271. 2语音功能 271. 3本地及远程控制 271. 4录像功能 281. 5报警功能 281. 6系统管理功能 28\o"CurrentDocument"2系统的性能指标及主要参数 30\o"CurrentDocument"3系统特点 303. 1优秀的图像品质 303. 2低带宽占用 303. 3低延时性 313. 4无限制位点远程实时监控录像 313. 5系统结构灵活 313. 6可扩容性强 313. 7易操作性 313. 8自主开发 31电力遥视系统解决方案电力遥视系统解决方案前言随着无人值守变电站管理模式的推广，变电站巡检制度的建立，在巡检中心、集控中心（集控站）等相关部门通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理,可提高压变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。在电力系统，这种监控系统也被称为“遥视系统”。西安高压供电局是随着电力体制改革和发展的需要，于1999年4月组建而成，主要负责西安地区llOkV及以上电网（含市区35kV电网）的规划、建设与改造、运行、维护和管理工作，是陕西省电力公司下属的一个大型供电企业，所辖的西安电网是陕西最大的供电枢纽和负荷中心，负荷及年供电量占全省电量约三分之一。目前，拥有35千伏及以上变电站72座，主变146台，总容量696.19万千伏安；35千伏及以上线路170条，线路总长2336.124千米。本技术规格书适用于西安高压供电局72座35千伏以上变电站各变电站的安全视频监控系统建设、各个/各级变电站的视频监控/报警信息的网络远程传输、以及西安高压供电局监控中心的建设。该安全系统的主要作用在于：解决西安高压供电局分布在西安地区各变电站的视频监控、火警、防盗系统的有机结合，并且通过网络实现远程监控，远程响应，远程处理的网络化管理，在高压供电局建立监控中心，对管辖区域内的变电站进行统一管理、统一调度、实时监控。管辖区域现场有人值班时，能够现场管理和立即解决安全方面的问题，即使现场无人值守时，管理中心能够有效掌握现场情况，发出响应指令。对西安高压供电局于技术现代化和管理现代化建设提供可靠的技术保障手段。电力遥视系统解决方案电力遥视系统解决方案报警探测器釆集的干节点告警状态最先经过告警处理单元的处理，并完成一些逻辑关系，以数据的形式通过RS232/485串口上传到网络视频服务器并最终到达监控中心。在监控中心，监控管理系统软件根据事先的设定程序，执行一系列关联操作，如对指定监控点图像进行录像，通过网络视频服务器启动变电站相关位点照明、控制一体化球形摄像机到相关预置位点等等。此外，变电站综合自动化系统也可以和变电站远程图像监控系统建立链接，将有关告警数据发送到监控中心，并山监控中心执行如上所述的处理程序。5、 其它设备变电站监控前端可根据系统需要，配备变电站专用标准机柜放置站端设备，配备麦克风、喇叭等语音设备通过系统软件实施广播、对讲等功能，配备防雷设施、直流供电电源、不间断供电电源等等。6远程监控中心远程监控中心的概念包括主控中心（调度中心）和区域监控（巡检）中心。主控中心以权限管理的方式管理监控各区域监控中心，主控中心的功能和区域监控中心的功能基本相同，所以在此以区域监控中心为例一并叙述。远程监控中心的基本功能是完成所辖变电站图像的实时显示、控制、存储、管理等功能，其硬件系统主要山系统服务器、值班员工作站、网络接口设备、存储打印设备等组成，其核心是“黃金视迅CMS中心软件”。1远程监控中心网络接口根据电力通信网络的具体现状，为使监控中心和变电站站端建立IP网络连接，网络接口可采用下列三种接口方式：E1接口：G.703信号收发（ITU-TG.703建议）；10BASE-T标准LAN接口，符合IEEEE802.3/ETHERNET标准；100BASE-TX标准LAN接口，符合IEEEE802.3U/ETHERNET标准。6.2系统服务器监控中心设系统服务器，安装Windows操作系统以及黄金视迅CMS中心软件，并根据需要配备大容量硬盘或外置存储设备。系统服务器硬件要求P42G以上CPU,256M以上内存，自带32M显存显卡的工控式PC。系统服务器作为监控中心的系统操作平台，主要负责接收、存储、分析、统计和查询远端变电站上传的视音频、告警、数据信号，同时执行强大的系统管理功能,包括管理系统用户和设定用户权限、管理和配置系统设备、对报警信息进行联动处理、作为网络服务器管理网络用户和网络设备等等。而这一切功能都是以黄金视迅CMS中心软件为核心实施的。6.3值班员工作站值班员工作站可根据需要集中或分散地设在运行班组、保卫部门、安监部门或值班领导处，对于监控变电站数量较少的系统可将系统服务器兼做值班员工作站。值班员工作站硕件要求P41G以上CPU,256M以上内存，自带32M显存显卡的工控式PC。值班员工作站安装Windows操作系统，通过IE浏览器（如需要也可安装黄金视迅CMS中心软件）对下辖各变电站进行实时监控，包括：启停录像功能，控制摄像机动作，控制雨刷、照明开关和变电站其他控制操作动作；显示系统和各变电站电子地图，显示布防和撤防状况和进行布防和撤防；对监控画面进行各种分割显示、轮巡显示、全屏及缩放显示；监控设备工作状态，自动生成运行日志，自动进行维护管理；查询报警状况和记录，历史录像记录和管理；打印输出实时的和历史的各种数据、报表、图像。6.4黃金视迅CMS中心管理系统软件黃金视迅CMS中心管理软件作为监控中心对下辖变电站远程管理和值班运行的核心，对系统的监控设备进行统一的管理和维护。该应用软件能捉供标准软件接口，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。同时,该应用软件能够很好地支持系统的扩充，当系统改造或扩充时，不必修改程序和重新组装软件就能实现功能的具体要求。其具体功能在下一章详细论述。CMS中心管理系统软件简介网络管理中心对大型视频监控系统的设备和数据进行中心集中管理，中心可同时连接管理任意数量的前端设备；中心通过图形化的方式，对远程设备进行异地配置、状态监视、远程控制等，远程告警信息可通过列表或图形化的方式实时显示，同时也可实现远程视音频的多路传输、多画面显示、网络端存储、远程控制等功能。系统釆用模块化设计。软、硬件均釆用商业化，通用化，模块化结构,使系统具有很强的扩展能力，便于维护、管理和升级，最大限度保护用户的已有投资。摒弃了嵌入式系统在视频监控记录领域发展不太成熟、标准混乱、功能单一、升级困难、极易淘汰、维护不便等诸多问题。主要功能、监视类♦可连接前端任意一台分控主机，并可传输任意一路图像至中心，同时自动上电视墙对于前端图像，可调整其用CIF和D1格式上传并在中心解码显示和上电视墙。可在中心主机上任意回放前端任意一路图像，提供多种查询方式（如时间或报警信息）时间颗粒可具体到分，并可对图像任意剪辑。同时为了满足诉讼证据的应用，还有水印加密技术，防止人为篡改。♦中心提供电子地图和视频两种浏览模式，点击电子地图上的相应视频（有名称提示）则自动转换到视频模式，在视频模式下右击则自动转换到地图模式。视频模式（单画面、四画面、8画面、16画面均可调）•商中心曾私及总©“创:JRAEr"■<£V・OF%GEV-D3节点WKR设$3罚S5OJ开涮闫AS附主丽imjs韵泌《009:30:50ce：3i：nO9：»：3-13恿1伽彭动濟黑005:31.C6“小 曲伽11$0＜］丄滇开对|穴•毀中心畝麦做“⑸S3mEw-oas<PSD9：36地图模式（提供多层电子地图嵌套）4QEO9；3*凑开剜玄0邺剰换耳短云云♦客户端浏览。在网络上，可通过C/S结构或B/S结构（IE）的客户端进行网络实时视频监看、抓拍、录像、以及远程实时控制等功能。同时针对多个客户端同时访问前端某一台或儿台主机的情况下，系统提供有用户数量控制，当过多的用户同时访问某一台主机时，系统会自动将某个低权限的用户君掉。当多个用户同时控制某一个云台时，高权限的用户能够自动抢断控制权。

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现场监控 监控中心 客户系统6.5其它设备监控中心可根据系统需要增设投影机、显示屏幕、图像打印机、光盘刻录机、不间断供电电源等设备以及避雷器、隔离变圧器等防雷抗干扰设备。第五章、系统总体性能指标和特点电力变电站远程图像监控系统基于黄金视讯GEV0116系列硬盘录像机等硬件设备，并以黄金视迅CMS中心管理软件及凯信3维电子地图技术为核心，执行强大的系统功能。1系统总体功能山于在电力变电站远程图像监控系统中，前端的视音频信号通过黃金视讯GEV0116系列硬盘录像机编码压缩成IP数据包进入IP网络，因此，包括监控中心的系统服务器、值班员工作站、变电站本地工作站，网络上的任一台计算机终端，通过权限控制的方式可以实现对前端变电站的无级监控。1.1实时图像监视包括监控中心、电力MIS网上的任意监控终端，通过黃金视迅CMS中心软件或标准IE浏览器，可实时监视同一变电站或多个变电站的所有图像信息，可以同屏显示多路（1、4、9、16路）实时图像信息。多台监控终端可同时监视某一点图像信息，通信方式为IP单播、组播方式。监控终端可以轮巡监视多路实时图像信息，在设定的间隔时间内对系统内的所有监控点进行图像巡检，参与轮巡的对象可以任意设定，包括不同变电站的图像、同一变电站的不同摄像机、同一摄像机的不同预置位等，轮巡间隔时间可设置。1.2语音功能本地变电站和监控中心值班员丄作站之间，不同的监控终端用户之间，可以实现基于IP的语音功能，包括：实时的语音半双工对讲及语音广播功能；釆用IP语音系统内单方呼叫，被呼叫方应自动应答（指系统IP应答）；不同的用户之间进行在线工作交流；向低等级的用户发出工作指令；变电站端场景录音；与站内的维护操作人员对讲机进行远程对讲。1.3本地及远程控制本地变电站或远程的任意监控终端，通过黄金视迅CMS中心软件或标准IE浏览器，可控制变电站的云台、镜头等监控设备，布防/撤防设置，变电站现场照明等设备控制；也可以按照事先软件设置的联动策略，对变电站报警触发执行一系列的控制程序。自动复位功能，对于受控的前端设备，包括云台、镜头、灯光等，按照事先软件设置，在控制完成后的可设定的时间段后恢复到默认状态。控制权级别，监控中心的系统服务器可以设置不同终端用户的控制权等级，高优先级的用户根据等级优先的原则可无条件获得低优先级用户的控制权，同级别用户根据时间优先的原则获得控制权。1.4录像功能系统默认的录像速率为25帧/秒（PAL制式），但用户可对录像速率进行调整，以减轻硬盘与系统的负荷。每一路视频数据录像参数均可以独立设定，相互之间不会有任何干扰。录像的磁盘容量空间可设置，并具备自动覆盖功能，即设定的磁盘容量空间被录像资料用完后，新的录像资料将逐渐覆盖最旧的录像资料以循环利用磁盘空间。系统录像功能包括实时录像、定时录像、运动检测预触发录像及报警预触发录像。1.5报警功能电力变电站远程图像监控系统的报警种类可分为外用报警和内部报警两类。外用报警包括变电站事故报警、电力设备状态变化及故障报警、消防报警、防盗报警、防火报警、电力设备水浸报警、门禁报警、非法闯入及画面异动报警等，主要通过告警处理单元或变电站综合自动化系统到达监控中心。报警事件发生后，监控终端将发出声光提示并显示报警位置和类型。监控中心将人工或按预定程序发出控制指令，联动相应报警U标的图像监视，指定相应摄像机进行录像,启动现场照明、警笛等。相关设备启动后，应在设定的时间内自动关闭，且现场照明在白天（时间段可设）可不打开。内部报警主要包括前端视频信号中断报警和系统服务器磁盘容量空间报警。一旦因摄像机与网络视频服务器之间线路故障、网络故障、设备故障等原因，导致视频信号中断丢失，或系统服务器的录像存储空间超过预定值，系统能够立即检测到并做出声光报警提示和日志记录等相应动作。报警级别可根据需要设定为严重报警、一般报警两级。报警信号、报警内容可在任何画面自动显示。所有报警信息均自动保存，可山报警信息检索回放相应的图像录像，有需要时可打印输出。发生多点报警时，按报警级别高低优先和时间优先的原则显示存贮。1.6系统管理功能电力变电站远程图像监控系统的系统管理功能包括历史图像管理、安全管理、日志管理等。a、 历史图像管理监控中心值班员工作站、电力MIS网上的任意授权终端用户均可通过访问系统服务器，远程检索回放站端的任一摄像头的历史图像及报警录像。系统提供了智能化快速检索回放录像资料的功能，可按时间、地点、摄像机、报警事件等要素进行检索，大大降低了检索时间和复杂程度，使用户可以迅速地查找到需要的录像资料。回放有逐帧、慢放、常速、快速及放大/缩小等多种方式，并可以将任意一副回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像，供数据交换使用或打印输出。b、 安全管理本系统提供了多种安全措施保证系统的正常运行及相关信息的保密性。实行操作权限分级管理，按工作性质对每个用户赋予不同权限等级，系统登录、操作均进行权限查验；使用图像掩码技术，在压缩后的每帧图像中加入了特定的文字或图像数据，防止原始录像资料被人为篡改；防死机看门狗（WATCHDOG）功能，当网络视频服务器硬件设备出现异常死机时，看门狗功能可以自动重新引导设备恢复正常工作，保障设备的持续正常运行。备份功能，当系统发出磁盘容量空间报警，或者用户有重要的监控录像需要备份时，可以使用系统的备份功能，将所需的监控录像资料转储至其他指定的存贮介质。系统支持如可擦写光驱、外接磁盘阵列等可以热插拔的存贮设备，用户无需中断系统的工作就可以完成备份操作。日志功能，详见下一节日志管理。c、 日志管理系统的每个重要的操作和事件都有详细的日志记录。日志可分为报警日志、录像日志及用户操作日志。日志记录仅供拥有系统管理员级权限的用户查看，以保证系统的安全性。d、 其它本系统具有较强的容错性和故障自诊断功能，不会因误操作或设备故障等原因导致系统出错和崩溃。系统的核心硕件设备一-黃金视讯GEV0116系列硬盘录像机和作为嵌入式设备，设备内置WEB服务器，需要升级或更改配置参数时，可以远程通过IE浏览器实现。2系统的性能指标及主要参数视频制式NTSC或PAL格式视频压缩方式MPEG-4图像压缩编码视频解像度标准352X288像素，可自定义调整，最大704X576像素帧率25帧/秒（PAL制式），30帧/秒（NTSC制式），向下可调音频压缩标准ISO-MPEGAudioLayer-3系统可用率＞99%同时可监看的变电站个数＞30个视频流占用带宽平均250kbps（分辨率352X288,25帧）系统平均无故障工作时间MTBF＞30000小时硬件平均无故障工作时间MTBF＞100000小时系统平均维护时间MTTR＜0.5小时监控画面显示与实际事件发生时间差＜0.5秒事件报警到系统自动记录相应画面时间差＜0.8秒各报警探头报警到后台信息显示时间差＜0.5秒3系统特点基于黄金视讯GEV0116系列硬盘录像机硬件设备和黄金视迅CMS中心软件和