无人/少人值守变电站视频监控解决方案

电力18讯：    电力是国民经济的重要支柱，电力行业具有很多无人值守工作站和电器设备需要进行管理和维护。随着电力部门网络的全面改造，各变电站/所均实现无人值守，以提高生产效益。在电力调度通讯中心建立监控中心，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，以便能够实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况，并及时对发生的情况做出反应。电力系统站点众多，很多站点因为地理条件限制，需要无人职守、远程监控，然而传统监控方法无法实现，选用百万像素的IP网络监控系统不仅能实现远程监控，而且能高清晰的监看监控环境，同时铺设光纤网络线的工程量比铺设音视频线小很多，能大大节约成本。电站生产厂房具有高温、潮湿、低照度等复杂多变的环境，采用我公司的低照度的数字视频监控设备等，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、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况。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，同时对安全防范、环境状况和对付自然灾害等有着重大意义，能起到切实提高无人/少人值守变电站的安全水平。

　　一、系统功能特点

　　1）无人职守：IP网络实现远程站点或严酷环境下完全的无人职守。

　　2）本地分控：在需要本地分控的站点，可以在任意一台计算机上通过客户端或WEB方式实现本地分控，可实现视频图像预览、控制云台等操作

　　3）扩展：电力、通讯站点增多，监控系统要求扩充，利用已有的网络，扩充的过程只需增加相应的网络摄像机或其他监控设备而无需重新布线，大大节约了后续扩展的投入，节约工程公司工程量
　　4）集中控制：功能强大的远程网络监控管理中心系统集中控制所有本地分控：在需要本地分控的站点，可以在任意一台计算机上通过客户端或WEB方式实现本地分控，可实现视频图像预览、控制云台等操作，可与其他系统相连，组成大型的电力、通讯综合管理系统。

　　5）集中存储：录像的存储采用监控中心集中存储，采用本公司的VISS进行集中存储，相应有VISS系统的配套软件支持，方便录像资料查询及监控的管理等。

　　6）高清监控：部分监控点采用了百万像素的摄像机，采集的图像在清晰度上有了大幅提升，从而大幅度提升了监控的有效性和可靠性。

　　二、系统设计

　　根据客户的要求及实际的环境情况，该系统从结构上划分为：前端监控点（全网络摄像机）、视频信息传输（近距离网络铺设和接入监控专网）、后端监控中心系统（存储、管理、显示等）、上传到上级的监控中心和远程监看及回放等（如下图）。


　　3.1前端监控点

　　前端监控点位于整个监控系统的最前端，包括电站/变电所监控区域和无人值守机房监控点场所图像，其中包括大门、周界、机房以及变电设施等。考虑夜间监控需求，摄像机需要支持彩转黑或配置补偿光源，另根据现场实际情况配置红外摄像机。该监控点摄像机主要由我公司的百万网络高清摄像机、红外网络摄像机、网络半球、百万网络枪型摄像机及可选的音频及告警设备等组成。每一个监控点的视频、音频以及告警信号通过ip网络将各数字信号接入到各监控点的局域网络，局域网络再接入监控专网（租用或建设）及管理平台。所有前端设备通过网络系统和监控中心相连，实现各种信息的传送。

　　3.2 信号传输

　　监控信息的传输是前端监控点与监控中心进行相互通信过程，进行通信的方式有模拟传输、光纤传输、数字传输等，本方案考虑到监控中心和监控点相距的距离远、尽可能降低网络架设的成本和前端监控点全采用数字信号输出等原因。在监控点和监控中心间的通信传输采用数字传输（网线）和光纤传输（光纤）相结合的方式进行布线传输，同时在考虑到某些服务商已经搭建好了网络且费用和带宽都允许的情况下，则采用租用服务商的网络带宽，实现监控中心和监控点的视频传输。

　　3.3 监控中心

　　监控中心是整个系统的核心，汇接各类监控资源，并进行相应的管理、存储、调用与显示，主要目的是监看部门、业务部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供集中应用场所。该方案的监控中心的网络采用千兆网络搭建，保证足够的带宽进行所有视频同时在现监看，并在监控中心配置一定数量的嵌入式视频信息集中服务器（ACV-E-VISS）、监控电脑和一套数字高清大屏系统（无缝的显示系统），实现真正的数字化监控系统。

　　常规数字系统的存储构架包括分布式存储和集中中心存储两种方式。在设备前端进行存储可以减小网络中实时传输数据的数据量，减小网络的压力，但是，存储数据可靠性受环境影响比较大，并且存储容量受到较大限制。本系统采用ACV-E-VISS在监控中心进行集中存储，其嵌入了RAID5技术构建的磁盘阵列技术，并可在VISS设备外，另接16盘位的VISS扩展存储单元；为用户摆脱了存储容量上的限制，保障了长时间大容量数据存储的连续性和可靠性。

　　由于采用集中存储的方式，所有前端摄像机的图像需要实时传回监控中心，因此，监控中心的VISS直接接入核心层交换机，保障网络传输的稳定及足够的应用带宽。考虑到VISS网络端口的可靠性，采纳了负载均衡技术，提高了VISS网络接口的可靠性。

　　在实际情况中，根据各个地方电站/变电所监控点和无人的值守机房的点数及大小，合理选择适合本监控系统的存储方式（分布式或集中存储），保证实现所要达到的效果的基础上，尽可能的减少成本。

　　3.4 管理平台

　　监控管理平台是系统业务的管理中心，ACV-E-VISS作为整个系统的核心，集成了服务器的计算功能、磁盘阵列的存储功能和视频监控平台的管理、存储、流媒体转发、回放、报警、扩展功能等多项服务模块。

　　存储服务模块允许用户通过管理客户端登录到ACV-E-VISS上，可以方便地实现对磁盘增减、RAID初始化、录像存储策略等统一配置管理。

　　管理服务模块允许用户通过管理客户端登录到ACV-E-VISS上，可以方便地实现对前端编解码器的统一配置管理，还可以接收解码前端编码器传输过来的数字视音频信号，实现音视频监看监听、云台控制、图像回放、报警接收、语音对讲、GPS定位、智能识别等业务功能。

　　流媒体服务模块包括远程视频点播回访服务、视频流存储和实时流转发服务，通过流媒体转发服务可以降低现场设备负担和对网络带宽的要求。

　　报警服务模块可以接入各类报警系统，实现报警与视频的联动。

　　用户可以通过PC、笔记本、手机等客户端访问监控中心的ACV-E-VISS机，在授权范围内实现远程视频监控功能。

　　3.5 软件平台

　　《VISS视频信息集中服务管理平台系统软件》是VISS的配套软件，具备强大的功能，完全能满的所有功能。软件实现的主要功能如下：

　　1.跨区域远程图像监视控制功能

　　整个监控系统联网后，通过网络和互联网+可以对权限范围内跨区域同时观看各个监控前端的图像。能对前端云台、镜头、雨刷、报警控制器等进行有效的远程控制。

　　2.统一用户权限管理

　　在整个监控系统中采取了多级权限设定管理方案，每一级的用户只要在自己所属的共享平台开设帐号、分配权限即可。跨区域的调用通过共享平台之间的互连注册来实现，可以设立级联权限（可细分为图像浏览、控制、语音等权限），具有级联权限的用户可以实现跨区域的社会治安动态视频监控资源共享。对每个用户名的不同权限有严格的区分。

　　3.系统可实现多级级联的网络扩展

　　在以往的大多数系统中，整个系统由于处于各个地方，较为分散，往往是各自为政，不能互访，各地的数据无法共享，不能很好的协同工作，造成了很多不便。也没能达到统一管理的目的。系统充分利用现有网络资源，采用各个监控点、中心级联的方式，从而避免了上述问题。

　　任一级有权限用户可以浏览所辖各级的视频监控系统的任一监控点的实时图像和历史图像。同级机关经上级核准可以浏览所辖其他同级机关的治安动态视频监控系统的任一监控点的实时图像和历史图像。有权限用户可以对浏览实时图像监控点的云台、镜头和相关矩阵进行控制。

　　4.带宽管理功能

　　支持大用户量的并发接入能力，用户可以根据具体网络环境状况设定传输图像的占用带宽上限及调整范围和路数上限，在有较大图像访问突发情况下，超过网络带宽工作极限临界阀值，系统自动采取流量带宽控制和传输图像格式转变以及设备功能抑制等措施，以保证系统正常运行和传输图像质量。