变电站监控方案

变电站监控系统设计方案随着无人值守变电站管理模式的全方面推广，在监控中心通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时视频监控、远程故障和意外状况告警接受解决，可提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，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。核心字：监控系统监控系统方案电力监控变电站监控监控工程视频监控

一、

概述

随着社会经济和科学技术的飞速发展，特别是计算机网络的发展，人们对安全技术防备的规定也越来越高。为了打击多个各样的经济刑事犯罪，保护国家和人民群众的生命财产安全，确保各行各业和社会各部门的正常运转，采用高科技手段防止和制止多个犯罪将会成为安全防备领域的发展方向。

同时，随着无人值守变电站管理模式的全方面推广，在监控中心通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时视频监控、远程故障和意外状况告警接受解决，可提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，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。

变电站远程图像监控系统可将变电站的各个监视点，如主控制室的设备运行状况、主变、断路器、隔离刀闸等的运行状态实时图像、防火防盗等智能设备报警信息传输到监控中心，监控人员可通过实时图像和远动信息对变电站的运行状况进行综合监控、分析，减少人员现场维护的工作量，提高了工作效率。运用多媒体计算机、网络和远程监控技术进行的“遥视”化管理，有效增进了生产管理水平的进步。

二、

设计原则

1.实用性及可靠性原则

2.先进性、成熟性与可扩展性原则

3.开放性和原则化原则

4.经济性原则

5.可维护性、可管理性原则

6.网络继承性原则

7.灵活性原则

三、

设计根据

本系统方案设计遵照“功效齐全，技术先进，实用可靠，扩展性好，有利管理，投资合理”的原则，完全符合中华人民共和国公安部有关条例和规范，涉及：

GBJ115-87

工业电视系统工程设计规范

GB50198-94

民用闭路监视电视系统工程技术规范

GB12322-90

通用性应用电视设备可靠性实验办法

GB12663-

防盗报警控制器通用技术条件

GB4798.4-90

电工电子产品应用环境条件无气候防护场合使用

GB2423.10-89

电工电子产品基本环境实验规程

GB/T17626.2

静电放电抗扰度实验

GB/T17626.3

射频电磁场辐射抗扰度实验

GB/T17626.4

电快速瞬变脉冲群抗扰度实验

GB/T17626.5

浪涌（冲击）抗扰度实验

GB/T17626.6

射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T17626.8

工频磁场的抗扰度实验

GB50217-94

电力工程电缆设计规范

IEC364-4-41

保护接地和防雷接地原则

GB/T14429-93

远动设备及系统-术语

ITU-TH.323

网络电视电话系统和终端设备原则

ISO/IECJTC

H.264视音频编解码原则-视听对象的编码

ITUH.264

视音频编解码原则

IEEE802.3

10BASE-T以太网接口原则

IEEE802.3U

100BASE-TX快速以太网接口原则

四、

系统构成：

1.

整体系统构成

本监控系统由站端部分、社区主站监控中心、网络客户端三部分构成。具体规定为：

1)

每个变电站配备一套站端设备，涉及图像、报警、消防信号的前端采集。采集到的全部信号集中传输到嵌入式网络视频服务器上，用于录像储存。同时，网络视频服务器通过站内专用信道将信号上传到所属社区主站的监控中心。

2)

每个社区建议一种独立的监控中心，共3个社区主站监控中心，分别是A社区、B社区、C社区。每个社区主站监控中心规定对下属全部变电站的站端设备（信号）进行集中管理，同时，根据需要可授权部分网络客户端顾客进行网络远程监控，其监控视频源由监控中心的视频工作站进行转发。

3)

网络客户端顾客必须登陆监控中心的服务器，输入顾客名和密码，完毕身份验证后方可实现远程监控。

2.

整体系统框架图

3.

A社区

社区内共有11个变电站，具体分布及监控点配备规定（略）：

1)

站端设备：涉及图像采集部分、报警采集设备、网络视频服务器三部分（共11个变电站）。

•

图像采集部分：9台高速球、40台室外中速球、61台室内云台一体摄像机（或小球）、4台室外云台一体摄像机。

•

报警采集设备：26个烟感探测器（电缆间6个）、12对红外光束对射探测器。

•

网络视频服务器：A社区共11个变电站，共需要12台网络视频服务器。

2)

社区主站监控中心设备

•

中心服务器：用于对社区内全部变电站的站端设备管理、顾客管理、顾客权限管理、系统配备信息管理、视频工作站管理、电子地图/报警主机管理、设备运行状态检测、进行日志统计等集中管理功效。

•

视频工作站：为网络监控终端（客户端）进行视频源转发功效，同时进行图像远程监看、画面分割、图像轮巡、云台镜头控制、网络存储等功效。

•

电子地图/报警管理主机（电视墙主机）：将社区内全部变电站的全部图像以坐标方式定位在电子地图上，便于快速查找；集中接受多个报警信号、多级报警电子地图显示、自动上传报警图像、存储报警图像；根据设立，对数字监控信号进行模拟还原，接入电视墙，用于模拟监看等功效。

•

电视墙：通过“电子地图/报警管理主机”的解码功效，可将数字监控信号还原为1～24路模拟信号，并且运用数字矩阵功效，进行电视墙图像切换。临时设立3×4的电视墙，共12台21寸彩色监视器。

3)

社区网络监控终端（客户端）设备：

社区内设立2个监控终端。每个终端二台终端监控主机，具体以下。

•

WEB客户端主机：通过Web浏览器方式实现实时音视频监控、云台镜头控制、资料检索、查询、回放等功效。

•

电子地图/报警管理主机（电视墙主机）：将授权范畴内的监控点以以坐标方式定位在电子地图上，便于快速查找；集中接受多个报警信号、多级报警电子地图显示、自动上传报警图像、存储报警图像；根据设立，对数字监控信号进行模拟还原，接入电视墙，用于模拟监看等功效。

4)

系统原理图

4.

B社区

B社区内共有7个变电站，具体分布及监控点配备规定：（略）

1)

站端设备：涉及图像采集部分、报警采集设备、网络视频服务器三部分（共7个变电站）。

•

图像采集部分：4台高速球、23台室外中速球、38台室内云台一体摄像机（或小球）、3台室外云台一体摄像机。

•

报警采集设备：16个烟感探测器、14对红外光束对射探测器。

•

网络视频服务器：B社区共7个变电站，共需要7台网络视频服务器。

2)

社区主站监控中心设备

•

中心服务器：用于对社区内全部变电站的站端设备管理、顾客管理、顾客权限管理、系统配备信息管理、视频工作站管理、电子地图/报警主机管理、设备运行状态检测、进行日志统计等集中管理功效。

•

视频工作站：为网络监控终端（客户端）进行视频源转发功效，同时进行图像远程监看、画面分割、图像轮巡、云台镜头控制、网络存储等功效。

•

电子地图/报警管理主机（电视墙主机）：将社区内全部变电站的全部图像以坐标方式定位在电子地图上，便于快速查找；集中接受多个报警信号、多级报警电子地图显示、自动上传报警图像、存储报警图像；根据设立，对数字监控信号进行模拟还原，接入电视墙，用于模拟监看等功效。

•

电视墙：通过“电子地图/报警管理主机”的解码功效，可将数字监控信号还原为1～24路模拟信号，并且运用数字矩阵功效，进行电视墙图像切换。临时设立3×4的电视墙，共12台21寸彩色监视器。

3)

社区网络监控终端（客户端）设备：

该社区内设立2个监控终端。根据招标文献规定，每个社区设立监控终端设立二台终端监控主机，具体以下。

•

WEB客户端主机：通过Web浏览器方式实现实时音视频监控、云台镜头控制、资料检索、查询、回放等功效。

•

电子地图/报警管理主机（电视墙主机）：将授权范畴内的监控点以以坐标方式定位在电子地图上，便于快速查找；集中接受多个报警信号、多级报警电子地图显示、自动上传报警图像、存储报警图像；根据设立，对数字监控信号进行模拟还原，接入电视墙，用于模拟监看等功效。

4)

系统原理图（同A社区监控系统原理图）

5.

C社区

C社区内共有10个变电站，具体分布及监控点配备规定：（略）

1)

站端设备：涉及图像采集部分、报警采集设备、网络视频服务器三部分（共10个变电站）。

•

图像采集部分：3台高速球、28台室外中速球、52台室内云台一体摄像机（或小球）、23台室外云台一体摄像机。

•

报警采集设备：8个烟感探测器、6对红外光束对射探测器。

•

网络视频服务器：C社区共10个变电站，共需要10台网络视频服务器。

2)

社区主站监控中心设备

•

中心服务器：用于对社区内全部变电站的站端设备管理、顾客管理、顾客权限管理、系统配备信息管理、视频工作站管理、电子地图/报警主机管理、设备运行状态检测、进行日志统计等集中管理功效。

•

视频工作站：为网络监控终端（客户端）进行视频源转发功效，同时进行图像远程监看、画面分割、图像轮巡、云台镜头控制、网络存储等功效。

•

电子地图/报警管理主机（电视墙主机）：将社区内全部变电站的全部图像以坐标方式定位在电子地图上，便于快速查找；集中接受多个报警信号、多级报警电子地图显示、自动上传报警图像、存储报警图像；根据设立，对数字监控信号进行模拟还原，接入电视墙，用于模拟监看等功效。

•

电视墙：通过“电子地图/报警管理主机”的解码功效，可将数字监控信号还原为1～24路模拟信号，并且运用数字矩阵功效，进行电视墙图像切换。临时设立3×4的电视墙，共12台21寸彩色监视器。

3)

社区网络监控终端（客户端）设备：

社区内设立2个监控终端。根据招标文献规定，每个终端设立监控终端设立二台终端监控主机，具体以下。

•

WEB客户端主机：通过Web浏览器方式实现实时音视频监控、云台镜头控制、资料检索、查询、回放等功效。

•

电子地图/报警管理主机（电视墙主机）：将授权范畴内的监控点以以坐标方式定位在电子地图上，便于快速查找；集中接受多个报警信号、多级报警电子地图显示、自动上传报警图像、存储报警图像；根据设立，对数字监控信号进行模拟还原，接入电视墙，用于模拟监看等功效，临时设立3×4的电视墙，共12台21寸彩色监视器。

4)

系统原理图（同A社区监控系统原理图）

6.

全部社区变电站和监控点配备统计（略）

五、

系统功效

1.

社区主站监控中心功效：

灵活的集中存储和分散存储

WEANVMS系统提供了方便灵活的存储解决方案。无论前端摄像机安装在何处，均可通过网络在一种或多个监控中心进行集中录像存储。当系统过于庞大，集中存储造成网络指挥监控中心网络压力和设备管理过于沉重时，可采用前端网点分散存储和指挥中心远程检索、网络存储相结合的方式，即把巨大的集中存储任务分散成独立的本地存储，指挥中心可通过远程检索来重点查看图像资料，必要时进行二次网络存储，既确保了存储任务，又极大缓和了中心压力。

集中管理

系统通过其中心服务器能够对系统中全部硬件设备和顾客进行集中管理，涉及添加/修改前端主控设备、设立/更改设备工作参数、配备/更改设备所属关系，添加/删除顾客、设立/更改顾客管理权限等。

管理员只需要将这些系统信息在中心服务器上加以注册，即可在整个系统内生效，大大简化了系统操作，有效提高了工作效率。

灵活方便的数字矩阵功效

运用WEANVMS配套的硬件解码设备和数字矩阵功效，可实现1～24路信号的电视墙接入，同时提供手动切换、自动切换、分组切换等多个切换方式，不仅满足顾客对电视墙监看的需求，同时减少了系统造价。

强大的电子地图和报警管理功效

WEANVMS系统提供了强大的电子地图功效。可将全部监控网点在电子地图上一一进行坐标定位，通过鼠标点击可调取该监控网点图像。

顾客能够自行编辑地图，地图可分层。报警后，在一级地图上自动显示报警网点位置，点击报警网点坐标，立刻调出该网点内部布防图，闪烁显示具体报警方位，使报警信息更加直观和清晰。

支持动态IP，兼容多个网络环境

WEANVMS系统支持局域网、广域网、ADSL、CDMA1X、E1等多个网络传输介质。

对于ADSL等动态IP传输方式，能够通过系统自带的IP解析服务器软件来解决由于IP变更造成网络监控中断的问题，从而为实现便宜的网络监控发明了可能。

任意布署

WEANVMS系统依靠网络，不受距离限制，能够布署到任何地方，便于跨区域、大范畴组网，如设立全国-省-市-县多级网络架构。

方便快捷的IE浏览功效

为了给小型客户端提供更为方便快捷的访问方式，WEANVMS提供了Web服务平台，顾客无需安装任何监控软件，即可实现IE浏览器方式的实时远程监控。

支持多个设备混合组网

在WEANVMS平台下，可同时管理PC式硬盘录像机、嵌入式硬盘录像机、网络视频服务器等前端主控设备，支持这些设备的混合组网，方便顾客根据具体需求选用适宜设备。

WEANVMS系统可兼容现在市场上主流品牌的视频解决硬件设备（如海康的PC式主机、嵌入式主机、视频服务器），来解决顾客进行旧系统升级、扩充和兼容性的问题。

随意扩容

由于WEANVMS系统采用开放的多级服务器构架，可同时设立多级指挥中心，因此在带宽承载范畴内，可任意扩充系统容量，规模没有数量限制。

多级服务器构架、便于分级管理

对于大型监控系统，有时一种监控指挥中心是无法满足顾客需求的。WEANVMS系统采用开放的模块构架，能够设立多个二级、三级指挥中心，通过多台中心服务器和对应的逻辑关系，进行分级监控和管理。

保障信息安全

WEANVMS采用高强度的加密算法确保系统和数据的安全。视频数据使用专有的数据格式，采用专有的播放工具，确保数据信息及系统的安全稳定。

多路同时回放功效

系统提供多路（1/4/9/16路）同时/异步回放功效，提供1～4倍速率快放和慢放，以提高检索效率。

时间条检索

对录像资料的回放检索采用直观的时间条方式，有色块显示的表达有录像资料；不同色块表达不同的录像方式，更加便于检索。

远程维护与升级

中心服务器可随时监测设备运行状态，远程设立、修改设备的各项参数并能够对系统进行升级，使前端真正做到无人值守。既提高了设备维护效率，又节省了人力与时间。

掉线自连功效

现在端设备与网络中断后，监控中心会不停扫描网络，并不停尝试连接前端设备。现在端设备恢复网络连通后，监控中心会在第一时间与前端设备重新连接，无需人工干预。

减少网络资源重复占用

WEANVMS系统通过视频工作站的图像转发功效来实现各个客户端对前端图像的远程访问，这样前端主控设备上传图像时，不会重复占用网络带宽，确保了图像上传的稳定性，使得前端图像传输速度和图像质量不受客户端数量的影响。

更适合窄带传输

可对上传图像的画质、速度进行优先级设立，也可单独设立每路图像传输的帧数，以确保在带宽不够或带宽不稳的状况下，满足顾客远程访问的基本规定。

人机界面和谐，操作便捷

WEANVMS系统中全部操作界面延续了WEA的黄金版界面风格，在突出功效性的同时，充足考虑人性化设计理念。界面采用资源列表（目录树方式）、电子地图、矩阵切换等多个方式进行监控点和摄像机的查看、检索，操作简朴快捷，易学易用。

完备的多级顾客权限管理

全部顾客、顾客权限的设立和更改都集中在WEANVMS的中心服务器上进行，顾客数量不受限制，顾客权限也可随意设立。顾客无论在哪里，使用哪台计算机，只要登陆中心服务器通过身份认证，即可获得权限内的资源列表，实现对授权设备的访问。系统管理员可根据管理需要，随时调节顾客和顾客权限，确保了管理上的安全性、实时性。

支持双向语音通讯

WEANVMS系统中各个指挥中心之间、指挥中心和客户端之间，以及客户端之间能够通过网络直接进行语音双向对讲，便于不同监控终端的信息交流。

应急预案功效

作为图像转发服务器的视频工作站一旦出现故障，可立刻启动另一台备用视频工作站继续进行图像存储和转发工作。如果没有备用机，系统则会自动修改途径，引导顾客去直接访问前端主控设备，确保监控的持续性。当设备恢复后，系统将自动提供原有转发途径，以减少前端主控设备对网络资源的重复占用。

运行稳定可靠

WEANVMS系统作为一套成熟稳定的大型监控管理系统，已成功应运在全国多省市、多行业中，其功效的优越性和可靠性受到实践的检查。

应用范畴广泛

由于WEANVMS系统便捷的操作、全方面的功效、多层次的集中管理方式，以及在网络构建上的合理性设计，使它含有无法比拟的多个优势，因此决定了它有着无限广阔的应用前景。

2.

中心服务器功效

中心服务器是整个系统的核心。其重要功效以下：

①对全部前端主控设备（PC-DVR、EM-DVR、DVS）远程管理和维护

•

添加（设备注册认证）和删除前端主控设备；

•

配备前端主控设备参数，涉及设备名称、IP地址、访问顾客名和密码、摄像机名称、传输画质和传输速率、时钟和字符叠加、云台控制合同，高速球预置位，PPPOE拨号设立、DNS解析、传感器等；

•

定时自动扫描并显示全部前端主控设备的工作状态。

②管理涉及视频工作站、电子地图/数字矩阵/报警管理主机在内的指挥中心设备

•

根据总任务量，划分各部分监控职责和监控容量；

•

添加或删除视频工作站、电子地图/数字矩阵/报警管理主机；

•

配备视频工作站和前端主控设备的所属关系、设备指向服务、系统资源分派；

•

设立工作站与否实时显示连接通道的图像；

•

设立工作站的录像模式（持续录像、报警录像）和录像计划。

③集中管理顾客和顾客权限

•

添加或删除顾客；

•

设立和修改顾客权限：涉及访问权限、中心服务器管理权限、云台镜头控制权限、添加删除顾客权限、分派监看通道等。

④显示全部设备工作状态

•

显示全部前端主控设备列表和视频工作站列表

•

显示前端主控设备和视频工作站的工作状态（连通或断开），便于维护管理；

3.

视频工作站功效

•

是指挥中心用于集中远程监控、网络存储、图像转发的设备；

•

每个视频工作站可负责1～32路图像的存储，所存储的具体图像和数量由中心服务器分派；

•

负责具体连接各个前端主控设备，为顾客提供远程视频图像的显示、云镜控制、检索、录像等功效；

•

作为其它网络客户端的视频源，负责音、视频图像转发。

4.

电子地图/报警管理/数字矩阵主机功效

①递进式的二级电子地图功效

•

一级电子地图显示全部监控网点在某区域内的地理位置分布状况（鼠标双击，进入二级地图）；

•

二级地图为该监控网点内部的具体布防图（摄像机和探测器的具体分布）；

•

顾客能够自行设计和更换地图。（可根据项目需要定制矢量电子地图）

②网络数字矩阵和电视墙切换功效

•

在电子地图主机上添加WEA配套的硬件解码设备，可进行1～24路信号的模拟还原输出，接入电视墙；

•

运用软件可虚拟实际电视墙的排列方式（系统默认格局为4行×6列）；

•

对于电视墙图像，系统支持手动、自动、分组等多个图像切换方式。

③远程接受和管理报警功效

•

当某前端网点发生报警状况，一级地图中该网点图标将变成红色并闪烁，同时系统发出警示音；

•

点击报警网点图标，弹出二级地图（具体布防图），具体报警设备和关联的摄像机以红色显示，提示报警方位；

•

报警图像自动上传显示，如果多路图像同时报警上传，将在4个图像窗口中循环显示；

•

报警图像能够自动切换到电视墙；

•

自动启动报警录像功效；

④日志管理功效

•

软件含有系统日志功效，能够统计报警日志、操作统计等信息。并能够导出日志。

⑤方便快捷的图像调取和云台控制功效

•

顾客能够用鼠标在二级地图上双击任意摄像机的图标快速调看该路图像

•

双击鼠标能够放大图像

•

能够进行云台和镜头控制。

5.

WEB客户端功效（B/S模式）

•

授权顾客在不安装任何软件的前提下，能够通过IE浏览器随时随处实现远程监控。

•

顾客通过IE方式能够进行1/4/9/16路实时监视、控制云台、手动录像和远程回放等操作。

6.

站端功效

①实时视频监控

•

支持多达16路PAL/NTSC制式视频信号和16路音频信号的同时监看和监听。

•

显示模式（1路/4路/9路/16路）切换快速；

•

本地监视器和本地VGA显示；

②控制功效

•

能够控制摄像机镜头拉伸、云台水平/垂直转动；

•

能够控制灯光启动

•

支持高速球摄像机变速、斜向运动；支持预置点；

③存储回放功效

•

含有多个录像模式，可根据实际需要灵活选用或组合选用；

•

通过地点、时间、报警等条件进行快速检索。

•

可通过NFS合同支持网络盘库；

•

硬盘上文献能够选择循环统计和非循环统计；

④报警功效

•

支持本地报警（涉及异常、移动侦测）联动；

•

报警时间表（布防、撤防）、报警联动类型、报警时所要达成的预置点、报警声音提示

•

支持网络远程报警，可及时将报警信息传送到社区主站监控中心。

六、

系统技术规定

设备平均无端障时间MTBF不不大于或等于0小时。

计算机平均无端障时间MTBF不不大于0小时。

监视器符合UL认证原则和FCC的A等级限制规定。

摄像机符合UL1409安全原则和FCC的A等级辐射原则。

探测器符合UL认证原则并通过中国公安部原则检测。

监视图像质量按“五级损伤原则”评定不低于4级。

复合视频信号幅度

lvp-p±3dB

彩色电视水平清晰度>380TVL

信噪比≥37dB

灰度≥8级七、

监控