变电站远程图像警戒监控技术方案

3ANT综合数字网络视频及会议集中监控系统

第一章方案概述

1.1、引言

在数字图像压缩技术的口益成熟及计算机网络技术和光纤通信技术的高速发展的今口，远程

数字图像监控技术得到了长足的发展。远程数字图像监控系统给人们带来了极大的便利，是现代

科技给人们供应的千里眼、顺风耳。不仅可通过它远程巡察各类设备的运行状况；在各种恶劣、

危急的环境中，再也无需人们涉险进行现场巡检；还能实时获得来自事故现场的报警信息一火

警、非法入侵等，并将事故现场实况记录下来，为分析事故缘由供应第一手的资料。电力远程图

像监控系统将变电站的视频数据和监控数据由变电站前端的设备/处理机采集编码，并将编码后

的数据通过计算机网络传输到监控中心。监控中心接收编码后的视频数据和监控数据，进行监控,

存储、管理。电力遥视警戒系统的实施为实现变电站/所的无人值守，从而为推动电力网的管理

逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展供应有力的技术保障。

电力远程图像监控系统采纳IP数字视频方式，能够对各变电站/所的有关数据、环境参量、

图像进行监控和监视，能够实时、干脆地了解和驾驭各个变电站/所的状况，并刚好对发生的状

况做出反应，适应现代社会i勺发展须要。该系统对于设备运行的机械状况及规范管理有着显著作

用，同时对平安防范、环境状况和应付自然灾难等有着重大意义，能起到切实提高无人/少人值

守变电站的平安水平。

这些都使电力系统变电站的无人值守成为可能和可行，为了提高变电站运行的平安性、牢靠

性和经济性，实现“减人增效”，建设我局水城地区变电站遥视系统具有极大的必要性和紧迫性。

其中，作为多媒体会话型通信业务的一种典型，视频会议业务已在社会性的信息沟通中发挥了巨

大的沟通作用。视频会议通过通信网络把两个或多个地点的多媒体会议终端连接起来，在其间传

送各种图像、话音和数据信号，使出席会议者有亲临现场的感觉。除/用于多点多媒体会议之外,

视频会议系统还应用于远程教化、远程医疗等须要传送实时音频、视频和数据的业务。

视频会议能为用户供应干脆、全面的沟通沟通，并能节约时间、降低成本、提高生产率，

因此巨大的市场需求推动了视频会议技术的发展。国内外许多科研机构和厂商都进行了多媒体

多点会议通信系统的探讨，并推出了各自的视频会议系统。在探讨各视频会议系统的基础上，国

际电信联盟（ITU-T）形成r视听多媒体通信系统国际标准的H.200系列建议，使不同厂商的多媒

体通信产品能够互通，推动了多媒体通信技术标准化的进程。

随着网络技术的不断进步，以及视讯技术的快速发展，音、视频技术在网络中的实现已变得

日渐轻松，尤其突出的是在良好的产品支持下，基于网络的视频会议应用必将成为多业务办公环

境的重要组成部分

1.2.系统设计原则

依据我局的实际应用要求和有关国际、国家及行业标准，结合系统投资的长期效益考虑，对

系统进行优化设计。设计原则如下：

1.2.1、好用性：重点考虑系统的好用性，留意系统的综合实力和总体性能。

1.2.2、稳定性、牢靠性：须选用先进、成熟、牢靠并在电力行业中运行业绩良好的硬件设

备，操作系统软件、应用软件和网络拓朴方式及先进、牢靠的数据通信规约。

图像监控系统的采纳不应影响被监控设备的正常运行，

图像监控系统的局部故障不应影响整个监控系统的正常工作。

监控系统应具有较强的抗干扰功能。

系统具有自诊断功能。

1.2.3、开放性：考虑到系统投资的长期效益，设计与选型留意开放性，图像监控系统中各

产品符合国际标准以及有关国家标准和行业规约等，满意系统的可扩性和可移植性，使其他计算

机网络用户便于阅读和查询，

图像监控系统的软、硬件应采纳模块化结构，便于图像监控系统的扩容和升级。

为适应将来整个电网系统多级监控需求，图像监控系统应具有敏捷的多级组网功能。

为了相宜将来系统扩展的要求，系统在满意现有功能的基础上预留足够的接口以便系统扩充

之用。系统中限制部件（软、硬件）采纳模块式结构、模组式交换矩阵、内部总线化等技术措施,

可以便利敏捷的进行扩充，充分保证系统在将来的适应性.

敏捷的组网方式，便利被监控变电站的增加。

几个视频监控系统可以作为子系统组成更大的视频监控系统，可按多级（至少三级）组网的

方式，形成大规模的监控网络，窗一级监控中心能管理和监控低一级监控中心的运行。

1.2.4、先进性：系统采纳先进的图像压缩技术YPEG-4和TCP/IP网络组播技术，能反映当

今技术的先进水平，监控前瑞采纳专用芯片完成实时图像压缩，保证系统的稳定运行。

系统可以很便利进行软件升级，保证用户投资。

可调整图像质量与带宽占用，系统采纳软件编解码，可以依据用户需求调整帧数、辨别率、

图像质量等。

多种图像阅读方式，包括单画面、四画面、九画面、十六画面多种阅读方式。

具有强大的数据和告警的采控和处理功能。当发生报警时，能把报警信息以短消息形式发送

到指定移动电话上。与数据监控系统的无缝结合，实现告警时灯光、警笛联动并录像。

功能完善的录像管理体系。系统可选用手动、告警、定时录像三种录像方式；供应指定周期

的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽。

被授权的网上任一操作人员可对任一摄像点进行限制，实现对摄像机视角、方位、焦距、光

圈、景深的调整。进行云台的预置和限制。

有专为电力系统监控设计的红外测温柔门禁管理功能接口。

1.2.5、标准化：系统按标准化设计，包括设备造型标准化、信息格式标准化、系统开发标

准化和数据传输规约标准化，

1.2.6、便于维护：人机界面友好，全中文界面，便于系统运行人员操作和管理员维护。

1.2.7、平安性：供应不同的几种用户类别，具有不同的阅读查询和操作权限。

1.2.8、实时性：从告警发生到有人值班的监控中心接到信息的时间W1秒，视频延时小于

0.5So

1.2.9、经济性：在满意以上要求的同时，使系统投资最少，具有良好的性能价格比。

1.3.系统设计依据和实施标准

本系统设计依据以下国家有关设计规范及标准：

A、《平安防范工程程序与要求》(GA/T75-94)

B、《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115-87)

C、《计算机软件开发规范》(GB8566-88)

D、《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB50168-92)

E、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198)

F、《火灾自动报警系统设计规范》(GBJ116-88)

G、《电业平安工作规程》(DL-408-91)

11＞《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)

I、《工业企业通信设计规范》(GBJ42-81)

J、《电力系统通信站防雷运行管理规程》(DL548-94)

K、《报警图像信号有线传输装置》(GB/T-16677-96)

L、《电子测量仪器电磁兼容试验规范》(GB6833-87)

1.4、系统主要功能：远程图像监控、报警功能、数据存储和查询和系统管理功能，

视频会议功能，远程管理功能

1.4、监控对象

1.4.1、变电站厂区内环境。

1.4.2、主变压器外观及中性点接地刀闸。

1.4.3、对变电站内的全部户外断路器、隔离开关和接地刀闸的合、分状态给出特写画面。

144、对变电站内各主要设备间的监视(包括大门、限制室、继保室、通信室、高压室、电

容器室、电抗器室、低压沟通室等)。

其次章技术要求

2.1系统功能

2.2.1、图像监控功能

A、远程图像监视：随意一个监控终端经授权，都可监视来自前端摄像机的图像，不受距离

限制，只要有通信网络或/和以太网相连。

B、多点监视一点：多个监控终端可同时监视同一前端，限制权自动协商。

C、一点监控多点：一个监控终端可同时监控多个前端，即在计算机屏幕上多画面分割显示,

且每个画面的图像实时活动，

D、摄像机预置：可采纳带预置功能的云台镜头一体化摄像机，对于每个要监视的目标，可

预先将其方位、聚焦、变焦等参数存入预置位，从而可便利地监视这些目标，也可用这些预置点

进行自动扫描巡察。

E、软解压功能：操作人员运用的监控主机，只要与局域网(如MIS网)相连，可以担心装

硬件，只安装监控软件并授权；

F、硬盘录像：网上任何一个终端都可以进行硬盘录像，对于设置为报警服务器的监控终端,

还具有硬盘报警录像功能，却由报警信号自动启动录像，并可预录报警前8分钟以上时间。

G、图像抓拍：可抓拍屏幕上显示的活动图像，存入磁盘或通过打印机输出。

I、画面分割功能：编码器内置4、8和16画面分割功能，不须要特地的画面分割器，就可

实现同一前端的多路摄像机视频信号的同时传输，并可对每个画面进行限制权协商。

2.2.2、报警功能

A、安防报警：可配置各种安防报警装置，如红外报警器，超声、次声报警器，微波、激光

报警器，双鉴探测器，电子围栏，玻璃破裂探测器，振动报警器，报警开关等，报警信号干脆送

入报警限制器。

B、消防报警：可配置各种消防报警器，如光电烟雾探测器，温感报警器等，报警信号可干

脆送入报警限制器。

C、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

图像发生变更，也会引起报警。

D、超温报警：采纳智能一体化红外测温摄像机或金属热感检测器和一体化球形摄像机，可

进行设备发热自动巡检，防患于未然。

E、警视连动：一旦出现警情，如有非法闯入或发生火警，则系统马上启动现场警笛，并自

动切换到相应摄像机，对有预置功能的摄像机，还能自动转到相应预置点；前端主机同时主动连

接报警服务器（可将某一值班人员运用的操作终端设为报警服务器），并在该服务器上推出报警

点画面，同时给出报警声音，同时启动数字录像。

F、运动跟踪：假如在图像布防区有非法运动目标闯入，或运动目标触发了报警器，使该目

标进入跟踪型一体化摄像机的预置画面，则系统能在发生报警的同时自动跟踪目标，同时进行数

字录像。

G、设备连动：系统能与其它电力监控设备连机，接收这些设备的告警、故障等信号，图像

监控系统的报警信号也能送给动力监控设备，确保报警信号的发送。

2.2.3、系统管理功能

A、用户管理：用户的增减，用户的授权，用户优先级、用户密码等，均由系统管理员完成。

B、系统网管：系统服务器自动进行管理，包括设备在线检测、连接管理、自我诊断、网络

诊断等。

C、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

运行状况等等，都有系统日志记录。

I）、限制权协商：当多个用户同时监视一个前端或同一画面时，为了避开限制混乱，只能有

一个用户对前端设备进行限制，这可通过网上自动协商完成；若在多个用户监视同一前端时，要

变更画面分割方式，也可通过网上自动协商完成。

E、信息查询：登录用户可查询系统的运用和运行状况，如在线用户名单、前端运行状态、

报警信息等。

2.3、本方案的主要技术特点

集音视频监控、远红外激光测温及防火防盗于一体，远程监控及会议电视功能于一身。要

求图像压缩效率更高、图像质量更好的YPEG4；图像压缩编码主机实行脱离PC机的独立工作方

式，保证了系统稳定性；系统结构面对网络方式和面对通信信道的方式，大大提高了系统的适应

实力。

•整个系统是•个开放系统，兼容性强，能与现有电力MIS网和其他监控系统互融，供应

完整的维护业务平台。

•可多级组网、随意组合。

•采纳国际最新的MPEG-4图像压缩处理技术，图像清晰，画面质量高，占用带宽小，实

时性强。

•须具有图像动态检则、联动报警功能，可以随意设置多个图像区域。

•须具有设计独到的视频流量管理功能和功能完善的录像管理体系。

•须具有强大的数据和告警的采控和处理功能。

•系统稳定性高，设备体积小，便于安装。

•有专为电力系统监控设计的红外测温接口，与图像监控系统的数据库有机结合，融为一

体。

•系统具有前端监听语音，远程视频、音频同步传输功能，提高系统监控的精确率。

•系统具有很强的平安性，适合电力系统的要求。o

系统采纳MPEG4压缩编码标准，图像清晰度须达到准DVD标准。该设备内置画面分割单元，

可实现多路（1〜16）图像的画面分割合成传输，每个画面实时活动（市售画面分割器难「•做到）,

更适合于电力环境的多输入、少输出、高质量、快切换、低成本的组网监控要求，是当代图像监

控系统的必定选择。

关于系统配置的技术层面，具备以下主要的技术特点：

2.3.1、采纳先进的图像编码技术，以保证了图像的高清晰度和好用性要求。

采纳了当今国际上辨别率和清晰度最高的“PEG4图像压缩形式，这样做的好处是：

A、MPEG4编码的图像质量高，单路图像的辨别率可达1024X768,远远高于MPEG3。即使是

8路图像组合传输，每路的辨别率仍旧达到352X288的VCD质量，并且每路图像都是实时动态

显示的，满意多通道跟踪、高辨别图像的要求。

B、MPEG4适于数字录像，并且完全兼容MPEG3。在信道带宽较窄时，可自动降为MPEG3方式

运行，从而降低信道的占用率(在500kbits/s时仍有VCD质量)。

C、采纳具有音频、视频同步压缩功能的MPEG4芯片，完全实现视音频信号的同步传输和录

像。MPEG4更适合于多媒体通信环境。MPEG4文件不仅与计算机多媒体系统完全兼容，同时保证

了录像文件的高清晰度要求，还可以借助于Windows的媒体播放器ingPlayor、超级解筋、

PowerDVD等软件进行播放，而且能轻易转换并刻录成VCD或DVD等形式。

2.3.2、须采纳多画面分割整合技术，实现了单通道的多路图像的实时同时传输。

系统须具有很高的图像辨别率和压缩性能，真正实现1〜16路图像全实时画面分割传输的

设备，满意了后端多路图像的即时动态跟踪要求。

2.3.3、须采纳了高度集成的DSP芯片，保证了系统的高牢靠性。

从前端编码设备到中心的视频服务器都采纳了DSP芯片，全部限制操作均由后端完成，保

证系统的高牢靠性，整个系统的MTBF须超过100000小时’

2.3.4、采纳RTP/RTCP实时传输和实时传输限制协议，进一步增加了图像传输的实时性和

牢靠性。

RTP/RTCP是为满意实时多媒体应用而设计的一套协议，它供应一种网络传输质量实时检测

的方法，可对网络上的数据传输延时、抖动和数据包的丢失率做出精确的估计和推断，并且依据

这种估计对图像码流量在可能范围内做肯定调整，从而削减了峰值流量对网络的冲击，优化了整

个网络的性能。

236、采纳流媒体软件技术特地设计了适合变电站遥视警戒系统所运用的视频服务器软件.

它的主要作用是依据网络带宽、流量和用户的恳求合理地安排各个视频流数据的传输，并可以依

据用户网络的实际状况实行闾络多播(MutilCast)技术以降低多个用户恳求同一视频流数据时的

网络流量。从而保证了图像质量，有效降低了在多用户并发操作下的图像延迟和带宽占用。同时

也保证了高级别用户可以刚好有效地获得所需信息。并且使变电站遥视警戒系统的采纳不会影响

在同一网络上用户其他系统的正常运行。

2.3.7、数据采控技术

通过网络视频服务器的485总线方式，接入各种数据采集设备。采纳一体化数据采集平台，

具有数字输入量，模拟输入量和数字限制量的平滑接入实力，用于采集红外、门禁等告警数据，

要求精确率高，反应时间短，

2.3.8、数据传输技术

TCP/IP网络协议是目前最流行也是最稳定的网络协议。采纳基于TCP/IP网络协议的适合多

点视频和数据的并发传输技术，降低了系统资源的占用率，便于录像文件的传输。该通讯层支持

多种TCP/IP协议的传输,包括TCP、UDP、多播等。

2.3.9、数据存储、处理、分析技术

为了对告警数据进行分析处理，系统运用Microsoft公司的SQLServer数据库系统，实现

数据库的分布存储和访问，有效地降低了系统负担，大大提高了系统的稳定性。同时，系统支持

对数据的多种查询和分析方式。

同时系统供应了各类数据库。主要有告警数据库、历史统计值数据库、实时曲线数据库、系

统事务数据库。从而为整体数据的存储、处理及分析供应了强有力的依据。

对于变电站常见的抗干扰、防雷等问题，要求在变电站运用统一的机柜和规范的走线形式。

工程实施规范、整齐、简洁、美观。在系统的防雷设计上，采纳接闪器通过引下线接入地网以防

止直机雷，采纳电源避雷器、信号避雷器以防止感应雷。在系统的防磁和防数据干扰上，采纳设

备内置信号滤波器和外壳接地，运用双绞数据线和外围屏蔽层接地。对电磁干扰比较严峻的地点

可以采纳信号线穿管的方式进行。

第三章系统的组成及设计说明

3.1系统组成

A、前端变电站数量

系统不限定前端变电站/所的数量，本期工程实现27个前端变电站的远程图像监控，系统应

可扩充至100个前端变电站，监控点数量不限，并保障系统有最佳性能。

B、传输信道选择

目前，而于变电站遥视警戒系统通常有以太网传输方式

以太网传输方式要求各变电站（所）的光纤供应100M以太网接口，以便于变电

站（所）的图像、声音及数据经监控主机通过以太网接口上传至监控中心。或者要

求变电站（所）已经和监控中心通过局域网相连。变电站（所）的图像、声音及数

据经监控主机通过以太网经过100M以太网桥传至监控中心。采纳光纤100M以太网

数据传输方式，具有很好的图像质量、实时性和扩展性，可获得较高的性能价格比,

图像以数据方式显示。

C.系统介绍

ANT898数字网络视频及会议集中监控系统

美国ANT视频会议系统由多台数字监控DVR主机，限制中心服务器、VideoPoint（客户端终端）

三大部分组成，是一种基于IP网络的高牢能性，大容量，高性能的多点实时交互式数字网络视频及

会议集中监控系统

图1系统总体示意图

如上图所示，在无人值守的变电站一级建立视频和环境监控体系，将多个变电站的视频和数

据信息通过通讯网络上传到监控中心。监控中心对所属各变电站信息进行分析处理，进行相应的

显示、录像和限制。

D、系统组网方式

变电站前端组网如图

图2前端变电站系统原理图

红烟水温灯

外雾浸湿光

度联

动

前端变电站组成描述：

组成：100M-以太网桥、数字视频压缩主机、通用数据采集器及各种传感器。在门卫、围墙

四周合理设置报警装置，在一叫重要的设备区及场所设置摄像点，达到监控无肓区。

视频：前端视频信号，经网络视频主机数字化处理后，通过网桥上传至监控中心，

数据：通用数据采集器主要用于前端告警量的接入，并经网络视频服务器供应的透亮串口上

传到监控中心。

系统为二级组网结构，具体系统网络结构如附图1所示。

第一级包括监控中心和各监控终端，由设在城中变的监控中心和局M1S网上有关领导和职

能部门办公室的图像监控终端组成。

考虑到变电站无人值守，监控中心与各变电站间实行1：N的限制方式，为了保障系统运行

的牢靠性，因此，监控中心内的监控管理服务器和视频监控工作站实行冗余配置，监控中心设备

组成如卜:

由监控管理服务器（可由两台能连续运行的计算机担当）、视频限制工作站（两台），网络

交换机、路由器、网络附件等组成操作平台，均采纳WindowsNT4.0操作系统）。

E、各设备工作原理简介：

视频限制工作站是图像监控系统的操作主机，用于实现图像监控的各种功能。它基于

Windows操作系统，界面友好，操作便利，可对远程前端实现及监视、限制、布防等功能。

MIS网上的其它计算机也可依据须要配置成图像监控主机，并设置不同的用户的权限和优先

级。

监控中心管理服务器起着对整个系统的管理和服务作用。包括系统配置，如图像编码器、摄

像机、报警探测器等设备的配置状况及编号或名称；也包括监控终端和用户的管理，如操作权限、

优先级等等；还可对系统事务，如用户登录和退出，布防和撤防，报警等等进行记录。还能自动

监测网络流量，依据网络上的负荷，自动限制上网图像数据流。还有就是召集开会，限制会场发

言，网上探讨等功能

用户在M1S网电脑上安装监视软件就可以监视并限制远程变电站图像和设备。

视频编码器将接收到的视音频数据•，通过IP网络转发到监控终端，采纳Multicast组播技

术，多个监控终端可同时监控一个前端。监控终端可由一般PC机担当，基于Windows平台，各

前端的图像数据均由软件进行解压还原，一•台监控终端可同时实时监视多个前端。因采纳了

Multicast（组播）技术和先进的网络管理技术，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，从而大大削减网络堵塞的可能性，

任一台MIS网上监控终端均支持多任务工作方式，图像存储、监视、远程限制及系统管理（仅

限系统管理员）可同步进行，而不用增加任何硬件卡。

其次级为各变电站的前端设备，包括远程数字图像编码器、彩色监视器、报警限制器、云

台镜头限制器、灯光限制器、各类摄像机（如固定摄像机、带万向云台摄像机、一体化球形摄像

机等）、各类报瞥器（如红外双鉴报警器、烟雾报警器、温麦传感器、红外对射报警器等1、标准

机柜及其它协助设备等。

各设备工作原理简介：

远程数字图像编码器该设备供应视频输入和限制接口，分别连接摄像机视频输出或视频切

换限制设备、报警设备，并供应以太网接口与监控中心通信。编码器采纳MPEG4压缩标准，帧率

为400帧/秒以上，图像数据流为300Kbps以上。具有1〜16画面实时画面分割功能

报警限制器：供应16路开关量报警输入接口，完成有关报警信号的采集。

灯光限制器：用于灯光限制，可限制射灯、白炽灯、日光灯、镐灯等照明器材。一般在照度

太低的情形下，必需配上灯光才能获得清晰的图像。

云台镜头限制器：用于多路摄像机的云台镜头限制，供应8路云台镜头限制接口。

彩色摄像机：采纳十六倍连带镜头一体摄像机，该摄像机为自动光圈，在遥控时，只要限

制位置和焦距即可，镜头倍数高，图像清晰，须具有逆光补偿功能（用于室内配室内密封防护罩,

具有防尘、隐藏，外观美观）。室外配室外密封防护罩，兼有加热、风扇、温控、雨刷。摄像机

具有昼夜连续工作实力，室外摄像机具有全天候工作实力。

高速一体化预置位球型摄像机：采纳适合于电力系统环境下的具有防雷击、防过压、防静

电、防电磁干扰功能的一体化智能快速球型摄像机。

自动巡航远红外跟踪摄像机：利用自动巡航远红外运动摄像机加强对变电站一次设备运行

中，实时运动图像的不间断检测、刚好报警、故障录像和数据储存的特有功能，及对非法入侵进

行智能跟踪监视。该设备集机械、电子、光学、图像和红外技术于一体，通过机械装置借助激光

定位技术，在3（）米内可瞄准直径为0.1米大小的物体，操作者可通过网络完成多目标的瞄准和

预置，实现远距离多目标温度检测和图像监控，其可设置80个预置点。

F、对上述装置的要求如下：

A、采纳抗雷电、抗干扰设计，能在环境恶劣的户外全天候地工作。

B、整机结构灵巧，外形美观。

C、独特的防尘护罩设计，防雨的同时，实现良好的防尘目的.

［）、高解析度彩色摄像机，22倍光学变焦，8倍数字变焦，最大可达176倍。

E、手动/自动聚焦、自动光圈及背光补偿。

F、水平360度、垂直90度连续旋转，旋转速度可调。

G、80个预置点，可指定预置点自动巡航。

H、可自动记忆摄像头的光圈、焦距等参数，报警时自动找寻目标点、清晰地监视目标

点，真正起到警视联动的效果。

I、自翻转使摄像机倾斜究竟部时进行0至360度旋转。

J、内置温度调整装置，使摄像机全天候工作。

K、创新的焦距/速度自动匹配技术，旋转速度依据焦距长短自动调整。

L、由于对云台、镜头等一体化设计，装置运行牢靠性高，安装便利。

M、独创的自动跟踪功能，更有效实现平安防范。

G、监控中心组成描述

中心设备：10M•以太网桥、以太交换机、视频接入服务器、业务台、打印机等。

流程：中心通过10M-以太网桥接入前端采集信号，同时进入中心以太交换机，中心通过以

太网分挂接入服务器、业务台等，业务台可实现采集信号的处理分析：视频信号可进行录像及检

索，假如接受到前端传感器发生报警信号，可对前端进行限制，包括限制云台转动到相应报警地

点，限制灯光照明及拉响警笛；另外可通过软件预置，当发生报警时，可自动拨号到指定移动电

话+

视频接入服务器可对重要视频信号备份，并通过以太网络上传到上级阅读台，可供上级部门

进行查询。上级部门可随时通过视频接入服务器调用当前视频图象。见图3所示。

前端变电站1前端变电站N

3.2、系统工作原理:

视频图像的传输是一个上行的过程，即从变电站传输到图像监控中心或MIS网上监控服务器

的过程。首先，变电站图像编码器接收各摄像机输出的视频信号，并基于MPEG4的压缩编码方式

将其转换为50帧/秒的数字图像，然后通过网桥转发到图像监控中心或MIS网；最终，佟像监控

中心或MIS网上的监控终端选择接收来自前端的图像数据，通过软解压将图像显示在计算机屏幕

上。

报警信号的传输与图像信号传输一样，也是一个上行过程，但必需确保信号的刚好到达。

发生报警时，图像编码器自动限制和切换摄像机以获得报警点的图像，监控中心的监控主机接收

到报警信号后马上发出声音信号、记录报警事务、进行硬盘录像。

摄像机限制、灯光限制、布防等限制信号是下行传输的，由监控中心或MIS网上的监控主

机发出各种限制信号，图像编码器收到限制信号后，通过云合镜头限制器或干脆限制摄像机，完

成布防操作。

系统局端网络通信采纳TCP/IP和网络组播(Multicast)技术，最大限度地利用了网络的传

输性能和网络带宽，避开了网络的拥塞。

会议系统的设计

.其中各部分产品配置说明如下：

(1)、ANT898-1600服务器(1台)

举荐配置：高性能服务器1台。运行Win2()00Server操作系统。全部呼叫和会议均由此负担。

平安考虑：

通过防火墙连接到骨干网。具有公共固定IP地址

防火墙须要：

1)打开H.264端口(1720)接受呼叫。

2)依据ANT898-I600服务器的申请动态打开端口(1024—65536)。

1720端口(或配置成其他端口)接受呼叫后，会自动检测对端的应用程序是否是牢靠的应

用程序，然后向防火墙申请打开相应的端口。由于服务器不接受其他端口和其他应用程序的恳求,

可以保证服务器的平安性，而防火墙只在接受服务器的恳求(牢靠恳求)后，才打开相应的端口。

最新的防火墙(如CiscoPIX515,CiscoPIX520,HPe-FireWall,CheckPimCheckPointFireWall-l

等)设备或软件均支持H.264协议，可参考相关防火墙运用手册中如何配置H.264端口的说明。

(2)、DVR及会议客户终端Viewpoint

举荐配置：27台PC,每个分会场均配置一台PC,安装美国ANT的高性能监控及会议终端

软件。

(3)、管理终端

举荐配置：I台PC,并安装美国ANT管理员终端软件。

管理实力：

•配置ANT898-1600服务器，和终端等设备。

•监视和显示网络中各设备的运行状态：运行、离线、异样等。

•显示会议即时信息，包括会议名、终端名、各种会议资源等。

・记录各种操作，各种事务和异样口志。

•可以管理多个多点服务器和终端，多组会议。

•会议登记与取消。

•建立，维护系统数据库。

•接收会议召集人的会议申请。

•形成会议总体网络拓扑信息。

・用户，会议状态查询。

•限制会议的召开与结束，以及终端的加入和释放。

4、系统特点

依据不同的用户网络环境，美国ANT系统可向不同带宽接入的终端供应相同服务，不同图

像质量。特点如下：

>高性能，高牢靠性的平台

>对硬件的要求很低

>优秀的图象声音质量

针对Intel的1A架构进行优化，在2M带宽下可以保证CIF大小30帧的图象。

>服务器的大容量设计

-支持多服务器并行处理

-支持服务器的级联

>支持全部的网络接入方式

>支持不同网络间的互通

>QoS保证

-自动带宽调整

-手动调整：

-话音优先

-唇音同步

>支持多种视频输入

>多种方式的会议支持

>低时延

>同其他视频网络的互通

3、系统远程消防报警的设计

采纳区域火灾报警限制器，实现了远程图像监控系统、消防报警系统的互联，即任何一个

探头发生报警，就会自动切换到相应的摄像机镜头。

区域火灾报警限制器采纳RS232标准接口与远程数字图像编码器通信，可以将发生报警烟

感探头的具体位置发送给远程数字图像编码器，从而实现警视联动、报警图像复核的功能，提高

了消防报警的精确性，对变电站平安运行起到了实质性的效果。

3.4、系统远程安防报警的设计

安防报警由红外双鉴探头和红外对射探测器组成。红外双鉴探头有效测控范围为半径35m。

•旦发生非法进入，系统则马上自动将报警信息送监控中心，以声光结合的方式通知值班人员；

同时自动切换摄像机镜头，并启动录像设备录像，切实起到对非法入站人员的监视作用。

3.5、系统抗干扰功能设计

由于变电站地处强电场、磁场环境，简单对图像数据等信号产生干扰，因此在现场安装中对

视频线采纳铝带屏蔽，对限制信号线包括RS485的传输实行良好的接地和隔离爱护措施，以起到

抗干扰和过电压爱护作用，对变电站主机、摄像机、云台、限制器等外壳做好接地爱护。要求供

货商产品在设计中都有TVS器件和防雷器件进行抗雷击爱护。通过这些措施必需符合GB6833.1

中规定的静电放电敏感度试验、电源瞬态敏感度试验、辐射敏感度试验及传导敏感度试验要求。

其它抗干扰措施还有：

A、组合电缆：依据电力系统对电缆的特殊要求：阻燃、防火、防小动物，鉴于市场上无铠

装的视频电缆，要求供货商定做了包括限制电缆、视频电缆和电源电缆三合一的铝带铠装阻燃电

缆，同时对高压甩磁场起到了良好的屏蔽作用。

B、镀锌管、PVC管和PYC槽户外埋地电缆加套热镀锌管，电缆沟内一般电缆加套”C管,

室内电缆加套PVC槽。

3.6、系统稳定性和牢靠性设计

对于图像监控系统，稳定性和牢靠性是最重要的。

系统运行的稳定性和牢靠性，取决于硬件设备和软件系统的牢靠性，优秀的抗干扰实力和良

好的运行维护管理工作。

牢靠性要求如下：

A、监控系统所选择的设备、操作系统和应用软件均具备连续、牢靠工作的实力。

B、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）实力及防雷实力，

C、监控前端主机具有自动复原功能；能长期稳定地工作。

D、系统可在气温-20匕〜80，C、地震烈度不高于7级的环境下正常工作。

E、本图像监控系统能实现本次工程设计的全部功能，在MIS网上限制操作时不会影响MIS

网原有系统的正常工作。

F、由于监控系统中的图像编码器和系统中的服务器均采纳了嵌入式处理器和实时操作系统

（RTOS）,摆脱了Windows操作系统和PC机模式，大大提高了系统的稳定性，同时避开了病毒和

黑客的侵袭。

G、系统平均无故障工作时间:2100000小时。

第四章系统功能详述

本方案使得操作员无论在本地、还是在远程监控终端均可完成全部的监控操作，包括画面

分割显示、各类摄像机的限制、灯光等各类开关型设备的限制、报警系统的布/撤防、报警联动

限制等全部强大功能。

4.1、音视频传输

通过同一传输通道，各变电站前端与监控终端（监控中心及UIS网络终端）之间实现音频

信号的双向传输和视频信号的单向传输，图像信号和音频信号分开传送。

MIS网用户终端的图像监视权限由监控管理服务器限制，且系统管理员可通过MIS网上任何

一个终端，对整个视频系统（包括各主要监控设备）进行管理和维护。

4.2、摄像机

A、通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。

B、能清晰监视户内外设备，如主变压器及其它充油设备是否漏油，油位指示、各类高压电

器等，主闸刀的分合状态，线路及设备的接地状况以及操作人员的操作状况等。

C、能清晰监视开关室内环境。

D、能清晰监视限制室内的环境，能清晰地看到室内设备、限制盘、仪表。满意大范围、远

近距离监视的要求，

E、能实时、清晰地显示图像，摄像机信息能与地理位置图相关联，并有摄像机的地点提示。

4.3、报警器材及功能

A、能设置报警时图像的存储方式、存储时间、存储间隔时间以及限制输出设备的联动方式.

能手动对远程图像进行捕获存储；可随时调出查询或打印。

B、对报警设备进行布防、撤防的操作员刚好间自动存档：报警事务的报警设备名称和报警

时间自动存档。

C、限制中心操作员或指定的授权者能实现对变电站报警点进行逐个布防、撤防。并且能在

电子地图上进行布防、撤防；以及限制输出设备的联动方式（如照明灯光、警笛等）。同样可在

本地实现全部这些功能。

I）、报警时在监控中心能刚好获得现场图像，通过录像，保留全过程。发生报警能进行自动

录像，以便于事故处理与分析。

E、在变电站利用周界布防的红外对射报警器、双鉴报警器、门禁等进行防盗报警；在开关

室、电容器室、主控室、GIS室等处布设烟感报警装置及温度报警。

F、报警装置在有效范围内保证牢靠动作。对于红外双鉴报警器的有效防护范围为半径20

米；对于温感、烟感探测器的有效防护面积不小于80平方米；对于烟感探头达到消防二级灵敏

度启动标准；具有报警器材故障和断线自检测功能。并可延时0.1〜5s发送。

G、一旦远方变电站有人入侵或发生火灾，立刻发生报警，当地主机将在1秒内响应，系统

能自动切换到相关位置的图像并启动警笛，将图像和报警信息同时传送到监控中心；监控终端（指

定的报警服务器）和本地的限制键盘能在1.5秒内自动弹出报警信息，以声光的方式通知值班人

员，在主机的地理区域图上显示报警点的具体位置，报警类型，自动显示并在监控终端上实时录

制相关摄像机的图像，同时发出告警。当发生多点报警时应采纳覆盖方式。

II、当变电站发生报警时，远程监控中心的操作员或指定的授权者能对报警信号进行复位。

I、报警时监控前端能自动打开灯光、警笛等报警联动设备.

J、远程用户可以设置多个布防文件，依据不同的时间段系统能自动调用不同的布防文件进

行布防，时间段用户可以设置。

K、系统供应全部烟感报警组合的一个无源遥信接点,并接入RTU装置。

4.4、切换与限制

A、终端户外摄像机具有自动调温爱护功能。

B、监控终端具有定时自动切换，人工手动切换，报警自动切换等三种方式或设定其中的几

种切换方式。

C、自动循环切换方式包括同一站点的摄像机切换、同一有预置功能摄像机的不同预置点的

切换和不同站点间的轮回切换。所切换的摄像机个数可以随意设定组合，其中切换时间可以随意

设定（5〜60秒）。

D、MIS用户终端的图像，监控权由监控管理服务器限制。当优先级较高的监控终端接管优

先级较低的监控终端对某一远程图像的限制权时，优先级较低的监控终端上能给出相应的提示信

息。

E、系统能实现多点看一点的功能，实现MIS网上多个用户终端同时观测某变电站终端的某

一摄像机的实时图像。此时的限制权在第一召集人的用户终端，其他用户终端可以通过网络协商

获得限制权（本地操作员拥有最高优先权）。

F、系统能满意多个网络终端同时观测某变电站终端的1〜16路实时图像。

G、系统具有多点对多点功能，多个网络终端可同时监控多个不同的变电站终端。

H、监控终端能选择远方变电站终端（受控端）的任一摄像机进行监控，本地操作员通过限制

键盘同样可以实现。实现对鬼像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整；假如是带预置点的云

台，监控中心操作员能限制云台干脆到预置的方向和视察角度（包括水平转动角度和垂直转动角

度）；镜头的预置点位置以中文列表形式显示。能限制远端监控终端的受控设备，如照明灯光等。

I、监控终端能手动对远程图像进行录像，可随时调出查询并对录像文件进行回放。

J、图像切换时间：当近程图像处于连接状态时切换时间小于0.5秒；当远程图像不处于连

接状态时，还应加上建立连接的时间；正常连接时间应不大于2秒。远程限制摄像机云台、镜头

和灯光及警笛时，限制响应时间小于0.5秒。

K、终端摄像机具有电源远方投切功能（如为防止摄像机在夏季运行时温度过高影响设备寿

命，平常可设置断开工作电源，待连接时自动或手动给摄像机上电传送图像，如系统发生报警时

会全部自动正常投入运行）.

4.5、权限

系统由系统管理员统一管理，系统管理员能设置操作员的数量、用户名和原始口令，具有

设置和限制监控终端和操作人员的连接权限、限制权限和管理等级等运用权限的优先级功能。

A、每台远程监控终端可指定其监控范围。

B、每台远程监控终端可随意指定其所能查询的摄像机数目。

C、每台远程监控终端有32级优先级别之分，优先级体现在限制权协商上。

每个远程用户的各项操作权限可以分别赐予和禁止，特殊是一些涉及到系统平安性的重要操作。

D、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、限制远程摄像机和云台、

限制远程受控监控终端的输出、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

换的方式和时间等权限。

E、远程操作人员进入和退出监控软件需输入用户名和口令；能随时对监控软件的操作进行

锁定和解锁。

F、远程操作人员对监控软件的运用记录自动存档。

第五章系统软件

5.1、系统软件平台

图像编码器和视频服务器均采纳了高性能的系统，无须人为操作，开机即可工作。

网络服务器和监控中心值班员工作站采纳WINDOWSNT中文操作系统。

其他用户采纳WINDOWS98/2000中文操作系统。

5.2、应用软件

A、安装

安装设置便利，有专用安装软件、安装向导，有中文提示。

B、工作方式

•有防病毒实时监测软件。

•软件能远程升级。

5.3、监控管理服务器

服务器软件实时检测并报告系统运行状况：每隔30秒检测各终端是否正常工作；若发觉故

障发出状态报告并在电子地型上显示。

通过服务器配置及管理MIS网络终端的增、减、改，以及IP地址等信息的设置。

5.4、终端软件

各工作站点监控终端应用软件的界面风格统一、直观性强。

终端软件供应系统的各项操作和监控功能；监控终端的操作、限制，如连接图像、遥控摄像

机、录像、限制输出、报警布防撤防等功能，均以中文菜单方式敏捷实现。界面直观易懂，运用

便利，无须特地培训。鼠标点击即可完成操作。

Web巡游功能：经授权，MIS网上用户无需安装监控软件即可利用IE阅读器实现图像监控。

第六章技术指标

本方案中全部主要设备的技术指标如下表所示：

一、数字监控主机

产品型号ANT820C

视频输入1」6路复合视频信号,PAL或NTSC制式,lVpp/75Ohm3NC接头帧率：25F/S、30F/S

输出码率70kbps-1000kbps

语音输入16路语音线路输入采样率：8KHz输出码率：8kbps

主输出1路SVGA显示器,1024*768.VGA接头

辨别率PAL:384*288,NTSC:320*240

捕获率25帧/秒--400帧/秒(PAL)30帧/秒-480帧/秒(NTSC)

压缩比MPEG-4算法压缩比

多画面1、4、7、10、13和16多画面/满屏

移动检测16路随意区域动态检测(<40ms)

硬盘容量标准机箱内可接8个海量硬盘或磁盘阵列

录像备份可选IDE/SCSI接口的活动硬盘、DVD-RAM.DAT驱动器和网络存储媒介

抓拍存储回放图像抓拍用途I-44M软盘存储

保存格式录像内以AVI格式保存

录像速度1/60,1/2,1,4,8,12'5和25帧/秒

媒介PSTN、ISDN、DDN、LAN、WAN

协议TCP/IP.HTML

二、一体化彩色摄像机

产品型号ANT820C

摄像器件

镜头倍数内置22倍光学变焦及10倍电子变焦镜头

焦距长度F3.9mm-63.0mm(自动光圈)

水平解像度(条)480TVL

最低照度0.2LUX

背光补偿开/关/自动

白平衡自动/预置/手动

信噪比大于48dB

电源直流12V

功率

外型尺寸

重量

三、一体化球形摄像机（日夜两用型）

水平辨别率：480线;

信噪比：>48dB；

预置点数目：256；

定位精度：0.05度

变焦：光学：23倍，数字44倍；

水平旋转速度：120°/秒;

水平转动范围：36011无限制；

俯仰范围：90°；

自动水平扫描：连续；

电源：DC12V；

耗电量：

最低照度：0.1LUX（彩色）0.02LUX（黑白）;

限制方式：RS485总线限制;

自动翻转功能：垂直90。时可自动翻转：

通信波特率：9600bps；

信号制式：PAL；

增益限制：自动/手动；

背光补偿：开/关；

自动巡航：128个巡航预设点；

焦距/速度限制：限制速度依据焦距的长短自动调整:

环境温度：-10°C〜+60匕

四、自动跟踪球形摄像机

主要特点：能够自动锁定并跟踪运动目标。

水平辨别率：480线；

信噪比：>48dB；

预置点数目：256；

定位精度：0.05度

水平旋转速度：120°/秒；

水平转动范围：36()。无限制；

变焦：光学：16倍，数字8倍；

俯仰范围：90°；

自动水平扫描：连续；

电源：DC12V；

耗电量:

最低照度：0.1LIX；

限制方式：RS485总线限制;

自动翻转功能：垂直90°时可自动翻转；

通信波特率：9600bps；

信号制式：PAL；

增益限制：自动/手动；

背光补偿:开/关：

自动巡航：256个巡航预设点；

焦距/速度限制：限制速度依据焦距的长短自动调整;

环境温度：-10°C~+60°C

五.通用数据采集器

1、概述

通用采控器适用于各种现场自动化监测及限制。它可以采集6路模拟直流信号输入、12路

数字信号输入，并供应4路数字信号输出限制，可以广泛地应用于有大量模拟、数字信号采集和

限制的场合。要求适用于各种工作环境，具有很高的牢靠性。依据须要运用不同的电源，并向外

接传感器供应电源。它可以供应带隔离电源的RS232/RS485通讯接口，通过RS485现场总线或

Modem以接入不同的上位机。它具有内部时钟和带掉电爱护的内部存储器，可以存储系统配置和

历史数据。它运用先进的中心处理器，具有自我诊断和爱护功能。应具备如下性能：

监控类型：模拟输入量，数字输入量，数字输出量。

监控节点数如下表所示：

一台通用采控器最大可以采集6路直流模拟信号，每路信号均以

模拟输入量6路差分方式接入，信号之间相互独立。信号的输入方式可以依据须

要选择为0-1OVDC或4-20nv\

一台通用采控器）最大可以采集12路数字输入信号，各路信号之

数字输入量12路间须共地。每路信号之间相互独立。信号的输入方式可以依据须

要选择为干触点（包括OC门）或环路电流。

一台通用采控器）最大可以供应4路数字输出信号，每路输出信号

数字输出量4路之间相互独立。信号的输出方式为继电器触点输出，不分正负极，

可以限制各种开关

2.技术指标

输入范围：0T0VDC或4-20mA

测量精度：优于1%。

模拟输入量A/D方式：12位双积分

转换速度：80亳秒

采集周期：＜1秒

输入范围：环路电流“0”＜0.25mA,“1”》5mA

数字输入量

采集速度：＜10亳秒

输出容量：1A/250VAe或1.25A/24VDC

数字输出量

反应速度：＜10亳秒

电源输入220VAC

系统可供应±15DC.12VDC以供外接传感器

电源输出

电源

通讯接口RS232/RS485（带隔离电源）可选，速率4800/9600/19200bps

工作环境温度0-50℃（70℃可选），相时湿度5-95%

外观尺寸壁挂式安装

平均故障间隔时间不少于10年

平均维护时间少于1小时

全部硬件置于同一金属箱（架）内，机箱外壳接地，以具

其他

有防尘、反抗或消退电磁干扰实力

八、以太网桥

10M-以太网桥性能指标:

一路标准G7032M接口，支持75欧姆同轴电缆和120欧姆平

通讯接口衡电缆。速率2.048M/S

一路标准以太网10BASE-T接口

电源输入220VAC

工作环境温度0—50C,相对湿度5—95%

外观尺寸

主要功能：10M—以太网桥运用当今最先进的技术，实现了E1和以太网接口之间的数据转

换。它可以选定运用整个10M或其中的若干个时隙进行以太网数据的传输，要求数据没有任何

损失，传输带宽取决于供应的10M信道的实际速率。

九、云台镜头限制解码器

云台镜头限制器是专用于限制云台和三可变镜头及室外防护罩的产品，将这些设备变成可以

进行程控的设备。

性能指标：

一路云台的上、下、左、右运动限制，一路三可变镜头的变焦、

限制点光圈、聚焦限制，一路室外防护罩的雨刷、加热器限制。可通过

限制吩咐设置限制步长。

通讯接口一路RS232/RS485接口，速率9600/19200bps

电源输入220VAC

电源输出12VDG

工作环境温度-10—70C,相对湿度5—95%

外观