香港某大型电力公司数字视频监控解决方案 - 安防知识网

如何对远方变电站达到除了遥测、遥信、遥控、遥调的"四遥"功能外,实现遥视，做到真正的无人值守变电站模式，提高电力公司的经济效益呢?

【安防知识网】香港某电力公司拥有超过200个变电站，需要使用一套具有防止非法闯入和远程监控能力的数码视频监控系统，以便在紧急情况下做出更好的反应措施，达到除了对远方变电站的遥测、遥信、遥控、遥调的"四遥"功能外，实现遥视，做到真正的无人值守变电站模式，提高电力公司的经济效益。同时，需要该系统能够提供对讲系统以警告侵入者不可停留在变电站。

　　本项目中的难点是许多需要加以监控的变电站，通信条件非常简陋，通常连普通电话线都不具备，宽带连接在这些情况更是不被考虑。

　　需求分析

　　为了能够将每个远端变电站都能够纳入到整个电力公司的视频监控系统之中，我们需要根据每个变电站的实际通信网络情况做出分别规划，可以将这些变电站分为以下三类：

　　·局域网连接

　　·宽带互联网连接

　　·PSTN连接

　　同时，我们需要为不具备电话线路的偏远地区变电站接入电话线路。这样，所有的变电站站点都具备了网络连接的可能性。

　　解决方案

　　习惯上，我们将变电站监控系统分为监控现场、本地监控中心(可以不设)、监控中心和传输线路(网络)三部分。对于本方案中的大型电力公司监控系统而言，监控现场即为各个变电站，本地监控中心设在变电站监控室，监控中心位于电力公司总部的控制室，传输网络则为上文中提及的三种不同的方式，因地区差异而异。如图1所示，现在分别加以介绍。

　　变电站设备

　　变电站设备由NetServer数字监控主机、固定或可控摄像机、音频输入/输出等设备组成。用来完成图像、声音的采集、编码和传输、摄像机的控制和报警联动的输入/输出工作。该监控主机具有多功能背板，为视频、音频、控制数据、告警信息等的输入输出提供了丰富的接口。

[nextpage]　　变电站监控室

　　对于有人值守的站点，值班人员可以在变电站的控制室里完成对本地整个变电站监控系统的监视、控制、录像和报警处理等操作。这并不需要额外增加设备，该监控主机具备了所有的本地监控所需要的软件和硬件资源。

　　传输系统

　　在前文的需求分析中，我们介绍了本项目中所用的传输系统包括局域网连接方式、DSL宽带接入和PSTN调制接入三种方式。

　　电力公司监控中心

　　电力公司监控中心由“UCW 2000智网监控管理仪”和“UMS系统管理服务器”组成。前者是基于Windows平台的网络视频管理工具，可以在任何时间、任何地点观看远程任意远端变电站监控主机的实况画面和回放录像，完成远端报警信息的接受、连动处理等工作，最多同时可监视36个画面，也可随时做单图像全屏显示。对于任何图像，均可对任何特定的区域进行放大，对于前端摄像机的选择既可通过电子地图上的图标按钮，也可通过一侧的多层目录表选择;而电子地图则有双层，一层为地图纵览分区图，一层为地图主显局部图，这样操作者可以方便地通过鼠标点击前端任何位置的摄像机图像，而无须记忆摄像机的名称和标号。它支持双显示屏并行工作，通过一个鼠标在双屏上进行操作，使操作更简单、快捷。双显分主、辅显示器，当主显示屏为正常多画面分割显示屏，辅显示屏可以是某一幅图像的全屏显示或做电子地图显示(如图2)，使操作者在庞大的监控网络面前拥有直观、便捷的管理操作平台。同时，它可以让多用户对同一远端站点的并行监视，在发生紧急情况下可以使各个相关部门根据现场情况协调作业。

　　“UMS系统管理服务器”管理软件是针对大规模和超大规模监控网络系统研发的一款项目定制软件产品。其作用于整个监控系统之上，用来负责协调不同用户的PTZ控制和视频切换冲突，对使用者账户信息和优先级进行管理，管理监控中心的日志进行保存并对报警信息进行处理。同时，它会为整个监控系统提供同步时钟信号，以确保整个监控系统的可靠运行。

　　在该次大型电力公司监控项目上，UMS系统管理服务器是多路异步系统(ATMS)的一部分。多路异步系统是专为类似于变电站这种以PSTN为传输手段的应用场合而设计的应用系统。多路异步系统包括UMS系统和调制解调器阵列。通过调制解调器模块，多路异步系统能够与每个只有PSTN连接的数字监控主机建立基于IP的专用网络连接，每个监控主机会为与多路异步系统的连接拥有一个专用IP地址。当通过PSTN连接的监控主机上的摄像机被操作人员选中，UMS会通过调制解调器模块启用一个至目的监控主机的拨号连接。一旦连接建立，所有的视频流会由目的监控主机直接流向UCW 2000智网监控管理仪，而不是通过启用连接的UMS系统管理服务器。这样，多路异步系统就建立了一个完全独立于InterNet连接的虚拟专用网络(VPN)以提供高效安全的连接。

[nextpage]　　分控中心

　　分控中心的监控方式与监控中心基本相同，它可以同时对各变电站进行监控。在电力公司，公司领导、相关安检、生产部门人员都可以在办公室利用UCW 2000智网监控管理仪或IE浏览器进行监控和应急指挥。出差在外的相关领导或人员也可以通过上网方式随时监控变电站实况。

　　系统功能

　　本方案中所采用网络视频监控主机支持B/S与C/S架构，符合电力行业信息系统标准。

　　·采用B/S(Brower/Server)结构，标准的TCP/IP协议，具有很强的开放性和兼容性，完全能融合在电力系统现有网络中，系统具备网络带宽控制机制，可以在保证图像质量的前提下，不影响网络上的其它应用，最有效地利用带宽资源;

　　·集视频与传感器数据接入、音频出入、控制信号输出于一体，系统功能强大，结构简单;

　　·操作界面全部为中文可视化界面，局领导和值班人员使用非常方便;

　　·系统采用模块化的软硬件结构，当变电站扩充时，只需要扩充变电站设备即可，监控中心无需增加任何硬件设备;

　　·数字录像、检索、回放、本地备份、网络备份功能;

　　·实时观看、录像回放在监控中心可同时进行;

　　·摄像机位置预置、巡视功能;

　　·报警联动功能：报警发生时，可以进行高清晰录像、预置位、声光报警、发送EMAIL邮件、手机短信通知管理员等联动功能;

　　·支持监控主机1:N或M:N硬件备份，在UMS管理下实现不中断业务自动切换;

　　·系统管理和记录功能。包括优先等级和使用权限的设置，多重密码保护，用户操作的记录，控制权的分配协调;

　　·双屏和电子地图功能，操作界面简洁明了;

　　·支持视频移动探测功能。

　　小结

　　由于本方案充分考虑了电力公司不同变电站间的网络状况差异，该电力公司按照此设计顺利完成了所辖200多个变电站的远程视频监控网络，达到了非常好的整体效果，目前正在计划将原有的报警系统不增加任何器材成本地接入本监控系统。相对而言，内地的电力公司的通信网络除了个别地区整体上要优于此香港公司变电站的状况，所以采用此设计方案会有更好的实际效果。