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电力变电站远程图像监控系统解决方案(1) |
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| 电力变电站远程图像监控系统解决方案(1) |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 17:29:48  |
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针对电力行业远程图像监控系统的特点，根据翔视DT1000系列网络视频服务器在电力行业工程应用实施的经验，参考广东省广电集团公司就电力远程图像监控系统应用制订的《广电集团电力远程图像监控系统技术标准》，特提出基于翔视DT1000网络视频服务器的电力变电站远程图像监控系统解决方案。
一、综述
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”。
翔视DT1000系列网络视频服务器是广州德特信息技术有限公司自主研发生产的，以数字压缩及网络传输技术为核心，采用目前最先进的视频数字化技术（MPEG-4），符合工业标准并适应中国客户需求的IP网络视频监控产品。该产品能够充分满足客户对远程视频监控方面的需求，在技术性能上体现了目前视频监控领域中数字化和网络化两大趋势，具有高可靠性、高集成度的鲜明特点，可广泛应用于诸如对电力无人驻守变电站、电信机房、银行、道路交通、学校、海关、连锁营业场所的远程视频监控以及本地局域网络方式下的监控。
翔视DT1000系列网络视频服务器于2003年4月通过公安部安全防范报警系统产品质量监督检验测试中心检验（公沪检：031367），翔视网络视频集中监控系统管理软件获广东省信息产业厅颁发的软件产品登记证书（粤DGY-2002-0578）。
基于翔视DT1000网络视频服务器的电力变电站远程图像监控系统解决方案针对变电站内的如下目标实施实时监控：
实现对变电站区域内场景情况的远程监视、监听；
监视变电站内变压器、断路器等重要运行设备的外观运行状态；
监视变电站内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态；
监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态；
监视变电站内其他充油设备、易燃设备的外观状态；
监视变电站内主要室内环境（主控室、高压室、电容器室、独立通信室等）的情况；
实现变电站站内关键部位防火、防盗自动监视，可进行周边报警联动。
二、系统设计依据和原则
主要依据电力行业对电力远程监控系统的需求，以及本产品在电力系统多次应用过程中实际经验，电力远程监控系统招标文件技术部分中所提出的整体建设目标、系统功能、技术性能指标等，在设计时着重参考《工业电视系统工程设计规范》、《MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码（6部分）》、《100BASE-TX快速以太网接口标准》、《广电集团电力远程图像监控系统技术标准》等标准。
本解决方案以满足实际应用为出发点，在视频传输方面尽量利用电力现有的通讯网络以求最大程度降低系统造价。系统设计原则如下：
系统稳定性、可靠性；所选硬件均选用先进、成熟、可靠的产品，且具备良好运行业绩。
系统先进性；采用目前最先进的软硬件组合，使系统兼容性、升级、扩展更容易，并采取模块结构维护简单化。
系统易操作性和实时性；所有操作均采用WINDOWS标准窗口操作，并使信号实时上传，真正做到实时性。
免维护性；通过模块化、层次化的设计可基本实现系统的免维护。
可扩容性；可根据需要方便地进行网络逐级汇接，增减各类站级前端设备等。
三、系统网络结构
基于翔视DT1000网络视频服务器的电力变电站远程图像监控系统，对于纳入遥视监控范围的变电站的数量没有限制，主要视其应用环境的网络状况，因此基本上系统规模可根据电网区域范围大小和变电站数量自由组合定义。同时系统可按多级组网的方式，形成大规模的监控网络。
根据电力行业的应用特点及管理模式，其电力变电站远程图像监控系统基本上分为主控中心、区域监控中心和站端系统的三级网络结构方式。系统在各变电站站端装备一台或多台翔视DT1000网络视频服务器（具体数量视变电站内配置的监控摄像机数量）执行视频处理单元RVU功能，完成对视音频信号的数字化及编码压缩处理，将其和报警等数据信息一起打包成IP数据包在IP网络上传输；各集控中心（包括巡检中心）设区域监控中心，利用中心与变电站之间的10/100Mb/s (10/100BASE)光/电接口通道或2Mb/s(G.703)电路通道，接收各变电站站端网络视频服务器上传的视音频、报警信息，同时通过“翔视网络视频集中监控系统管理软件”进行远程实时监控；在条件成熟的前提下可在调度中心设立主控中心。系统的分级拓扑简图如图一所示。
此外，可将监控网络单独划为一个VLAN子网，只通过FE或GE与中心交换机或路由器建立连接，这样，变电站内的设备运行信息可直接进入电力单位的MIS网络，即将图像、语音、报警信息送到MIS系统，使得MIS上的被赋予权限的工作台式电脑都可获得图像、报警等信息而无需额外建设投资。
四、系统组成及各部分配置要求
4. 1 电力变电站远程图像监控系统的组成
如前所述，根据电力行业的应用特点及管理模式，其电力变电站远程图像监控系统由主控中心（调度中心）、区域监控（巡检）中心和前端变电站站端部分（监控前端）以及传输网络设备构成。
其中，主控中心和区域监控中心的功能基本一致，主要包括监控管理服务器、中心值班员工作站、录像资料存储设备以及翔视网络视频集中监控系统应用软件。变电站监控前端部分包括摄像机及配件、语音设备、网络视频服务器（视频处理单元RVU）、矩阵控制器（可选）、告警处理单元等。
视频、音频、告警信息，由网络视频服务器压缩编码后，通过通信网络，上传到监控中心，完成实时监控，掌握站内设备运行情况。监控中心可实施对变电站监控设备的管理、告警信息的查询、图像浏览和控制等功能。
考虑到电力系统建设的阶段性特点，基于翔视DT1000网络视频服务器的电力变电站远程图像监控系统具备良好的可扩展性。各功能部分采用模块化结构，非常易于扩容、组网方便、配置灵活，并具有良好的用户接口。
在系统加入新的变电站时，只须建立站端监控前端系统并建立和监控中心的连接即可；
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组建全省的监控网络。
4．2 变电站监控前端部分
变电站监控前端部分设备安装在变电站现场，完成变电站现场各种信息采集、处理、上传，主要可分为网络视频服务器（视频处理单元RVU）和外围监控设备两大部分。设备应符合变电站自动化设备设计要求及有关标准，各部分的配置和要求如下：
4．2．1 网络视频服务器
网络视频服务器是电力变电站远程图像监控系统中的核心设备，执行电力有关标准规范中所谓的站端视频处理单元的功能，主要包括：
采集变电站各监控对象的视频图像和背景声音，经过压缩编码后上传到监控中心；
在需要时，通过现场网络连接解码器，根据本地或监控中心操作发出来的命令控制视频切换、控制镜头聚焦、近景/远景、光圈调节，控制云台上下、左右和自动巡视动作；
根据告警处理单元、报警探测器采集到的各种状态信息和报警信息，实现警视联动录像功能，自动启动告警照明灯、警铃等受控设备，自动以字幕、声光提示报警加以说明；
与变电站相关自动化系统（即综合自动化系统或RTU、门禁系统等）互联互动，根据预先设定信息实现和所连接的自动化系统之间的联动；
需要特别指出的是，由于翔视网络视频服务器的独特性能和强大功能，在变电站站端和监控中心之间网络带宽允许的情况下，它可以将变电站站端所有监控对象的视频图像实时上传到监控中心并同时显示。而采用工控机加视频压缩卡或采用数字硬盘录像机执行站端视频处理单元功能的电力变电站远程图像监控系统模式，由于其自身架构原因，就无法实现这一功能。出于变通考虑，通常在摄像机和监控站端视频处理单元之间接入矩阵控制器（如十六路入四路出），减少输入到站端视频处理单元的视频路数，达到准实时监控的目的。
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4．2．2 外围监控设备
由于各变电站规模、电压等级、变电站形式（室内、室外）的不同，外围监控设备的类型、构成和组织结构，尤其是摄像点的布置和摄像机的类型数量差异较大，总体上以满足图像监控基本目标和要求为原则进行配置。
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