【安防知识网】一、需求背景及需求分析
现在电力部门为了提高经济效益，提高劳动生产率，都准备在变电站实现，随着电力部门网络的全面改造，各变电站都有了相应的通讯网络，使远程监控成为可能。在电力调度通讯中心可以建立监控中心，能够对各变电站有关数据、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变电站的情况，并及时对发生的情况作出反应。
变电站现在一般都有“三遥”系统，可以在此基础上增加变电站远程视频监控系统，简称变电站遥视系统，将变电站的视频数据和监控数据由变电站前端的设备、视频服务器采集编码，并将编码后的数据通过网络传输到监控中心，监控中心接收编码后的视频数据和监控数据,进行监控、存储、管理。
随着变电站管理模式的全面推广，在监控中心通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时视频监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。
变电站远程图像监控系统可将变电站的各个监视点，如主控制室的设备运行情况、主变、断路器、隔离刀闸等的运行状态实时图像、防火防盗等智能设备报警信息传输到监控中心，监控人员可通过实时图像和远动信息对变电站的运行情况进行综合监控、分析，减少人员现场维护的工作量，提高了工作效率。利用多媒体计算机、网络和远程监控技术进行的“遥视”化管理，有效促进了生产管理水平的进步。
二、系统业务需求分析
2.1、安全防范
一、能对变电站周围及内部实现远程视频监控，配合报警装置完成防盗功能。
二、变电站内已建设消防装置，对火灾实施报警，由视频监控系统完成远程确认并启动应急预案，视频监控系统将自动记录火灾过程。
2.2、业务管理
一、监视主控室、10KV高压室、35KV高压室、户外变压器。
二、监视场地和高压配电设备的运行状态，如主变压器、开关是否有外部损伤，主变压器油位及控制盘上的表头、灯光信号是否正常等。
三、借助图像监视实现远程操作指导，避免误操作。
四、供电所监视服务大厅，保证服务管理。
2.3、通信线路
一、变电站视频监控系统的通讯传输与其它监控系统不同，强调信道抗电晕、抗闪电、抗闪电及50Hz工频电磁场干扰的能力。
二、变电站停电和故障时，要求视频监控系统能继续保持通信。
2.4、管理架构
电力局对无人值守变电站配置的管理架构如图1所示：
图1 电力部门管理示意图
[nextpage]前端变电站内主要负责数据采集，包括：视频、音频、信号等。充分利用变电站内各类数据完成安全防范和业务辅助的要求。调度中心作为最高指挥中心，能访问下辖变电站的数据资源，尤其在灾情、险情发生时，起到责任部署、应急指挥的作用。
对于供电所只需负责服务大厅现场工作情况，提高服务质量。
2.5、需求图
三、系统功能需求分析
通过建设一套完备的视频系统来满足以下的要求，由以下5个子系统互联互控共同完成，接受同一平台的集中调度。
3.1、视频监控子系统
视频监控子系统以提供图像资源为主，调度中心通过专网远程主动调阅变电站监控图像，实现业务管理提及的需求，包括：
一、监测站内设备运行是否正常，是否存在故障隐患。如：主变压器、断路器、电压互感器、电流互感器、高压室开关、主控室的电源盘及控制盘盘面。
二、监视场地和高压配电设备的运行状态，如主变压器、开关是否有外部损伤，主变压器油位及控制盘上的表头、灯光信号是否正常等。
同时，由于采用可动探头覆盖一个区域，调度人员能通过专网远程控制可动探头的PTZ功能，清晰捕捉覆盖区域内的任何目标，对于较小目标可改变镜头倍数来放大目标以看清上面的内容，比如：读取表盘数据。红外补光灯自动开启关闭，若环境光线照度不够，工作人员还能远程打开射灯等照明设施。借助图像监视还能实现远程操作指导。变电站内工作人员在对设备进行操作时，管理人员远程监视操作过程，对错误的操作进行及时纠正，防止误操作带来的损失。也有利于前端操作员个人技术能力的提升。
视频资源除了被主动利用之外，与周界报警、消防子系统进行互联互控也是相当重要的功能。
3.2、语音子系统
语音子系统主要包括：语音对讲功能、广播功能、高音喊话功能。前者多用于管理人员与变电站之间，后者多用于调度中心、操作队与变电站之间。
管理人员可主动向变电站操作员发起语音呼叫，采用呼叫即接通的方式，工作人员在发起呼叫以前，可调阅视频图像作验证，确保前端操作人员在接听范围内再发起呼叫。
[nextpage]广播功能多用于调度中心、客户中心对多个变电站或供电所实施工作指示。调度中心、客户中心可自行编制多个广播组，组内的成员可任意设置。调度中心对任一广播组主动发起广播，系统将组内各站的视频图像自动弹出，中心能通过图像确认哪个站的工作人员还未到位。各与会人到位后，发言人进行工作指示，保持发言人的图像与声音同步。
上述两类语音功能属于业务辅助性质，高音喊话功能则归属于安全保卫范畴。发现、确认警情以后，可对现场可疑人员实施高音喊话，起到威慑、阻吓作用，延缓犯罪过程。
3.3、报警子系统
报警器是保卫无人值守电站安全、保障无人值守电站正常工作的第一道防线。主要包含防盗报警、火灾报警等。与其它安防系统略有不同，无人值守电站的报警子系统在现场仅能起到威慑和阻吓作用，无法人工制止犯罪，因此它最重要的用途是能及时通知中心工作人员。
防盗报警以高压脉冲电子围栏、红外对射装置为主，火灾报警以烟雾感应装置为主。入侵、火灾等警情发生后，报警信息经过网络传输至调度中心，中心部署一套报警输出装置，根据警情的危险程度分为多级报警输出，自动触发各种联动效果，包括：产生对应级别的报警输出(声、光等);将单个或多个相关视频图像弹出;自动弹出电子地图;自动弹出应急预案，包括附近保卫、人数、联系人、联系电话等等。
可利用报警类型和报警时间搜索报警录像，追溯事故现场。
3.4、应急指挥子系统
应急指挥子系统主要针对重大灾情、险情发生时，调度中心能充分利用监控平台，实施应急指挥调度工作。通过全面利用视频、语音、电子地图、应急预案等复合系统，对前方施行决策性指导，做出最准确、最及时的任务布置，最大限度地减小损失。
调度中心能及时调看灾况、现场图像，以双屏显示的方式在另一个显示屏上显示同步电子地图，准确标示灾况的物理位置。决策者利用语音系统对前端操作队、变电站进行任务部署，通过应急预案全面调动人员力量抢救灾情。
中心端对灾情期间的录像进行备份保存，以供事后查阅。
3.5、综合管理平台
上述各子系统都包含在统一管理平台下，由管理平台的各组件分别管理各子系统，由组件之间的无缝交互实现多个子系统的联动。用户的所有操作均在该综合管理平台上实现。
第四章、方案的设计的分步描述
本方案主要采用的是纯数字音视频监控设备。它们将摄像机的视频信号换为基于以太网络标准数据包方式。除了本身具备高清晰图像压缩和网络转换功能外，还可接内置的工业标准的I/O端口，满足系统外接报警器和探测器等。
4.1、视频监控系统设计
4.1.1、系统拓扑架构
架构说明：
如上图示，前端根据不同监控场景选择不同的网络摄像机，以实现前端视频的监控，在变电站和供电所配置NR7401，实现视频管理，公司调度中心配置综合管理平台，以实现视频监控需求的功能。
4.1.2、前端系统设计综述
前端设备是安装在现场的摄像装置，包括各类摄像机、镜头、防护罩、支架，它的任务是对现场的图像信号转换成电信号。是整个监控系统的基础，只有在前端采集了良好的图像信号，才有可能在后端进行高质量的回显和存储。前端设备的成像质量要有良好的保证。
摄像机根据图像的种类、所适用的照度、摄像器件的种类、适用光谱的范围、摄像机的使用环境和摄像机的用途分成很多种，现场设备进行选型时应充分考虑各种环境因素合理配置、选择摄像机。
摄像机的安装应充分考虑现场实际情况和按照被保护对象的布防要求进行布置和安装，确保摄像机的有效监视范围，保证无监视盲区。摄像机在安装后正式使用之前或之中，按照不同的环境因素和摄像机的种类进行调试，正确调整摄像机的镜头焦距、聚焦及光圈，还有白平衡的调整、视频增益、同步方式以及电子快门、背景光补偿等项目的调整。使摄像机工作于最佳状态，保证最佳的监视效果。
本次系统前端设备主要由网络摄像机组成。前端设备将实时图像上传到监控中心，实现对现场实时可视化监控。所有的前端网络摄像机只需接入网络，无论是本地或者是远程的用户，都可以随时随地的对任何一个前端网络摄像机进行监视和控制。
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