針對(duì)電力行業(yè)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，根據(jù) 締盟視迅D&M 系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在電力行業(yè)工程應(yīng)用實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)，參考上海廣電集團(tuán)公司就電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用制訂的《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，特提出基于締盟視迅D&M 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。

　　系統(tǒng)綜述

　　隨著無(wú)人值守變電站管理模式的推廣，變電站巡檢制度的建立，在巡檢中心、集控中心(集控站)等相關(guān)部門通過(guò)現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)對(duì)所屬變電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障和意外情況告警接收處理，可提高變電站運(yùn)行和維護(hù)的安全性和可靠性，并可逐步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行更為安全、可靠。在電力系統(tǒng)，這種監(jiān)控系統(tǒng)也被稱為“遙視系統(tǒng)”。

　　基于締盟視迅D&M 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)解決方案針對(duì)變電站內(nèi)的如下目標(biāo)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控：

　　● 實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站區(qū)域內(nèi)場(chǎng)景情況的遠(yuǎn)程監(jiān)視、監(jiān)聽(tīng);

　　● 監(jiān)視變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運(yùn)行設(shè)備的外觀運(yùn)行狀態(tài);

　　● 監(jiān)視變電站內(nèi)CT、PT、電纜接頭和絕緣子等高壓設(shè)備的外觀狀態(tài);

　　● 監(jiān)視變電站內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)和接地刀閘的分合狀態(tài);

　　● 監(jiān)視變電站內(nèi)其他充油設(shè)備、易燃設(shè)備的外觀狀態(tài);

　　● 監(jiān)視變電站內(nèi)主要室內(nèi)環(huán)境(主控室、高壓室、電容器室、獨(dú)立通信室等)的情況;

　　● 實(shí)現(xiàn)變電站站內(nèi)關(guān)鍵部位防火、防盜自動(dòng)監(jiān)視，可進(jìn)行周邊報(bào)警聯(lián)動(dòng)。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)和原則

　　主要依據(jù)電力行業(yè)對(duì)電力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的需求，以及本產(chǎn)品在電力系統(tǒng)多次應(yīng)用過(guò)程中實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，電力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)招標(biāo)文件技術(shù)部分中所提出的整體建設(shè)目標(biāo)、系統(tǒng)功能、技術(shù)性能指標(biāo)等，在設(shè)計(jì)時(shí)著重參考《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、《MPEG4視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)-視聽(tīng)對(duì)象的編碼(6部分)》、《100BASE-TX快速以太網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)》、《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)。

　　本解決方案以滿足實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，在視頻傳輸方面盡量利用電力現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)以求最大程度降低系統(tǒng)造價(jià)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則如下：

　　● 系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性;所選硬件均選用先進(jìn)、成熟、可靠的產(chǎn)品，且具備良好運(yùn)行業(yè)績(jī)。

　　● 系統(tǒng)先進(jìn)性;采用目前最先進(jìn)的軟硬件組合，使系統(tǒng)兼容性、升級(jí)、擴(kuò)展更容易，并采取模塊結(jié)構(gòu)維護(hù)簡(jiǎn)單化。

　　● 系統(tǒng)易操作性和實(shí)時(shí)性;所有操作均采用WINDOWS標(biāo)準(zhǔn)窗口操作，并使信號(hào)實(shí)時(shí)上傳，真正做到實(shí)時(shí)性。

　　● 免維護(hù)性;通過(guò)模塊化、層次化的設(shè)計(jì)可基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的免維護(hù)。

　　● 可擴(kuò)容性;可根據(jù)需要方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)逐級(jí)匯接，增減各類站級(jí)前端設(shè)備等。

　　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　基于締盟視迅D&M 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于納入遙視監(jiān)控范圍的變電站的數(shù)量沒(méi)有限制，主要視其應(yīng)用環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)狀況，因此基本上系統(tǒng)規(guī)模可根據(jù)電網(wǎng)區(qū)域范圍大小和變電站數(shù)量自由組合定義。同時(shí)系統(tǒng)可按多級(jí)組網(wǎng)的方式，形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

　　根據(jù)電力行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)及管理模式，其電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)基本上分為主控中心、區(qū)域監(jiān)控中心和站端系統(tǒng)的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式。系統(tǒng)在各變電站站端裝備一臺(tái)或多臺(tái)締盟視迅D&M 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(具體數(shù)量視變電站內(nèi)配置的監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)量)執(zhí)行視頻處理單元RVU功能，完成對(duì)視音頻信號(hào)的數(shù)字化及編碼壓縮處理，將其和報(bào)警等數(shù)據(jù)信息一起打包成IP數(shù)據(jù)包在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸;各集控中心(包括巡檢中心)設(shè)區(qū)域監(jiān)控中心，利用中心與變電站之間的10/100Mb/s (10/100BASE)光/電接口通道或2Mb/s(G.703)電路通道，接收各變電站站端網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器上傳的視音頻、報(bào)警信息，同時(shí)通過(guò)“量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件”進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控;在條件成熟的前提下可在調(diào)度中心設(shè)立主控中心。系統(tǒng)的分級(jí)拓?fù)浜?jiǎn)圖如圖一所示。

　　此外，可將監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)劃為一個(gè)VLAN子網(wǎng)，只通過(guò)FE或GE與中心交換機(jī)或路由器建立連接，這樣，變電站內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行信息可直接進(jìn)入電力單位的MIS網(wǎng)絡(luò)，即將圖像、語(yǔ)音、報(bào)警信息送到MIS系統(tǒng)，使得MIS上的被賦予權(quán)限的工作臺(tái)式電腦都可獲得圖像、報(bào)警等信息而無(wú)需額外建設(shè)投資。

　　系統(tǒng)組成及各部分配置要求

　　4. 1 電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的組成

　　如前所述，根據(jù)電力行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)及管理模式，其電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)由主控中心(調(diào)度中心)、區(qū)域監(jiān)控(巡檢)中心和前端變電站站端部分(監(jiān)控前端)以及傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。

　　其中，主控中心和區(qū)域監(jiān)控中心的功能基本一致，主要包括監(jiān)控管理服務(wù)器、中心值班員工作站、錄像資料存儲(chǔ)設(shè)備以及量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件。變電站監(jiān)控前端部分包括攝像機(jī)及配件、語(yǔ)音設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(視頻處理單元RVU)、矩陣控制器(可選)、告警處理單元等。

　　視頻、音頻、告警信息，由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器壓縮編碼后，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，上傳到監(jiān)控中心，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控，掌握站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行情況。監(jiān)控中心可實(shí)施對(duì)變電站監(jiān)控設(shè)備的管理、告警信息的查詢、圖像瀏覽和控制等功能。

　　考慮到電力系統(tǒng)建設(shè)的階段性特點(diǎn)，基于締盟視迅D&M 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)具備良好的可擴(kuò)展性。各功能部分采用模塊化結(jié)構(gòu)，非常易于擴(kuò)容、組網(wǎng)方便、配置靈活，并具有良好的用戶接口。

　　● 在系統(tǒng)加入新的變電站時(shí)，只須建立站端監(jiān)控前端系統(tǒng)并建立和監(jiān)控中心的連接即可;

　　● 系統(tǒng)各項(xiàng)功能和運(yùn)行狀態(tài)不受擴(kuò)建影響;

　　● 系統(tǒng)具備多級(jí)組網(wǎng)能力以組建全省的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

　　其基本三級(jí)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖二所示：

　　4.2 變電站監(jiān)控前端部分

　　變電站監(jiān)控前端部分設(shè)備安裝在變電站現(xiàn)場(chǎng)，完成變電站現(xiàn)場(chǎng)各種信息采集、處理、上傳，主要可分為網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(視頻處理單元RVU)和外圍監(jiān)控設(shè)備兩大部分。設(shè)備應(yīng)符合變電站自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)要求及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，各部分的配置和要求如下：

　　4.2.1 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器

　　網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)中的核心設(shè)備，執(zhí)行電力有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中所謂的站端視頻處理單元的功能，主要包括：

　　● 采集變電站各監(jiān)控對(duì)象的視頻圖像和背景聲音，經(jīng)過(guò)壓縮編碼后上傳到監(jiān)控中心;

　　● 在需要時(shí)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)連接解碼器，根據(jù)本地或監(jiān)控中心操作發(fā)出來(lái)的命令控制視頻切換、控制鏡頭聚焦、近景/遠(yuǎn)景、光圈調(diào)節(jié)，控制云臺(tái)上下、左右和自動(dòng)巡視動(dòng)作;

　　● 根據(jù)告警處理單元、報(bào)警探測(cè)器采集到的各種狀態(tài)信息和報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)警視聯(lián)動(dòng)錄像功能，自動(dòng)啟動(dòng)告警照明燈、警鈴等受控設(shè)備，自動(dòng)以字幕、聲光提示報(bào)警加以說(shuō)明;

　　● 與變電站相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)(即綜合自動(dòng)化系統(tǒng)或RTU、門禁系統(tǒng)等)互聯(lián)互動(dòng)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定信息實(shí)現(xiàn)和所連接的自動(dòng)化系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng);

　　需要特別指出的是，由于量子網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的獨(dú)特性能和強(qiáng)大功能，在變電站站端和監(jiān)控中心之間網(wǎng)絡(luò)帶寬允許的情況下，它可以將變電站站端所有監(jiān)控對(duì)象的視頻圖像實(shí)時(shí)上傳到監(jiān)控中心并同時(shí)顯示。而采用工控機(jī)加視頻壓縮卡或采用數(shù)字硬盤錄像機(jī)執(zhí)行站端視頻處理單元功能的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)模式，由于其自身架構(gòu)原因，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一功能。出于變通考慮，通常在攝像機(jī)和監(jiān)控站端視頻處理單元之間接入矩陣控制器(如十六路入四路出)，減少輸入到站端視頻處理單元的視頻路數(shù)，達(dá)到準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。

　　4.2.2 外圍監(jiān)控設(shè)備

　　由于各變電站規(guī)模、電壓等級(jí)、變電站形式(室內(nèi)、室外)的不同，外圍監(jiān)控設(shè)備的類型、構(gòu)成和組織結(jié)構(gòu)，尤其是攝像點(diǎn)的布置和攝像機(jī)的類型數(shù)量差異較大，總體上以滿足圖像監(jiān)控基本目標(biāo)和要求為原則進(jìn)行配置。

　　1、監(jiān)控?cái)z像機(jī)及配件

　　按照《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》參考攝像機(jī)配置如下：

　　應(yīng)用于變電站監(jiān)控的攝像機(jī)類型有一體化球形攝像機(jī)、彩色攝像機(jī)、黑白攝像機(jī)等，加上配套的云臺(tái)、防護(hù)罩、支架和云鏡解碼器等，一般要求指標(biāo)如下：

　　● 一體化球形攝像機(jī)，可預(yù)設(shè)64個(gè)以上位置，視頻輸出VBS1.0Vp-p/75歐，20倍光學(xué)焦距，8倍數(shù)字焦距，清晰度480線，逆光補(bǔ)償功能，自動(dòng)/手動(dòng)聚焦，遙攝全景旋轉(zhuǎn)(360度連續(xù))，傾斜旋轉(zhuǎn)-5°～90°，環(huán)境溫度：-10°～+50°，最小照度1LUX，RS485/232接口，功耗≤50w，信噪比≥40db。

　　● 彩色攝像機(jī)，光靈敏度值<2Lux, 清晰度>470線。

　　● 黑白攝像機(jī)，光靈敏度值<0.5Lux, 清晰度>400線,背光補(bǔ)償功能。

　　● 云臺(tái)、防護(hù)罩、支架，室內(nèi)型云臺(tái)、防護(hù)罩、支架要求具備防銹防腐功能;室外型云臺(tái)、防護(hù)罩、支架應(yīng)具備防雨、防塵、防銹、防腐能力，對(duì)高低溫環(huán)境條件特別惡劣的攝像點(diǎn)，應(yīng)采用具備高低溫防護(hù)能力和雨刮器的防護(hù)罩以保護(hù)攝像設(shè)備。

　　● 云鏡解碼器，具備RS485/232接口，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器透明通道相連接，直接受控于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(視頻處理單元RVU)，按預(yù)定程序或監(jiān)控中心工作人員的操作指令，執(zhí)行對(duì)云臺(tái)和鏡頭等控制對(duì)象的控制。

　　2、警探測(cè)器和告警處理單元

　　報(bào)警探測(cè)器包括煙感探頭、溫濕度感應(yīng)探頭、微波雙鑒探頭、紅外線光束對(duì)射探頭等，用于監(jiān)測(cè)變電站設(shè)備和環(huán)境的異動(dòng)情況。所有報(bào)警探測(cè)器的告警限值可以通過(guò)軟件設(shè)定。

　　報(bào)警探測(cè)器采集的干節(jié)點(diǎn)告警狀態(tài)最先經(jīng)過(guò)告警處理單元的處理，并完成一些邏輯關(guān)系，以數(shù)據(jù)的形式通過(guò)RS232/485串口上傳到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器并最終到達(dá)監(jiān)控中心。在監(jiān)控中心，監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件根據(jù)事先的設(shè)定程序，執(zhí)行一系列關(guān)聯(lián)操作，如對(duì)指定監(jiān)控點(diǎn)圖像進(jìn)行錄像，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器啟動(dòng)變電站相關(guān)位點(diǎn)照明、控制一體化球形攝像機(jī)到相關(guān)預(yù)置位點(diǎn)等等。

　　此外，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)也可以和變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)建立鏈接，將有關(guān)告警數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心，并由監(jiān)控中心執(zhí)行如上所述的處理程序。

　　3、其它設(shè)備

　　變電站監(jiān)控前端可根據(jù)系統(tǒng)需要，配備變電站專用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜放置站端設(shè)備，配備麥克風(fēng)、喇叭等語(yǔ)音設(shè)備通過(guò)系統(tǒng)軟件實(shí)施廣播、對(duì)講等功能，配備防雷設(shè)施、直流供電電源、不間斷供電電源等等。

　　4.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控中心

　　遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的概念包括主控中心(調(diào)度中心)和區(qū)域監(jiān)控(巡檢)中心。主控中心以權(quán)限管理的方式管理監(jiān)控各區(qū)域監(jiān)控中心，主控中心的功能和區(qū)域監(jiān)控中心的功能基本相同，所以在此以區(qū)域監(jiān)控中心為例一并敘述。

　　遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的基本功能是完成所轄變電站圖像的實(shí)時(shí)顯示、控制、存儲(chǔ)、管理等功能，其硬件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)服務(wù)器、值班員工作站、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、存儲(chǔ)打印設(shè)備等組成，其核心是“量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件”。

　　4.3.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)接口

　　根據(jù)電力通信網(wǎng)絡(luò)的具體現(xiàn)狀，為使監(jiān)控中心和變電站站端建立IP網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)接口可采用下列三種接口方式：E1接口：G.703信號(hào)收發(fā)(ITU-T G.703建議);10BASE-T標(biāo)準(zhǔn)LAN接口,符合IEEEE802.3/ETHERNET標(biāo)準(zhǔn);100BASE-TX標(biāo)準(zhǔn)LAN接口, 符合IEEEE802.3U/ETHERNET標(biāo)準(zhǔn)。

　　4.3.2 系統(tǒng)服務(wù)器

　　監(jiān)控中心設(shè)系統(tǒng)服務(wù)器，安裝Windows操作系統(tǒng)以及量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件，并根據(jù)需要配備大容量硬盤或外置存儲(chǔ)設(shè)備。系統(tǒng)服務(wù)器硬件要求P4 2G以上CPU，256M以上內(nèi)存，自帶32M顯存顯卡的工控式PC。

　　系統(tǒng)服務(wù)器作為監(jiān)控中心的系統(tǒng)操作平臺(tái)，主要負(fù)責(zé)接收、存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)和查詢遠(yuǎn)端變電站上傳的視音頻、告警、數(shù)據(jù)信號(hào)，同時(shí)執(zhí)行強(qiáng)大的系統(tǒng)管理功能，包括管理系統(tǒng)用戶和設(shè)定用戶權(quán)限、管理和配置系統(tǒng)設(shè)備、對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處理、作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器管理網(wǎng)絡(luò)用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等等。而這一切功能都是以量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件為核心實(shí)施的。

　　4.3.3 值班員工作站

　　值班員工作站可根據(jù)需要集中或分散地設(shè)在運(yùn)行班組、保衛(wèi)部門、安監(jiān)部門或值班領(lǐng)導(dǎo)處，對(duì)于監(jiān)控變電站數(shù)量較少的系統(tǒng)可將系統(tǒng)服務(wù)器兼做值班員工作站。值班員工作站硬件要求P4 1G以上CPU，256M以上內(nèi)存，自帶32M顯存顯卡的工控式PC。

　　值班員工作站安裝Windows操作系統(tǒng)，通過(guò)IE瀏覽器(如需要也可安裝量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件)對(duì)下轄各變電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括：

　　● 啟停錄像功能，控制攝像機(jī)動(dòng)作，控制雨刷、照明開(kāi)關(guān)和變電站其他控制操作動(dòng)作;

　　● 顯示系統(tǒng)和各變電站電子地圖，顯示布防和撤防狀況和進(jìn)行布防和撤防;

　　● 對(duì)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行各種分割顯示、輪巡顯示、全屏及縮放顯示;

　　● 監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài)，自動(dòng)生成運(yùn)行日志，自動(dòng)進(jìn)行維護(hù)管理;

　　● 查詢報(bào)警狀況和記錄，歷史錄像記錄和管理;

　　● 打印輸出實(shí)時(shí)的和歷史的各種數(shù)據(jù)、報(bào)表、圖像。

　　4.3.4 量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件

　　量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件作為監(jiān)控中心對(duì)下轄變電站遠(yuǎn)程管理和值班運(yùn)行的核心，對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理和維護(hù)。該應(yīng)用軟件能提供標(biāo)準(zhǔn)軟件接口，即二次開(kāi)發(fā)手段，使得其他網(wǎng)絡(luò)用戶能對(duì)圖像信息進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用。同時(shí)，該應(yīng)用軟件能夠很好地支持系統(tǒng)的擴(kuò)充，當(dāng)系統(tǒng)改造或擴(kuò)充時(shí)，不必修改程序和重新組裝軟件就能實(shí)現(xiàn)功能的具體要求。其具體功能在下一章詳細(xì)論述。

　　4.3.5 其它設(shè)備

　　監(jiān)控中心可根據(jù)系統(tǒng)需要增設(shè)圖像打印機(jī)、光盤刻錄機(jī)、不間斷供電電源等設(shè)備以及避雷器、隔離變壓器等防雷抗干擾設(shè)備。

　　系統(tǒng)總體功能、性能指標(biāo)和特點(diǎn)

　　電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)基于締盟視迅D&M 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器硬件設(shè)備，并以量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件為核心，執(zhí)行強(qiáng)大的系統(tǒng)功能。

　　5.1 系統(tǒng)總體功能

　　由于在電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)中，前端的視音頻信號(hào)通過(guò)締盟視迅D&M 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器編碼壓縮成IP數(shù)據(jù)包，會(huì)同前端數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)入IP網(wǎng)絡(luò)，因此，包括監(jiān)控中心的系統(tǒng)服務(wù)器、值班員工作站、變電站本地工作站，網(wǎng)絡(luò)上的任一臺(tái)計(jì)算機(jī)終端，通過(guò)權(quán)限控制的方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)前端變電站的無(wú)級(jí)監(jiān)控。

　　5.1.1 實(shí)時(shí)圖像監(jiān)視

　　包括監(jiān)控中心、電力MIS網(wǎng)上的任意監(jiān)控終端，通過(guò)量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件或標(biāo)準(zhǔn)IE瀏覽器，可實(shí)時(shí)監(jiān)視同一變電站或多個(gè)變電站的所有圖像信息，可以同屏顯示多路(1、4、9、16路)實(shí)時(shí)圖像信息。多臺(tái)監(jiān)控終端可同時(shí)監(jiān)視某一點(diǎn)圖像信息，通信方式為IP單播、組播方式。

　　監(jiān)控終端可以輪巡監(jiān)視多路實(shí)時(shí)圖像信息，在設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的所有監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行圖像巡檢，參與輪巡的對(duì)象可以任意設(shè)定，包括不同變電站的圖像、同一變電站的不同攝像機(jī)、同一攝像機(jī)的不同預(yù)置位等，輪巡間隔時(shí)間可設(shè)置。

　　5.1.2 語(yǔ)音功能

　　本地變電站和監(jiān)控中心值班員工作站之間，不同的監(jiān)控終端用戶之間，可以實(shí)現(xiàn)基于IP的語(yǔ)音功能，包括：實(shí)時(shí)的語(yǔ)音半雙工對(duì)講及語(yǔ)音廣播功能;采用IP語(yǔ)音系統(tǒng)內(nèi)單方呼叫，被呼叫方應(yīng)自動(dòng)應(yīng)答(指系統(tǒng)IP應(yīng)答);不同的用戶之間進(jìn)行在線工作交流;向低等級(jí)的用戶發(fā)出工作指令;變電站端場(chǎng)景錄音;與站內(nèi)的維護(hù)操作人員對(duì)講機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程對(duì)講。

　　5.1.3 本地及遠(yuǎn)程控制

　　本地變電站或遠(yuǎn)程的任意監(jiān)控終端，通過(guò)量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件或標(biāo)準(zhǔn)IE瀏覽器，可控制變電站的云臺(tái)、鏡頭等監(jiān)控設(shè)備，布防/撤防設(shè)置，變電站現(xiàn)場(chǎng)照明等設(shè)備控制;也可以按照事先軟件設(shè)置的聯(lián)動(dòng)策略，對(duì)變電站報(bào)警觸發(fā)執(zhí)行一系列的控制程序。

　　自動(dòng)復(fù)位功能，對(duì)于受控的前端設(shè)備，包括云臺(tái)、鏡頭、燈光等，按照事先軟件設(shè)置，在控制完成后的可設(shè)定的時(shí)間段后恢復(fù)到默認(rèn)狀態(tài)。

　　控制權(quán)級(jí)別，監(jiān)控中心的系統(tǒng)服務(wù)器可以設(shè)置不同終端用戶的控制權(quán)等級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的用戶根據(jù)等級(jí)優(yōu)先的原則可無(wú)條件獲得低優(yōu)先級(jí)用戶的控制權(quán)，同級(jí)別用戶根據(jù)時(shí)間優(yōu)先的原則獲得控制權(quán)。

　　5.1.4 錄像功能

　　系統(tǒng)默認(rèn)的錄像速率為25 幀/秒(PAL制式)，但用戶可對(duì)錄像速率進(jìn)行調(diào)整，以減輕硬盤與系統(tǒng)的負(fù)荷。每一路視頻數(shù)據(jù)錄像參數(shù)均可以獨(dú)立設(shè)定，相互之間不會(huì)有任何干擾。錄像的磁盤容量空間可設(shè)置，并具備自動(dòng)覆蓋功能，即設(shè)定的磁盤容量空間被錄像資料用完后，新的錄像資料將逐漸覆蓋最舊的錄像資料以循環(huán)利用磁盤空間。系統(tǒng)錄像功能包括實(shí)時(shí)錄像、定時(shí)錄像、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)預(yù)觸發(fā)錄像及報(bào)警預(yù)觸發(fā)錄像。

　　5.1.5 報(bào)警功能

　　電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警種類可分為外圍報(bào)警和內(nèi)部報(bào)警兩類。

　　外圍報(bào)警包括變電站事故報(bào)警、電力設(shè)備狀態(tài)變化及故障報(bào)警、消防報(bào)警、防盜報(bào)警、防火報(bào)警、電力設(shè)備水浸報(bào)警、門禁報(bào)警、非法闖入及畫(huà)面異動(dòng)報(bào)警等，主要通過(guò)告警處理單元或變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)到達(dá)監(jiān)控中心。報(bào)警事件發(fā)生后，監(jiān)控終端將發(fā)出聲光提示并顯示報(bào)警位置和類型。監(jiān)控中心將人工或按預(yù)定程序發(fā)出控制指令，聯(lián)動(dòng)相應(yīng)報(bào)警目標(biāo)的圖像監(jiān)視，指定相應(yīng)攝像機(jī)進(jìn)行錄像，啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)照明、警笛等。相關(guān)設(shè)備啟動(dòng)后，應(yīng)在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉，且現(xiàn)場(chǎng)照明在白天(時(shí)間段可設(shè))可不打開(kāi)。

　　內(nèi)部報(bào)警主要包括前端視頻信號(hào)中斷報(bào)警和系統(tǒng)服務(wù)器磁盤容量空間報(bào)警。一旦因攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器之間線路故障、網(wǎng)絡(luò)故障、設(shè)備故障等原因，導(dǎo)致視頻信號(hào)中斷丟失，或系統(tǒng)服務(wù)器的錄像存儲(chǔ)空間超過(guò)預(yù)定值，系統(tǒng)能夠立即檢測(cè)到并做出聲光報(bào)警提示和日志記錄等相應(yīng)動(dòng)作。

　　報(bào)警級(jí)別可根據(jù)需要設(shè)定為嚴(yán)重報(bào)警、一般報(bào)警兩級(jí)。報(bào)警信號(hào)、報(bào)警內(nèi)容可在任何畫(huà)面自動(dòng)顯示。所有報(bào)警信息均自動(dòng)保存，可由報(bào)警信息檢索回放相應(yīng)的圖像錄像，有需要時(shí)可打印輸出。發(fā)生多點(diǎn)報(bào)警時(shí)，按報(bào)警級(jí)別高低優(yōu)先和時(shí)間優(yōu)先的原則顯示存貯。

　　5.1.6 系統(tǒng)管理功能

　　電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)管理功能包括歷史圖像管理、安全管理、日志管理等。

　　1、歷史圖像管理

　　監(jiān)控中心值班員工作站、電力MIS網(wǎng)上的任意授權(quán)終端用戶均可通過(guò)訪問(wèn)系統(tǒng)服務(wù)器，遠(yuǎn)程檢索回放站端的任一攝像頭的歷史圖像及報(bào)警錄像。系統(tǒng)提供了智能化快速檢索回放錄像資料的功能，可按時(shí)間、地點(diǎn)、攝像機(jī)、報(bào)警事件等要素進(jìn)行檢索，大大降低了檢索時(shí)間和復(fù)雜程度，使用戶可以迅速地查找到需要的錄像資料。

　　回放有逐幀、慢放、常速、快速及放大/縮小等多種方式，并可以將任意一副回放圖像存放成JPEG或BMP格式的圖像，供數(shù)據(jù)交換使用或打印輸出。

　　2、安全管理

　　本系統(tǒng)提供了多種安全措施保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行及相關(guān)信息的保密性。

　　● 實(shí)行操作權(quán)限分級(jí)管理，按工作性質(zhì)對(duì)每個(gè)用戶賦予不同權(quán)限等級(jí)，系統(tǒng)登錄、操作均進(jìn)行權(quán)限查驗(yàn);

　　● 使用圖像掩碼技術(shù)，在壓縮后的每幀圖像中加入了特定的文字或圖像數(shù)據(jù)，防止原始錄像資料被人為篡改;

　　● 防死機(jī)看門狗(WATCHDOG)功能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器硬件設(shè)備出現(xiàn)異常死機(jī)時(shí)，看門狗功能可以自動(dòng)重新引導(dǎo)設(shè)備恢復(fù)正常工作，保障設(shè)備的持續(xù)正常運(yùn)行。

　　● 備份功能，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出磁盤容量空間報(bào)警，或者用戶有重要的監(jiān)控錄像需要備份時(shí)，可以使用系統(tǒng)的備份功能，將所需的監(jiān)控錄像資料轉(zhuǎn)儲(chǔ)至其他指定的存貯介質(zhì)。系統(tǒng)支持如可擦寫(xiě)光驅(qū)、外接磁盤陣列等可以熱插拔的存貯設(shè)備，用戶無(wú)需中斷系統(tǒng)的工作就可以完成備份操作。

　　● 日志功能，詳見(jiàn)下一節(jié)日志管理。

　　3、日志管理

　　系統(tǒng)的每個(gè)重要的操作和事件都有詳細(xì)的日志記錄。日志可分為報(bào)警日志、錄像日志及用戶操作日志。日志記錄僅供擁有系統(tǒng)管理員級(jí)權(quán)限的用戶查看，以保證系統(tǒng)的安全性。

　　4、其它

　　本系統(tǒng)具有較強(qiáng)的容錯(cuò)性和故障自診斷功能，不會(huì)因誤操作或設(shè)備故障等原因?qū)е孪到y(tǒng)出錯(cuò)和崩潰。

　　系統(tǒng)的核心硬件設(shè)備—- 締盟視迅D&M 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器作為嵌入式設(shè)備，采用了目前最新的閃存技術(shù)來(lái)保存OS和系統(tǒng)參數(shù)，即使設(shè)備掉電也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。而且設(shè)備內(nèi)置WEB服務(wù)器，需要升級(jí)或更改配置參數(shù)時(shí)，可以遠(yuǎn)程通過(guò)IE瀏覽器實(shí)現(xiàn)。

　　5.2 系統(tǒng)的性能指標(biāo)及主要參數(shù)

　　視頻制式NTSC或PAL格式

　　視頻壓縮方式H.264圖像壓縮編碼

　　視頻解像度標(biāo)準(zhǔn)352×288像素，可自定義調(diào)整，最大704×576像素

　　幀率25幀/秒(PAL制式)，30幀/秒(NTSC制式),向下可調(diào)

　　音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)ISO-MPEG Audio Layer-3

　　系統(tǒng)可用率> 99%

　　同時(shí)可監(jiān)看的變電站個(gè)數(shù)> 30個(gè)

　　視頻流占用帶寬平均250 kbps(分辨率352×288，25幀)

　　系統(tǒng)平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF > 30000小時(shí)

　　硬件平均無(wú)故障工作時(shí)間MTBF > 100000小時(shí)

　　系統(tǒng)平均維護(hù)時(shí)間MTTR < 0.5小時(shí)

　　監(jiān)控畫(huà)面顯示與實(shí)際事件發(fā)生時(shí)間差< 0.5秒

　　事件報(bào)警到系統(tǒng)自動(dòng)記錄相應(yīng)畫(huà)面時(shí)間差< 0.8秒

　　各報(bào)警探頭報(bào)警到后臺(tái)信息顯示時(shí)間差< 0.5秒

　　5.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　基于締盟視迅D&M 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器硬件設(shè)備和量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，不僅功能強(qiáng)大，在性能上也超過(guò)常規(guī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，主要的系統(tǒng)特點(diǎn)概括如下：

　　5.3.1 優(yōu)秀的圖像品質(zhì)

　　采用先進(jìn)的H.264編解碼技術(shù)，圖像清晰、自然。標(biāo)準(zhǔn)分辨率352×288像素，最高達(dá)704×576像素，并可自定義。圖像無(wú)閃爍，連續(xù)性好，標(biāo)準(zhǔn)圖像幀率25幀/秒(PAL制式)、30幀/秒(NTSC制式)。特別適用于電力行業(yè)對(duì)變電站運(yùn)行設(shè)備外觀進(jìn)行細(xì)節(jié)觀測(cè)的應(yīng)用。

　　5.3.2 低帶寬占用

　　采用獨(dú)特的自適應(yīng)P幀及B幀壓縮技術(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)了H.264壓縮算法的壓縮比，配合IP組播功能，大大降低了瀏覽圖像時(shí)占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

　　傳輸圖像在25幀/秒、分辨率352×288像素時(shí)，平均占用帶寬僅為250kbps，使用戶在同樣的網(wǎng)絡(luò)條件下可傳輸?shù)囊曨l路數(shù)提高了數(shù)倍，無(wú)形中節(jié)約了用戶的網(wǎng)絡(luò)資源投入。

　　5.3.3 低延時(shí)性

　　H.264加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)編碼技術(shù)，遠(yuǎn)程視頻傳送延時(shí)不到一秒，極大改善了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控效果。

　　5.3.4 無(wú)限制位點(diǎn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像

　　采用獨(dú)特流技術(shù)，突破了傳統(tǒng)方式的局限性(注：傳統(tǒng)方式采用硬盤錄像機(jī)或工控機(jī)加視頻壓縮卡作為站端視頻處理單元，無(wú)法將多路壓縮后的視頻信號(hào)同時(shí)上傳到監(jiān)控中心。為此采取折中手段，在站端視頻信號(hào)源和視頻處理單元之間加裝控制矩陣、畫(huà)面分割器，將多路視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成比如兩路視頻信號(hào)再進(jìn)行壓縮上傳。)，可同時(shí)對(duì)無(wú)限制多個(gè)監(jiān)控位點(diǎn)圖像實(shí)施遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像，而且還避免了用戶在控制矩陣、畫(huà)面分割器設(shè)備的投入。

　　5.3.5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活

　　采用標(biāo)準(zhǔn)的組網(wǎng)方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)，又可以組成一個(gè)中心對(duì)對(duì)各站點(diǎn)的系統(tǒng);在網(wǎng)絡(luò)上可以設(shè)置多個(gè)分控圖像工作站，滿足多個(gè)用戶的需要，也可以用WEB方式組成多級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。

　　5.3.6 可擴(kuò)容性強(qiáng)

　　采用模塊化設(shè)計(jì)，能夠平滑實(shí)現(xiàn)端局?jǐn)U容、中心擴(kuò)容和分控臺(tái)擴(kuò)容。無(wú)論單級(jí)擴(kuò)容或多級(jí)擴(kuò)容都可以充分利用前期資源，降低擴(kuò)容投入成本。

　　5.3.7 易操作性

　　監(jiān)控中心量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件的操作平臺(tái)是Windows NT/2000中文版，控制界面為圖形方式，界面、菜單全為中文，用戶可以非常迅速地熟悉操作軟件的使用。

　　5.3.8 自主開(kāi)發(fā)

　　系統(tǒng)的核心硬件設(shè)備和管理軟件均屬自主開(kāi)發(fā)，能夠及時(shí)提供良好的售后服務(wù)，響應(yīng)用戶的特殊需求，針對(duì)用戶的要求進(jìn)行功能方面的量身定做。