电力变电站远程监控系统的组成及方案设计

1、需求分析

电力系统是国家建设、人民生活的生命线，是国民经济的命脉所在，电力设备的大量增加，对动力设备及环境提出了更高的要求。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，发展无人值守或少人值守的变电站系统是发展之必然。

随着监控系统技术的飞速发展，数字视频信息的交换已经成为广泛应用。变电站系统的四遥功能（遥控、遥信、遥测、遥感）已经无法满足无人值守的要求，增加远程视频监控系统才能够真正实现对无人值守变电站的现代化的科学管理和维护。

变电站的各种操作要严格遵守操作规程，但是各种操作也比较繁琐，因此必须要有相应的保证措施，一般都采用系统的“五防”闭锁结合操作人员使用“五防”钥匙的方法来达到这一目的。在视频监视技术出现后，可以利用远程实时监视功能，由调度中心的值班人员对远方变电站操作人员进行操作指导，如果发现不正确的操作，可以通过电话、手机及时提醒操作人员，从而确保操作的万无一失。另外，也可以发现一些在施工现场不容易观察的遗留工作物品，这时可以利用高空摄像机来发现这些遗留物品，从而消除安全隐患。

2、系统组成

系统采用目前最先进的网络视频监控系统，所有数据进行数字化采集与存储，分前端设备、监控平台、监控客户端、网络传输、监控中心等部分组成。

系统拓扑结构示意图：

2.1 前端设备

安装位置：

◆监视变电站内各类设备（如：主控室控制屏显示、仪表读数、开关室设备、主变压器和各主变风扇运行、电容器室等）运行情况；

◆监视变电站大门口和主要通道；

◆接收周界和室内红外报警信号；

◆监测变压器油位和火灾报警；

◆接收供电系统断电报警。

2.2 监控平台

中心系统

中心服务系统包括中心服务器、媒体服务器，整个中心服务系统是通过管理平台软件进行访问和可视化查询、管理的。

该监控系统设计为可扩容级大规模平台，设计基准容量为2000路在线视频采集点，适合在地级区域电信运营商构建综合远程视频监控或行业用户建立专用的远程视频监控业务。该系统采用一级监控中心架构，所有的认证与管理均通过该中心服务系统控制。

2.3 监控客户端

主要包括PC播放客户端软件和手机视频播放客户端。

1）播放客户端是将播放软件安装在网络中的一台计算机上，通过该软件负责将前端设备采集到的视频流、音频流、报警信息通过媒体服务器提交给监控用户，并根据监控用户要求操纵前端转发设备，如云台、镜头等。

客户端界面如下图：

全屏显示效果如下（显示可选单屏、四屏、八屏、九屏、十三屏、十六屏、二十五屏）：

2）手机视频播放客户端安装在智能手机上。用户通过WAP上网，运行该视频播放客户端，可观看到实时图像。系统要求：

◆操作系统：

Windows Mobile PocketPC 2003、Windows Mobile PocketPC 5.0、Windows CE或更高；

◆硬件：

FLASH：64M或更高

RAM：64M或更高

CPU：200MH或更高

◆目前支持手机播放的机型：iphone、多普达S1、830、860；三星i9系列、i718+等。

2.4 网络传输

根据变电站监控点数需求，网络传输如下：

·对于有线网络覆盖的区域，变电站内部有交换机或ADSL网络设备时，可直接采用网络摄像机，实现远程监控。

·对于没有有线网络的变电站来说，内部没有有线网络，所以采用无线网络监控，即通过3G网络（WCDMA/EVDO/TD_SCDMA）来实现。

3、系统实现的功能和特点

整个系统采用目前最先进的网络视频监控系统，所有数据进行数字化采集与存储。

3.1 先进性

·实现了真正的三网（视频、音频、数据）合一，解决了网络重复建设问题。

·跨区域远程监控成为可能，图像监控已经没有距离限制，通过手机随时随地进行访问，观看实时图像，而且图像清晰，稳定可靠。

·图像的存储、检索安全、方便，可异地存储，多机备份存储以及快速非线性查找等。

·视频信号图像采用H.264压缩算法，传输图像稳定，压缩比高，占用系统资源少（在相同的重建图像质量下，H.264能够比H.263节约50%左右的码率，比目前根据MPEG4实现的视频格式在性能方面提高33%左右）。

·采用流媒体技术，解决了多用户访问同一监控点出现在的网络堵塞问题，可远程检索、回放、下载历史录像文件。

·无线网络视频服务器集成功能强大的网络协议栈，支持多种网络协议，其特有的可靠连接技术，克服了无线网络带宽窄、信道不稳定等不足，保证了视频图像清晰流畅的传输。

3.2 可靠性

此系统的主要设备KE系列网络视频转发设备采用嵌入式实时操作系统，高速、稳定、可靠工业级模块化结构设计，通过恶劣条件模拟测试。

3.3 安全性

系统设置了不同等级的操作者权限，仅有最高级权限的用户才可对整个系统进行设置或更改，没有权限的用户是接收不到图像的。图像数据的存储通过加密处理，必须采用专用的软件才能播放。

3.4 实时远程视频监控

远程视频监控，这是远程监控系统最重要的功能，监控没有距离的限制，只要能够网络连接，就可以进行访问，设置传统模拟监控所无法比拟的。监控系统通过网络视频平台交换数据，系统客户端只要安装相关软件后，管理人员利用网络通信及授权密码就可以在监控中心、办公室以及远程异地等场所实现对各个监控点的实时图像的观察。

3.5 实时远程语音对讲

前端设备可外接拾音器和广播音响，除可以观看图像，还可以同步监听现场同步声音，必要时，可进行双向语音对讲。

3.6 用户分级管理

系统有完善的权限管理功能，用户登录时，根据用户名和密码实行分级管理，区分授权权限，对于不同的帐号可以访问指定的图像。做到权责分明。

3.7 使用及维护性

系统的安装极其简单，软件系统的安装及使用也非常易懂。在维护性方面，系统的接线十分简洁，而主要设备的可靠性很高，维护性能好，而且可实现远程维护。

责任编辑：gt