变电站网络视频监控解决方案

一、概述 ：

随着计算机技术、网络通讯技术以及电力系统保护及自控技术的发展，变电站的自动化运行水平不断提高，大大减少了人为操作事故，使变电站的无人值守逐步变成了可能，并已成为电业系统的发展趋势。目前已实现了将生产现场的设备运行数据、状态传送到远方的调度中心，同时调度中心也可对远程的现场设备进行控制和调节，这就是常称的遥测、遥信、遥控和遥调。作为无人值守的变电站如只具备四遥是不够的，因为调度中心无法了解现场情况致使一些安全防范如“防火、防盗”等无法实现，因此变电站仍需要有人昼夜守护。随着计算机技术、多媒体技术及通讯技术的迅猛发展，对于图像、声音等多媒体信号的数字化处理以及远距离传输的技术已相当成熟，将这一成熟的技术引入电力调度自动化系统，在四遥基础上增加第五遥-遥视，并且实现防盗、防火及出入口管理，将实现真正意义上的“无人值守”。

    为了加强对重变电站及无人值守变电站在安全生产、防盗保安、火警监控等方面的综合管理水平，实现创一流的目标，越来越多的电力企业正在考虑建设集中式远程图像监控系统。它可以对各变电站的现场进行实时视频监控，将变电站的各被监视点，如主控制室，高压室、设备情况、断电器、隔离刀闸、室外场地等现场图像通过通讯网实时地传输到集控站或地方调度中心；同时可以按照多种方式进行数字录象，保存在服务器上供事后调用。对重要变电 站，局领导及调度人员可分别通过企业计算机网络，利用桌面微机，实时地对变电站进行视频监控或调用数字录象。

近年来，电力公司在全省范围内逐渐建设计算机信息广域网，变电站的远程图象监控是构筑在计算机信息广域网的重要应用功能之一。
  电力系统内各种生产设备类型复杂，数目巨大，地域分布广，人工维护困难。同时，为适应减员增效和现代化管理的要求，对生产现场的闭路电视监控系统在可靠性、易用性及易维护性，尤其对远程监控方面提出了更高的要求。同时，电力系统的信息网络的建设质量和速度在各专网系统中是名列前茅的，这为基于网络视频监控的应用提供了良好的条件。
   

二、项目需求分析

无人变电站多数平时无人值守，且所有设备都必须能适应环境的变化。
变电站通常安装有重要且贵重的设备，它运作的正常与否直接关系到企业或整个行业能否正常运作。
监视系统、环境监控系统、防盗系统、报警系统、远程控制系统必须要有机的联动结合，从而提高无人值守或少人值守变电站人员和设备的安全性及便利性。
无人变电站必须把现场的视频画面、人员进出情况、特定环境的报警信号等数据及时地传回监控中心。
所有视频数据、环境数据必须远程传输，并且对数据的记录存储要尽量的全面、细致。
变电站一般都有自己的专用网络，带宽资源比较充足。
系统的管理采用分级权限，不同的人员具有不同的使用权限。

基于嵌入式视频服器，主要应用于无人值守变电站，电业局/电厂综合监控系统、现场生产调度指挥系统及对灾害和突发事件的应急处理。以确保监控场所内设备的可靠运行及人员的安全。

三、方案设计原则

1、 采用先进的技术，且符合国际潮流
 该设备采用先进的嵌入式操作系统，设备体积小，视频处理速度快，稳定性高，适合在无人值守的环境中使用。通过网络，可以远程对系统硬件和系统软件升级。该设备有自动恢复功能，当前端发生掉电后，可自动启动，无需人工维护。

2、 网络化、数字化
系统采用标准的TCP/IP协议，内置HTTP服务器，提供RJ-45以太网接口，能架构在局域网、广域网、INTERNET和无线网络之上，节省了铺设长距离线缆的成本。可任意设置网关，完全支持跨网段、有路由器的远程视频监控环境。

3、 高清晰度图像
图像压缩采用MPEG4图像编码标准，图像清晰度高，在低带宽或者多次路由的条件下，不会出现 "马赛克"的现象。

4、 多权限功能
系统监控中心和各分控中心可以对管辖范围内多个本地和远程监控前端进行实时监控，不同的用户可根据职务分配不同的控制权限。根据权限的不同，使用者利用客户端软件，在权限允许的监控区域和监控点，可分别实现对远程现场的实时监控、对镜头、云台进行控制或浏览。

5、实用性与即插即看
   网络视频服务器具备了所有需要用来建立远程监控系统的构件。只需要接入以太网，分配一个地址，您就可以随时用浏览器观察远程传输过来的图像。
 

6、 多画面图像切换、显示
监控的图像可根据地点、权限分成监控组，以1分屏、4分屏、9分屏、16分屏方式显示，组内图像可自动轮巡，切换时间可以任意调节。

7、 远程报警及联动控制
  可提供报警输入接口，当发生报警时，可联动多个设备协同工作。当监视点发生报警时，系统自动启动各种对应的联动设备，并将视频切换到相应的摄像机，开启灯光，自动录像。监控客户终端可弹出报警信息，并有声音报警和短消息提示。

8、 中文界面
系统软件和客户器软件的操作界面全部为中文可视化界面，用户可根据清晰的中文功能提示，实现全部的监控操作。用户在实时监控过程中，即可利用鼠标、也可外挂键盘对云台、摄像机等进行控制。
9、设备简单，便于施工 
 通过使用视频服务器和监控系统软件，极大地简化了监控系统中可能涉及的设备种类和数量，它完全取代了模拟监控系统中的视频矩阵、切换器、画面分割器、字符叠加器等需要配合使用才能实现的功能，不仅减少了调试设备的施工周期，同时较少设备的使用，可提高整体系统的稳定性和可靠性，减少日后维护设备的难度。

 10、 远程系统维护和系统管理
系统提供远程访问功能，维护人员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高了设备的维护效率。同时，管理员可远程增加、删除和修改用户、监控地点以及用户的控制权限等信息。当这些信息修改之后，管理员不用对客户端进行维护，用户只要再重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，大大地减轻了管理人员的软件维护工作量。

11、 防黑客攻击
系统软件采用B/S架构，只有授权的安装客户端软件的用户才能控制、浏览图像。

12、 防病毒入侵
系统前端设备采用嵌入式技术，操作系统固化在芯片之中，不易受目前网络中爆发病毒的侵害。
 

13、 良好的可扩容性
当系统扩容时，在监控中心，管理人员只需要将增加的监控设备加入监控地点组别，这样就完成了全部的系统升级扩容工作。同时也可以利用此网络进行数据传输及与公司总部联网，并不需要再行搭建计算机网络。

14、 保密性能优越
系统硬件、软件具有加密功能，使该系统的保密性能优越于其它视频监控系统。同时，还可以为用户配套额外硬件加解密设备，即在摄像机与网络连接处加加密设备，在网络监控中心的服务器器加解密设备。使监控网络的保密性最优。

15、售后服务与技术支持
完善的售后服务体系和快速的技术支持服务，硬件产品提供一年保换、终身维护

四、方案实施

1、  系统组成：
本方案按功能共分三个子系统：前端信号采集系统、中心传输系统、动态侦测和红外报警系统、远程监控系统， 
1）、前端信号采集系统
视频信号采集系统主要硬件是沃奇红外夜视防水摄像机。
在每个前端变电站根据现场需要安装相应的摄像机，此方案中采用4台红外夜视摄像机，可用于对进出人员进行监控，监控是否有非法闯入者，或用于观看变电站有无异常情况。

2）、中心传输系统
中心传输系统主要是我们沃奇网络视频服务器WS-NS1104。它采用的MPEG4压缩方式，图像清晰流畅的，实时性好，数字图像可传输至监控中心，保留在监控PC机上，可根据需要随时进行回放、查阅、管理，并且配合多种录像模式完成各种记录需求。

3）、动态侦测和红外报警系统
由于不少的无人变电站都建在郊外和一些较偏僻的地方，并且机房的成本及架设经费非常昂贵，如遇部分分子盗窃或破坏，将造成严重的经济损失。为彻底消除这种现象，避免财产遭破坏。本方案的防范系统分为两部分。
一部分是用红外传感报警系统，在进入变电站的主要出入口安装照射距离不等，角度不同的红外传感器，当有人经过是，它就会给网络视频服务器一个信号，视频服务器收到信号后，传输到主控室监控主机上，然后监控主机弹出报警信号，同时开始进行录像。 另一部分，是在没有红外传感器的范围内，采用动态侦测，当在设定的范围内有人经过时，就会产生报警信号，在监控主机上弹出报警信息，并同时进行录像。

4）、远程监控系统
    远程监控系统主要由监控主机组成，在监控室内任一台接入到网上的计算机上安装我们的软件，就可以看到前端的监控图像，并且可以设置报警录像信息。当有报警发生时，将图像录到此电脑上，用于以后的查证。

网络拓扑图 ：

系统设备

1、监控前端主要由前沃奇网络视频服务器、摄象机（防护罩、摄象机、镜头、支架）、云台和解码器（可选）等主要设备组成。 网络视频服务器是整个系统中的核心设备，实现网络化、数字化处理工作，它完成模拟视频监视信号的数字采集、影像压缩、监控数据处理、报警信号的采集、网络的传输等功能。它可将前端的模拟信号同时处理成高清晰的实时数字图像发布到网络中，可实现多用户同时监控相同或者不同的现场图像，真正做到视频共享。

2、后端监控中心由数台装有专用监控软件的电脑组成

网络条件

大部分变电站内都有自己的E1线路网络，监控图像可以使用E1线路来传输到集控中心。E1的带宽为 2Mbps,因此可以同时传输4路实时图像。

五、功能介绍

系统功能：

1、通过图像监控、安防（防盗）系统、消防系统、保护无人值守或少人值守变电站人员和设备的安全。

2、通过图 像监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。

3、通过图像监控、灯光联动、环境监控监视现场设备的运行状况，起到预警和保护的作用。

4、配合其他系统（如变电站综合自动化系统等）的工作。

软件功能：