变电站监控系统技术方案.pdf

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1、 变电站监控系统 方 案 建 议 书 1 概述概述 近年来，随着电力系统管理体制的深化改革，变电所的自动化技术在不断进步。目前很多变电站已逐步实现无人值班或值守。另一方面供电系统各部门、各单位也都有了相应的专用网络，随着供电系统的全面改革，对于变电所，除了常规的自动化系统之外，远程视频/环境监控系统已逐步成为无人值班变电所新增的而且是一个十分必要的自动化项目，是其他自动化手段所不可替代的。通过远程视频/环境监控系统，安全值班人员、企业领导可以随时对电站的重点部位进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各电站的安全情况，并及时对发生的情况做出反应。根据 XXXXXX 电力局监控要求，本公司

2、特设计以下技术方案，对 XX 电业局下属的 13 个变电站的室外变电区、门禁、火警、控制室、开关室、电容器室，进行图像监视、控制和管理。系统以 XX 电业局电力通信系统的光传输系统（SDH）为基础，建立视频图像监控专用的 TCP/IP 传输网络，实现将监控前端的实时图像传送到远程电业局大楼控制中心（监控中心），使监控中心及电业局 MIS（management information system）网用户终端的人员能够及时准确地了解和掌握变电所现场的情况，并及时采取相应的措施对各种情况进行操作控制，以确保变电所的安全。2 设计依据和设计原则设计依据和设计原则 2.1 指导思想指导思想 根据图像监

3、控系统技术规格书的要求，结合现场实际情况，综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术等，并遵照国家相关安全防范技术规范的要求，以技术和系统的先进、可靠、合理、适用的原则，来设计构成该图像监控系统技术方案。本技术方案将结合 XX 电业局管理运行机制，建设一个基于网络环境的、远程的、实时的、可视化的、信息共享的变电所视频监控平台。本着“统一规划、分步实施”的原则，充分利用资源，结合 XX 电业局的具体情况和 XX 电业局监控系统的发展框架进行设计，在将来长时间内保持系统的先进性和可靠性，保护用户投资。在技术上充分发挥变电所监控系统的功能，实现电力安全生产管理的科学化，保障系统建设的整体性、

4、实用性、先进性、安全性、开放性、可扩展性和连续性，使系统具有长久的生命力。充分兼顾兼容其它应用系统，给将来其它系统的建设留有标准的接口和容量。追求最优的系统性能价格比。2.2 设计原则设计原则 根据国内外变电所电视监控技术的发展趋势，结合本公司丰富的实践经验，在对整个系统进行方案设计时遵循：“技术先进，实用可靠，扩展性好，有利管理，投资合理”的原则。先进性先进性 系统的规划一定要兼顾眼前和未来的应用需求，要用长远的眼光，以保证规划的科学性、先进性，保证所选用的硬件设备和软件系统的实用性和先进性，并具有较长的生命周期和先进水平。充分发挥我公司的技术优势，通过系统的二次开发和整体集成，使建成后的系

5、统在国内居于领先水平，并在系统实际运行过程中，建立紧密结合 XX 电业局管理实际的科学化、现代化管理运行机制。稳定性和可靠性稳定性和可靠性 无论从系统从结构上、产品性能上、设备的选型上还是到具体的实施方案，都要考虑到系统的稳定性和可靠性，并且在系统集成过程中对硬件设备安装、操作系统应用、网络连接、数据库设计将尽可能完善的做出故障检测、诊断及处理策略，以保证系统的稳定性和可靠性，确保系统正常、稳定、可靠、连续地运行。开放性开放性 系统设计应充分系统的开放性，除了保证系统内部之间的有机协调和开放性之外，应留有面向外部系统的标准接口，以实现与其它子系统之间的数据交换，保证系统的不断扩展。系统设备选型

6、遵循有关国际标准、国家标准和行业标准，使系统具有高度的开放性和技术上的兼容性，系统间应具有良好的互联、互操作能力。可操作性可操作性 界面友好，充分考虑操作人员的特点，使数据处理工作简单、方便、快捷，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯。系统数据维护方便，备份及数据恢复快速简单。可扩展性可扩展性 系统设计不但要保证目前系统容量的要求，也要考虑今后系统的发展，便于向更新技术的升级与衔接。要留有足够的扩充余量，考虑到今后业务的发展，系统在设计时必须考虑扩展性需求。本方案设计的系统可扩展性体现在以下几个方面：数据的可扩展性：随着系统功能的增加，原有数据和新增数据可以无缝融合，无需对原有数据结构作重大修改

7、。功能的可扩展性：未来系统增加的功能可以和原有功能紧密结合，无需对现有系统结构重新设计。性能的可扩展性：当系统负载增加时，可通过对系统现有设备增加硬件数量或升级系统以提高系统的性能，无需更换现有设备。系统结构易于扩充，以适应今后可能出现的较大任务负载。系统设备及软件向下兼容，以保护系统的原始投资。易维护性易维护性 具有强有力的系统管理手段，可方便地对系统资源进行集中配置与调整。系统应支持集中、统一的管理视图和图形化管理界面，能够实时监视设备的工作状况。系统各部分均采用模块化结构，各自具有相应的软硬件自检、故障诊断和安全保护措施，并有利于用户从事简单的现场维护。安全性和规范性安全性和规范性 系统

8、设计应充分考虑信息资源的共享，考虑信息的保护和隔离，对不同的应用和不同的环境，采取相应的措施对系统和数据进行保护。系统建成后，除提供详尽的用户手册和操作手册外，在技术上提供先进的、可靠的、全面的安全保密方案和应急措施，从人机界面设计、应用软件参数变更、系统设备自动检测、拒绝非授权访问、系统恢复能力等方面，确保系统万无一失。设计的规范性主要体现在系统的接口规范、数据规范、服务规范和操作的规范性，这些规范可对前期建设系统的数据结构、发布方式提供一个统一的规范，为未来的业务模块留有转换接口和软件。良好的性能价格比良好的性能价格比 整个系统应能够在先进性、高效性、可靠性和稳定性方面进行考虑，在满足用户

9、总体需求的前提下，充分体现设备资源的共享性，最大程度地降低系统造价和安装成本。2.3 设计依据设计依据 本设计方案除了有关用户需求及规范外，还遵循或参考以下规范和标准：IEEE国际电气与电子工程师协会 IEC国际电工委员会 ISO国家标准化组织 ANSI美国国家标准委员会 ITU国际电信联盟电报电话咨询委员会 EIA电气工业协会标准 UL美国保险商试验标准 NFPA美国国家防火协会标准 ASCII美国信息交换标准码 OSI开放系统互联 火力发电厂与变电所设计防火规范(GB50229-96)电力设备典型消防规程 (DL5027-93)安全防范工程程序与要求 (GA/T75-94)工业企业通信设计

10、规范 (GBJ42-81)工业电视系统工程设计规范 (GBJ115-87)民用闭路电气设计规范 （GB50198）电业安全工作规程 （GA/T75-94）工业企业调度电话和会议电话工程设计规范（CECS36:91）计算机软件开发规范 （GB8566 88）电业安全工作规程 （DL408-91）电力建设安全工作规程 （DL5009-1997）3 设计方案设计方案 3.1 系统建设内容系统建设内容 XX 电业局变电所图像监控系统建设内容主要包括以下几方面：1、变电所摄像机、视频编码服务器的安装设计。2、变电所摄像机、视频编码服务器的布线、供电、防雷、防干扰设计。3、传输系统与监控系统接口、带宽分配

11、设计。4、监控管理中心的设计。5、监控管理软件的开发设计。3.2 系统构成系统构成 整个变电所监控系统由变电所前端系统设备，网络传输及监控中心系统设备三个部分组成。前端系统主要指变电所的图像采集与处理，设备主要包括摄像机系统（摄像头及其辅助设备如护罩、云台、解码器等）、红外/烟雾报警器、视频编码服务器等。前端从摄像机到视频编码服务器间采用的是传统的模拟信号处理方式，即根据监控场所环境和安装位置要求，有室内安装和室外安装两种形式，以及摄像头的控制类型包括固定（不可控）式和云台/镜头可控式两种形式。前端摄像头的视频（音频）信号通过模拟音视频线缆接入视频编码服务器（XX），由视频编码服务器对模拟信号

12、进行编码压缩（采用 MPEG 4）后编码为数字方式的 IP 信号，并通过 TCP/IP 网络向远端的监控中心传输。对可控的云台/镜头的控制，通过从视频编码服务器接出的 RS485 的控制线来实现，发出控制信号命令的可以是由远端的分控或主控中心通过 TCP/IP 网络发出的控制命令。如果需要，可以在视频编码服务器上接入拾音器（驻极体话筒）和喇叭（有源音响），用于语音对讲；接入红外报警探头以及门磁等设备，用于入侵检测报警；接入声光报警器，一旦发现有非法入侵，即予发出声光报警信号。同时，可以将报警信号与摄像机的预置位关联，联动控制摄像机的云台/镜头到相应位置，自动捕捉需要的画面。变电所监控系统与监控

13、中心系统之间采用 TCP/IP 网络传输方式，利用已建的光传输网，组成从站场到监控中心二级监控形式的 TCP/IP 监控专线网。监控中心为系统的维护和管理中心，是整个系统的核心，主要负责视音频信息的处理，包括远程监视、录像、回放等；系统的控制，包括对前端的云台、镜头控制等；系统的管理，包括系统设置/配置、用户管理等。监控中心系统的设备主要包括服务器、监控工作站以及控制软件、存储设备和介质、图像显示电视墙等。系统构成如图所示。3.3 系统工作原理系统工作原理 音视频监控是一个上行的过程，即从变电所摄像机传输到图像监控中心或MIS 网上监控服务器的过程。首先，在变电所，来自各摄像机的视频信号，输入

14、XX 视频编码服务器；然后，视频编码服务器将视频信号转换为 25 帧/秒的高清网络视频编码器 视频信号 云台控制 告警信号 前端摄像机 数字视频切换设备 10/100/1000M 视频管理服务器 大屏 视 频 信 号 前端摄像机 SDHSDH传输系统传输系统 局域网任意监视 10/100Base-T Internet任意监视 晰数字图像，并完成 MPEG-4 图像压缩，将经压缩后的视音频数据流通过通信网络发送到监控中心或 MIS 网；最后，监控中心或 MIS 网上的监控计算机对收到的来自前端的图像和声音数据，进行解压缩并通过计算机显示屏幕和声卡进行回放。报警信号的传输与视频传输一样，也是一个上

15、行过程，但必须确保信号的及时到达。发生报警时，远程数字图像编码器自动控制和切换摄像机以获取报警点的图像，监控中心的监控主机接收到报警信号后立即发出声音信号、记录报警事件、进行硬盘录像。摄像机控制、灯光控制、布防等控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控制信号，视频编码服务器收到控制信号后，直接控制云台、镜头、摄像机，或完成布防操作。系统采用硬件压缩软件解压技术，在相关科室的 MIS 网计算机终端上增加相应的软件或者通过Windows自带的IE浏览器的Web功能就可实现远程图像监控功能，设置成图像监控工作站。图像监控工作站的显示分辨率根据显示器可调，图像质量达到优良水平

16、，图像传输率达到每秒 25 帧实时传输。网络通信采用 TCP/IP 和网络组播(Multicast)技术，即图像传输以“点播”的方式发送，即当有用户发出请求时才发送图像，没有用户观看时，不占用网络资源，从而使最大限度地利用了网络的传输性能和网络带宽，避免网络的拥塞。3.4 前端子系统前端子系统 变电所监控现场设备通常是一个前端现场，主要由摄像机、云台、网络视频编码器等组成。对重要的地点（主变压器、副变压器、各个刀闸开闭合情况、变压器开关的油位情况、主控室、开关室，电容室及变电所的周围人员出入情况）进行监控。各监控摄像机采集的模拟图像信号汇聚到视频编码服务器压缩编码成数字IP 信号流，经电业局

17、SDH 通信传输网送往监控管理中心进行解压还原成视频图像。当监控管理中心需调用或控制摄像机时，即可通过监控主机发出的控制信号（如云台控制、镜头控制）任意控制前端的摄像机。变电所组成结构图如下图：其它设备 报警信号 编码器服务器 结构图 图 3-2 变电所组成结构图 传输系统采用 SDH 的方式传输，前端摄像机采集到视频编码器，经视频编码器处理后转成 IP 数字流信号，再通过通信传输网传送到监控中心。同时编码器接受指挥中心监控服务器从传输网上发来的控制命令，可修改编码器的参数，如果命令是用来控制一体化摄像机的，则编码器将控制命令转发到低速接口去控制相应的设备。2摄像机 因为摄像机的选型对本工程图

18、像是否清晰至关重要，在本方案全部摄像机均采用性能可靠，图像质量较好的进口知名品牌摄像机，分辨率大于 480 线，全部摄像机均具有高抗干扰性、高信噪比，内置亮度抑制电路等优点，能在夜间与低背景光和强光物体时仍能看清目标物的特点，采用高速电子快门技术，使图像效果达到最佳。3.机柜的设置 变电站监视系统设备机柜（含 19”标准机柜、视频编码器、交换机、电源、设备数据采集块 门禁监控模块 门禁设备 多串口扩展卡 RS422信号 机房烟雾报警 火灾报警控制器 报警数据采集块 RS422线 视频线 SDH设备 接口等）设于变电站通信设备用房内。其中，典型变电站视频输入按 815 路考虑；为保证视频图的可靠

19、、高质量、实时编码，本方案要求使用每个编码器单独对一路视频进行编码；然后把多个编码器通过交换机汇聚成百兆口传输到 SDH设备。3.5 视频传输系统视频传输系统 监控前端和监控中心之间的传输网络在监控系统尤其重要，没有良好的传输通道再好的数字摄像和显示设备都不能完整地展现多媒体数字监控系统的优势。随着光纤通信的迅速发展，越来越多的监控系统采用了光纤传输设备作为监控信号的传输通道。其中早期的点对点模拟或数字视频光端机由于没有保护功能和组网能力，系统可维护性差，随着节点数的增加占用大量的光纤资源和光传输设备，费用昂贵，因此已经越来越少的作为监控系统的传输手段了。而具有自愈功能的基于 SDH 的光纤传

20、输设备已经普遍应用到数字监控系统中了，目前可归结为三代产品，即(1)基于 E1 通道的 SDH/MSTP 设备 E1-SDH/MSTP、(2)透明以太网通道的SDH/MSTP设备EthernetSDH/MSTP、(3)基于IP的RPR多业务传输平台EthernetRPR/MSTP。本方案图像传输系统是使用 XX 电业局已建成的 SDH 多业务传输通信平台。SDH 传输系统能对延时和抖动严格保障、提供可靠的时钟和小于 50ms 自愈环网保护特性。具体的配置是在每个站点划出一个百兆数据端口，这样可以节约了成本，大大减少了系统维护工作量。传输带宽计算:XX 电业局变电所图像监控系统目前设计为 13

21、个变电所，每个变电所按最多3 路摄像机，每路视频流量按 300Kbps1.5Mbps 计算，需占用 15M 的带宽，监控中心按最大 13*3 路计算，需要 15M60M 带宽。另外,在网络运行方面，由于采用 multicast（组播）技术和先进的网络管理技术，网络资源最大限度减轻负担，避免造成网络堵塞。即 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，从而大大减少网络阻塞的可能性。3.6 监控中心系统监控中心系统 第三部分是集控中心部分，主要由图像监控服务器，监控管理系统和监控客户终端组成。主要完成图像接

22、收，图像解码，用户登陆管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。具体是监控中心负责管理各远端或近端的监控现场设备，监控中心与变电所一一对应设置的解码设备将图像及报警信号还原后送到主控计算机，通过主控计算机显示图像和记录变电所的各设备、仪器仪表的情况，同时图像也可以在单独配置的大屏幕上显示。监控中心能够随意切换控制各变电所所有摄像机，当某变电所发生告警时，通过前端的网络服务器就可产生联动控制，如联动声光报警，并自动将摄像机切换到告警现场，监控中心可以自动启动录像。在电力局本部局域网内，可以通过安装客户端，根据权限的不同供局本部其它网络用户操作或浏览

23、。管理中心结构如图 3-4。监控中心设备完成的功能:监控管理服务器:监控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，如视频编码器、摄像机、报警探测器等设备的配置情况及编号或名称；监控终端和用户的管理，如操作权限、优先级等等；还可对系统事件，如用户登录和退出，布防和撤防，报警等等进行记录；自动监测网络流量，根据网络上的负荷，自动控制上网图像数据流。监控主机:图像监控主机以以太网方式与前端图像编码器相连接，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，操作方便，可对远程前端实现监视、控制、布防等功能。与大屏幕之间通过 AV 或 VGA

24、 方式连接。其它 MIS 监控终端:任一台 MIS 网上监控终端均支持多任务工作方式，图像存储、监察、远程控制及系统管理（仅限系统管理员）可同步进行，而不用增加任何硬件卡。监控软件:KB-5600 网络远程监控系统强大功能的实现出依靠性能完善、技术先进、稳定 可靠的硬件设备外，还依赖强大的软件平台。KB-5600nDVR 监控管理软件是我公司根据电力系统的要求专门开发的图像监控软件，该软件平台可完成图像解压、图像控制、报警联动、数据统计、数据查询、操作维护、网络控制等功能，具有界面友好、功能完善、操作方便等特点。图 3-4 管理中心结构 4 系统的功能系统的功能 4.1 系统特色系统特色与主要

25、技术手段与主要技术手段 4.1.1 系统特色系统特色 整个系统是一个开放系统，兼容性强，能与现有电力 MIS 网和其他监控系统互融，提供完整的维护业务监控平台。本系统场外摄像机全部采用球型摄像机和一体化摄像机，使的图像更加清晰。监控软件根据摄像机带预置位的特点，采用电子地图设计，工作人员只交换机 监控主机 监控管理服务器 监控中心 电力局域网 需按预先设计好的循检顺序点击电子地图即可，操作非常方便。可多级灵活组网、任意组合。采用国际最新的 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。在低带宽或者多次路由的条件下，传输每秒 30 幅画面的高质量图像，不会出现“马赛

26、克”的现象。图像切换延时小于 0.5 秒。具有设计独到的视频流量管理功能和功能完善的图像数据存储、查询、报表、打印等管理体系。具有强大的数据和告警的采控和处理功能。系统稳定性高，体积小，便于安装。有专为电力系统监控设计的红外测温和门禁管理功能和报警与传输接口。系统具有很强的安全性，适合电力系统的要求。系统支持基于浏览器技术的网络浏览功能，可以方便的使用。系统设备先进，五年内不会因技术陈旧造成整个系统性能不高和过早淘汰。4.1.2 主要技术手段主要技术手段 4.1.2.1 流媒体管理技术流媒体管理技术 对于一个基于 TCP/IP 网络的图像传输系统，如果仅仅满足于图像能在网络上传输，那是远远不够

27、的。由于视频源众多，情况各异，图像监控所需的视频传输数据往往会彼此或和其他系统争用带宽。若只有一、二个视频源，情况尚可忍受；若视频源超过一定数目，需要调看图像的用户又多的话，局面就会混乱不堪。其后果就是图像质量下降、延迟、停滞，甚至造成系统瘫痪。无疑这是用户所不能接受的。变电站视频监控系统采用强大的流媒体软件技术专门设计了适合变电站视频监控系统所使用的视频服务器软件。它的主要作用是根据网络带宽、流量和用户的请求合理地分配各个视频流数据的传输，并可以依据用户网络的实际情况采取网络多播（MutilCast）技术以降低多个用户请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

28、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及时有效地获取所需信息。并且使变电站遥视警戒系统的采用不会影响在同一网络上用户其他系统的正常运行。4.1.2.2 数据采控技术数据采控技术 包括所有模拟信号、开关信号、电压电流的采集及设备远程控制等。通过视频编码服务器的 485 总线方式，可以很方便接入各种数据采集设备。4.1.2.3 数据传输技术数据传输技术 TCP/IP 网络协议是目前最流行也是最稳定的网络协议。变电站视频监控系统在 TCP/IP 网络协议之上开发了专用通讯层，针对图像数据的混合传输做了优化处理，适合多点视频和数据的并发传输，降低了系统资源的占用率。同时设计了专用文件传

29、输协议，用于录像文件的传输。该通讯层支持多种 TCP/IP 协议的传输，包括 TCP、UDP、多播等。在网络运行方面，由于采用 multicast（组播）技术和先进的网络管理技术，网络资源最大限度减轻负担，避免造成网络堵塞。即 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，从而大大减少网络阻塞的可能性。4.1.2.4 数据存储、处理、分析技术数据存储、处理、分析技术 为了对告警数据进行分析处理，变电站视频监控系统使用了 Microsoft 公司的 SQL Server 数据库系统。并成功地实现了数据库的分

30、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。同时系统提供了各类数据库。主要有告警数据库、历史统计值数据库、实时曲线数据库、系统事件数据库。从而为整体数据的存储、处理及分析提供了强有力的依据。4.2 系统功能系统功能 XX 电力局变电所图像监控系统本次工程，采用我公司自行开发的视频编码视频编码服务器服务器作为前端核心设备，本系统基于 SDH 通信系统传输图像数据与其它相关信息至局大楼监控中心，并最终接入局 MIS 网。整个系统清晰度高（整个系统清晰度高（DVDDVD 品质）、带宽占用小、扩展性好、配置灵活、网上品质）、带宽占用小、扩展性好

31、、配置灵活、网上传输流畅，并且便于管理和维护。传输流畅，并且便于管理和维护。4.2.1 图像监控功能图像监控功能 1 1、远程图像监视：、远程图像监视：任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，只要有通信网络相连。2 2、图像清晰：、图像清晰：通过合理设置摄像机的位置，任意一个监控终端能清晰监视户内、户外各场地环境，包括出入口、道路、设备区；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，线路及设备的接地情况以及操作人员的操作情况等；能清晰监视控制室内的环境，能清楚地看到室内设备、控制盘、仪表。满足大范围、远近距离监

32、视的要求。系系 统统 功功 能能 结结 构构 图图 视频 监 控 模 块 报警 录像 存储 快球云镜控制 监控记录监测 下 层 协 议 接 口 模 块 告警联动模块 接接 口口 驱驱 动动 模模 块块 网络电子地图 3 3、操作简单：、操作简单：系统软件和客户端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。4 4、网络化分级式电子地图：、网络化分级式电子地图：方便察看各监控现场，直观显示各级地图，用户能在监控现场的示意地图上直接点击摄像机、报警器等图标，观看该摄像机的图像，查看报警

33、器状况，并有多级展示地图，分层次显示。灵活快捷的镜头属性设置，与客户端程序完美结合，把摄像机、红外报警器、烟雾报警器、灯控开关等监控图标放置在地图上，设置监控图标的属性，在网上任意客户端用 IE 浏览器即可观看图像。5 5、摄像机预置功能：、摄像机预置功能：对采用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，以后只要转到预置位就可方便地监视这些目标，也可用这些预置点进行自动扫描巡视。摄像机和其预置位均可以中文命名并列表显示，从而使用方便。自动巡视：在监控终端上，可选择加入自动巡视操作前端摄像机、摄像机预置点，并设定巡视时间，从而进行图像自动

34、巡视，画面切换间隔时间可任意调节。6 6、多画面监视：、多画面监视：系统具有在同一客户终端上同时监视四路、九路或者十六路前端图像的功能，同时在图像上叠加时间、地点名称，用户点击某一路图像时可放大至全屏监控。当用户监控点较多时，可按照地点分成地点组，每个组内最多为十六路视频，地点组可扩充。支持多用户同时访问同一路图像。图像传输以“点播”的方式发送，即当有用户发出请求时才发送图像，没有用户观看时，不占用网络资源，从而使网络带宽的利用率更高。7 7、双向对话、双向对话功功能能:系统可支持中心调度中心与分站的语音对讲功能。可调节音量大小，设定监听和对讲功能的开启和停止。4.2.2 切换控制功能切换控制

35、功能 1、终端户外摄像机具有自动调温保护功能。2、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。3、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任意设定组合，其中切换时间可以任意设定(3 秒至 60秒)。4、MIS 用户终端的图像，监控权由监控管理服务器控制。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控制权时，优先级较低的监控终端上能给出相应的提示信息。5、系统能实现多点看一点的功能，实现 MIS 网上多个用户终端（不少于 10 个）同时观测某变电所终

36、端的某一镜头的实时图像。此时的控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控制权。6、系统能满足多个网络终端（不少于 10 个）同时观测某变电所终端的 1 至 16 个实时图像。7、系统能实现多点对多点功能，能满足多个网络终端（不少于 10 个）同时监控多个不同的变电所终端。8、监控终端能选择远方变电所终端(受控端)的任一摄像机进行监控。实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整；如果是带预置点的云台，监控中心操作员能控制云台直接到预置的方向和观察角度（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。能控制远端监控终端的受控设备，如照明灯光等。9、监

37、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。10、图像切换时间：当远程图像处于连接状态时切换时间小于 0.3 秒；远程控制摄像机云台、镜头和灯光及警 笛时，控制响应时间小于 0.3 秒。4.2.3 报警、联动、录像报警、联动、录像功能功能 1 1、安防报警：、安防报警：本系统可配置各种安防报警（如红外报警，超声、次声报警，微波、激光报警，电子围栏，玻璃破碎探测器，震动报警器，报警开关等），报警信号直接输入前端图像编码器，同时可与 110 报警系统联网。2 2、消防报警：、消防报警：本系统可配置各种消防报警器（如等离子、光电烟雾探测器，温感报警器等），报警信号可直接输入前

38、端图像编码器，也可先接入专用消防主机，消防主机再通过串行通信口将报警信号转输到前端监控主机。3 3、视频报警：、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，引起视频视号丢失，就会引起报警。4 4、警视连动：、警视连动：一旦出现警情，如有非法闯入或发生火警，则系统立即启动现场警笛，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。图像编码器同时自动将图像送到报警服务器，并在该服务器上推出报警点画面，同时发出报警声音度启动数字录像。5 5、计划录像、计划录像:系统管理员可设定多个时间段对多个监控前端的图像进行录制，图像数据保存在图像监控系统

39、服务器的硬盘上。6 6、报警自动录像、报警自动录像:此项功能在报警联动布防时可选，若某一报警探测器布防时选择录像功能，则当该报警探测器有报警发生时，自动进行录像，录像时间用户可以事先设定，录像速度也可以调节。7 7、手动录像、手动录像:监控终端用户可根据需要随时选择系统各个监控前端进行录像控制，图像数据保存在客户端本地的硬盘上。8 8、录像检索及回放、录像检索及回放:录像记录可以在所有监控终端上以具有检索权限的用户名登录后进行检索，录像检索可以根据不同的查询条件如日期、监控地点和报警类型检索录像记录。9 9、录像管理、录像管理:对录像硬盘空间、文件备份、文件删除、硬盘容量等进行统一管理。101

40、0、手动抓图功能、手动抓图功能:可实现监控同时，将一些重点情况保存成 JPEG 文件，并通过通用的看图工具，如 ACDSEE、画图板等工具观看。1111、远程报警及联动控制、远程报警及联动控制:系统可以检测多达 64 路报警信号，当发生报警时，可联动一个或者几个设备协同工作。4.2.4 权限管理功能权限管理功能 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，具有设置和控制监控终端和操作人员的连接权限、控制权限和管理等级等使用权限的优先级功能。1.每台监控终端可指定其监控范围。2.每台监控终端可任意指定其所能查询的摄像机数目。3.每台监控终端有 256 级优先级别之分

41、，优先级体现在控制权协商上。4.每个用户的各项操作权限可以分别给予和禁止，特别是一些涉及到系统安全性的重要操作。5.同一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；操作员具有进入和退出监控软件、修改口令、连接远端、控制远程摄像机和云台、控制远程受控端监控终端的输出、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。6.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。7.操作人员对监控软件的使用记录自动存档。4.2.5 网络化分级式电子地图网络化分级式电子地图 1 1、网络、网络分级分级:方便察看各

42、监控现场，直观显示各级地图，用户可以在变电站示意图上直接点击摄像机、报警器等图标，观看该摄像机的图像，查看报警器状况，有多级地图，分层次显示，并可自动弹出报警现场地图。2 2、地图编辑地图编辑:灵活快捷的镜头属性设置，与客户端程序完美结合，可把可控摄像机、固定摄像机、报警器等监控图标任意放置在地图上，设置监控图标的属性，在网上任意客户端用 IE 浏览器即可观看图像。4.2.6 远程巡检功能远程巡检功能 以往对变电站工作环境、生产环境以及众多设备的监控，如控制室、开关室等的开关、刀闸、仪表读数、变压器运行情形及变电站防火、防盗水等情况只能靠定期巡检来加以发现或解决。本变电站远程监控管理系统能真正

43、实现了电力生产巡查人员不用到变电站现场进行远程变电站现场巡查。具体实现过程如下:巡检工作站双屏界面 自动检测过程中用户可根据巡检情况停止并进行人工选择检测，如果点击上图的“开始自动巡检”系统则进入自动检测。自动巡检开始 得到下一检测点 转动设像机到指定位已检测完所有点?切换所需图像到屏幕 显示以前检测图像 等待用户判定 X 秒 退出自动检测?错误处理 有错误判定?结束自动巡检 N Y N Y Y 4.2.7 系统管理功能系统管理功能 1、用户管理功能：提供完善的用户帐号密码管理功能和严格的控制权限分级制度。根据控制权限分级制度，可以限定某些权限等级用户可以控制摄像机，某些用户仅能浏览，而无权控

44、制，或者不能看到管理权限以外的其他摄像机。系统访问认证：用户进入远程视频监控系统必须事先进行输入用户名和密码注册，系统管理员根据用户授予相应的权限监视和控制权限。每台远程监控终端可指定其监控范围。每台远程监控终端可任意指定其所能查询的摄像机数目。每台远程监控终端有优先级别之分，优先级体现在控制权上。每个远程用户的各项操作权限可以分别给予和禁止，特别是一些涉及到系统安全性的重要操作。2、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、系统运行情况等等，都有系统日志记录。3、控制权协商：当多个用户同时监视一个前端时，为了避免控制混乱，只能有一个用户对前端设备进行控制，并根据

45、用户的优先等级预先设定，对同等级用户这可通过网上自动协商完成。4、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、控制远程摄像机和云台、控制远程受控端监控终端的输出、报警设备的布防和撤防、接收和处理报警信号、设置图像自动切换或显示的方式和时间等权限。5、信息查询：登录用户可查询系统的使用和运行情况，如在线用户名单、前端运行状态、报警信息等等。4.2.8 系系统稳定可靠统稳定可靠 1、监控系统所选择的设备、操作系统和应用软件均具备连续、可靠工作的能力。2、系统具备本地自检和远方报警功能（当出现系统设备故障

46、或异常情况具备自动报警功能）。监控前端主机具有自动恢复功能具备远方启动、复位功能。服务器软件具备自动巡检摄像设备及其附属设备的功能，能够发现摄像设备及其附属设备的缺陷并发出报警。3、视频报警功能：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化，也会引起报警。4、系统提供远程维护功能：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

47、要再重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，减轻管理人员的软件维护工作量。5、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）能力及防雷能力。6、系统可在环境温度-2080、地震烈度不高于 7 级的环境下正常工作。7、本图像监控系统实现本方案规定的所有功能，在 MIS 网上控制操作时不会影响 MIS网原有系统的正常工作。4.34.3 XXXX 视频编码服务器原理及功能视频编码服务器原理及功能 对视频图像进行压缩的方法有很多种，如 H.261、H.263、JPEG、MPEG及基于小波变换理论(Wavelet)的压缩/解压算法等。针对动态图像在低带宽线

48、路上传输的常用压缩方法为 H.261 和 MPEG-1，H.261 是国际电信联盟 ITU 为视频会议指定的 H.320 系列标准中的图像压缩编解码标准，H.320 标准还对音频和数据的压缩传输规定了相应的方法。MPEG 是国际标准化组织 ISO 制订的视、音频压缩标准，广泛应用于 VCD 制作和影像出版、图像监控产品等。目前在图像监控领域已经得到了最为广泛的应用。特别是基于 MPEG-2 或 MPEG-4 标准的监控系统。很多厂商遵照 H.261 和 MPEG 标准研制了多种形式的视频传输编、解码器硬件和软件用于视频、音频、数据的双向传输，它有效的解决了活动视频信号在低带宽线路上实时长距离传

49、输的问题。由于能够同时处理图像、话音和数据信号，因此利用这些编解码器可以组成多媒体监控系统。本公司研制的图像监控系统网络服务器所采用的方法是 MPEG-4 压缩算法。并在用户提供的各种通信网络上或另建新的网络（如 RPR 构成的宽带 IP 网络）进行传输，从而构成使用方便的、可靠的远程图像监控系统。数字图像的带宽远窄于未压缩的图像，如一个 640*480 分辨率、3 字节/像素,要求 30 帧/S 的质量传输时，数据率达到 28M 字节/s。那么 100 秒时间将占用 2.8G 字节的存储空间。这对于任何计算机系统都是不可重负的，因此图像的压缩编码技术就得到了迅速的发展。其中 MPEG（Mov

50、ing Picture Experts Group，国际标准 ISO11172）4 压缩方式是目前最具活力、应用越来越多的压缩方式。MPEG-1 用于加速 CD-ROM 中图像的传输，用于将 28M 字节/s 的图像压缩到1.2Mbit/s（压缩率 200），MPEG-2 是建立在 MPEG-1 之上的主要应用在没有色度畸变要求场合的高质量视频，数据速率在 1.1Mbps 到 20Mbps 之间。MPEG-2能够提供广播级的视像和CD级的音质。MPEG-2不仅能录制电视节目，而且还是为录制高清晰度的高质量动态图像而开发的，能够存储比 MPEG-1 清晰度更高的动态图像。除了作为 DVD 的指定