您好,欢迎来到华佗小知识。
搜索
您的当前位置:首页无人值守变电站视频监控系统

无人值守变电站视频监控系统

来源:华佗小知识
 第 #( 卷

V>Q4%(

第 & 期 电子设计工程

9>4& TQCMGH>@桑小兵

!河南省汝阳县电业局 河南 汝阳 *)#!''#

!\"%% 年 ! 月 WC?4 !\"%%

摘要! 无人值守变电站视频监控系统采用 +,- 体系结构$./!0* 压缩 标准 的 嵌 入式 网 络 编码 器 提 供视 频 服 务$ 视 频 流通过 ! 1 光纤信道2组播方式传输到主站系统$ 主站系统与 13- 网和调度网无缝结 合 $ 从 局内 各 工 作站 可 以 远程 监控各个变电站运行情况% 该系统集先进性' 开放性' 可靠性与实时性为一体$ 为实现变电站的无人 值 守 提供 了 基 本保障$ 促进了电力系统的自动化' 现代化和综合性管理%

关键词! 无人值守( 视频监控( .4!0*( 网络编码器( 信道( 组播( 主站系统

电力系统正在大力推广无人值守变电站# 要实现真正意 义上的无人值守#除了遥测%遥信%遥调%遥控之外#遥视已逐 步 成 为无 人 值 守变 电 站 新增 的 而 且是 一 个 十分 必 要 的 自 动 化项目&

对于常规的视频监控系统!工业电视系统\"# 它的信号传 输 范 围有 限 ! 通 常在 % OF 范 围 内\"# 并 且 需 要有 专 人 负责 操 作和管理& 而变电站数量多%分布广#每个变电站安装一套工 业电视系统并安排专人值守有悖于无人值守的初衷& 因此# 将一个地区的数个甚至是几十个变电站#通过网络远程遥视 手段统一管理起来#建立一个网络化遥视系统是解决变电站 视频监控的合理方法&

压缩处理技术是变电站遥视系统最关键的技术& 因网络传输 业务量随着变电站的增加而大量增加#如果图像压缩标准选 择不当#将严重威胁计算机网络的安全&

目前最新的编解码标准 .4!0*X6V+ 是 1YT:8* 的第 #7 部 分 # 简 称 .4!0* Z%8![& .4!0* 标 准 中 有 很 多 优 点 # 如 统 一 的 V\\+ 符号编码#高精度%多模式的位移估计#基于 *\"* 块的整 数变换% 分层的编码语法等& 在同等的图像质量条件下#.4 !0* 的压缩率比 1YT:8* 高 %#! 倍# 比 .4!0& 节约 ]\"^ 左 右 的码率& 同时它满足不同速率%不同解析度以及不同传输场 合或存储的需要#而变电站监控系统需要对多个分散的场所 进 行 监 控# 要 求 较 高的 图 像 质量 和 一 定的 实 时 性# 因 此 本 系 统采用 .4!0* 对视频信号进行压缩&

= 变电站视频监控系统的关键技术

=>? 流媒体传输方式

流媒体传输方式Z&[有单播%广播和组播 & 种方式& 单播是 在发送方和每一接收者之间建立的数据信道& 如果只有 少量客户端访问#不会造成堵塞问题& 但是#当有大量的用户 需要 同 一 份数 据 包 的拷 贝 时 # 容易 造 成 网络 堵 塞 ' 广播 是 指 在 3Y 子网内广播数据包# 所有在子网内部的主机不管用户 是否需要都将收到这些数据包#极易引起广播风暴而且安全 性不 高 # 同 时广 播 数 据不 能 越 过路 由 器 # 从而 使 位 于不 同 网 段的机器不能接收到广播消息'组播是一种允许一个或多个

变电 站 视频 监 控 系统 的 关 键技 术 主 要 包 括 视 频 压 缩 编 码技术和流媒体传输方式等&

=>= 视频压缩编码技术

变电 站 视频 监 控 系统 的 最 主要 的 功 能 就 是 实 现 对 前 端 变电 站 的 环境 及 实 际图 像 进 行自 动 监 视% 告 警 和 记 录 ! 存 储\"& 由于图像的原始数据量较大#只有经过压缩编码后才能 在现有的通讯网上进行传输并存储记录到硬盘上# 所以图像

!%\"\"!

桑小兵 视频监控系统在无人值守变电站的应用

发送者发送单一的数据包到多个接收者的网络技术! 组播源 把数据包发送到特定组播组\"而只有属于该组播组的地址才 能接收到数据包! 组播可以大大节省网络带宽\"克服了单播 和广播两种传输方式的缺点\"适合要求规模化和短时延的视 频监控系统!

统 9 大部分组成! 远程各分站的图像视频信号由视频网络编 码器采集压缩成数字信号\"经 :! 或 ;<= 接口传输到主站系 统! 主站系统将视频流解压缩6>8后进行播放! 主站系统当地图 像可由视频网络编码器直接接入系统局域网\"图像数据通过 以太网传输到需要显示的工作站上! 系统结构如图 ! 所示!

! 变电站视频监控系统结构

!\"# 分站系统

分站 系 统 主要 由 电 视监 控 设 备# 视 频 网 络 编 码 器 # 解 码 器#视频分割器#当地监视器及其他可选附加设备等构成!

变电 站 视频 监 控 系统678 由 分 站系 统 # 通 讯 系 统 和 主 站 系

图 ! 变电站视频监控系统结构图

\"#$% ! &'()*')(+ ,#-$(-. /0 1)21'-'#/3 4#,+/ ./3#'/(#3$ 151'+.

输#音频信号采集压缩与传输#云台镜头控制#报警信号检测 及处理#!A 或 B 画面分割及图像动态检测#移动侦测录像#定 时录像#报警录像等功能!

视频 网 络 编码 器 图 像 传 输 端 口 具 有 ? 种 模 式C :! 口 和 以太网口! 端口模式选择通过软件配置\"不需要跳线或拨码 开关! 传输端口配置成以太网口模式\"可直接与光端机以太 网口 连 接 \" 中间 不 需 要任 何 转 换设 备 \" 也 可以 与 以 太网 集 线 器相连\"接入以太网! 视频输出接口可以接监视器以供本地 监控\"视频信号可以在 !A 路视频输入中选择! 其中主上传通 道接至视频切换器的输出口以便远程图像切换和分割& 对云 台 摄 像 机及 镜 头 的控 制 # 灯 光开 关 的 控制 均 通 过解 码 器 实 现\"视频网络编码器与各云台镜头控制解码器之间通讯采用 !\"$%$ 分站系统的主要功能

!!图像传输 将摄像机和麦克风采集的音视频信号进行 处 理 $ 视频 切 换 # 多画 面 分 割%\" 将 处 理 后的 模 拟 音视 频 信 号 数字化\"压缩\"并将压缩后的图像数据传输到主站!

?!远程控制 接收主站系统的远程指令\" 根据指令要求 切 换 视 频源 或 对 云台 和 镜 头等 监 控 设备 或 其 他开 关 设 备 进 行控制!

9!全天录像 视频网络编码器可进行全天 ?7 小时不间 断录 像 \" 硬 盘空 间 占 满后 将 自 动覆 盖 以 前图 像 \" 用 户可 根 据 需要回放录像并剪辑输出到 @ 盘等备份设备里!

7!自动报警 分站的某一监控点有报警信号时\" 自动将 视频输入切换到该报警点\"并立即把报警信号及相应图像传 送到主站端\"视频网络编码器同时可启动移动侦测录像或者 报警录像!

D&E7F> 总线结构& 报警信号接至视频网络编码器的输入端 口 \" 同时 接 收 视频 网 络 编码 器 发 送的 联 动 控制命 令 \" 控制 联 动设备\"一台视频网络编码器最多可接 !A 个报警信号输入& 所 有 摄像 机 的 视频 输 出 信号 都 通 过各 自 独 立的 视 频 电 缆 接 至视频网络编码器的各个视频输入端\"一台视频网络编码器 最多可接 !> 台摄像机!

!\"$\"! 分站系统的主要设备

!!电视监控设备 电视监控设备主要包括各种类型的摄 像机\" $ 固定 摄 像 机# 带 云 台 普通 摄 像 机# 一 体 化 球形 摄 像 机 和无线摄像机%#各种报警探测器\"$红外防盗报警器# 红外测 温仪 # 烟 感 温度 报 警 器和 气 体 泄漏 报 警 器% 以 及 灯 光和 警 笛 等其他相关专用设备!

9!解码器 解码器里集成了云台镜头控制器和灯光控制 器\"接收视频网络编码器的控制命令对云台和摄像机实施控 制\" 有室 内 # 室 外# 球 机 9 种 型号 的 云 台控 制 器 & 通过 灯 光 控 制器可进行远程开光灯操作!

?!视频网络编码器 视频网络编码器是监控前端的核心 设 备 \" 集成 了 视 频信 号 数 字化 与 压 缩# 压 缩 图 像数 据 网 络传

!!G!!

!电子设计工程\"!\"#$ 年第 % 期

8#视频分割器 为了节省带宽!变电站的图像通过一路 主通道上传!分站端就要增加视频分割器\" 它的输出口与视 频网络编码器的主上传通道相连!主站端通过一个窗口浏览 该站图像!视频分割器方便用户进行图像切换和分割\" 它有 有 $@A#BB $9 路和 : 路两种型号!与 $9 路和 : 路视频网络编码器相对应\" !\"! 通讯系统 !\"!\"# 网络结构

远程 控 制 前端 的 视 频网 络 编 码器 与 主 站 系 统 以 太 网 远 程桥接器之间!采用光纤接口#;$ 口$连接% 主站系统用以太 网远 程 桥 接器 与 交 换机 相 连 ! 接入 主 站 端的 系 统 网络 &<=* 网或调度网$'分站端通过视频网络编码器提供的接口! 利用 光纤传输网! 能提供压输视频与音频数据传输足够的带宽! 达到远程实时监视的效果>9?%

8#网络交换机 主站系统局域网采用 $BJ$\"\" < 以太网交 换机! 划分为 % 个 KFGH 区!$!$! 口用作接收分站端视频数 据!$%!$9 口接视频服务器!$L!!\" 口接调度网或 <=* 网交换 机 ! 其 中 分站 端 视 频数 据 可 上传 至 服 务器 和 工 作站 ! 而 工 作 站命令不能直接发至分站端!需要经过服务器转发%

$ 变电站视频监控系统特点

$# 图像 清 晰$ 监 控 实 时 系 统 采 用 高 精 密 摄 像 机 ! 上 传 图像细微逼真!实时效果好!通过轮视及画面分割!可监视整 个变电站的运行环境% 云台控制(语音对讲(灯光开关等命令 下传 及 时迅 速 ! 可 对同 一 点 进行 全 方 位的 监 视 ( 现场 指 挥 等 远程控制%

!\"!\"! 网络性能

网络 硬 件 设备 采 用 先进 的 进 口设 备 ! 确 保 稳 定 ( 可 靠 与 安全!具有强抗干扰能力% 网络结构具有良好的可扩展性!可 以根据日后的需要灵活地增加配置% 网络提供多种方式的接 口!可方便地与现有设备相连!避免资源浪费%

!#自动报警$联动控制 监控分站的一台视频网络编码 器可以检测 $9 个报警信号!报警信号输入可来自烟感( 红外 对射(红外探测(玻璃破碎器等各种报警检测设备!输出控制 信号可配置与各个报警信号相关联% 当监视点发生报警时! 系统自动启动各种对应的联动设备!并将视频切换到相应的 摄像机!启动灯光!自动录像% 监控工作站可发出语音报警提 示! 防 止 了变 电 站 火灾 ( 爆 炸 ( 失窃 及 恶 意破 坏 的 发生 ! 保 证 了变电站的安全运行% 另外!当视频网络编码器出现硬盘满( 网线断(=M 地址冲突等异常或摄像机被蓄意遮挡时! 都会自 动报警!方便维护人员及时处理%

!\"$ 主站系统

主站系统一般设在办公大楼! 由以太网远程桥接器( 网 络交换机(系统服务器和系统工作站组成% 主站系统结构如 图 ! 所示%

%#硬盘录像$远程回放 安装在变电站端的视频网络编 码器一台可装 N 块硬盘!每块硬盘大小为 $9B O!可进行每个 监控点各种方式的录像%

!定时录像)视频网络编码器可进行 !8 小时全天不间断 录像!如果硬盘已满!自动覆盖以前录像!所以用户需经常备 份重要剪辑%

图 ! 主站系统结构图

\"移动侦测录像)在监控点很少有人进出的情况下!定时

&'() ! *+,-.+-,/ 0'1(,12 34 536+ 676+/2

$# 系统服务器 系统服务器的主要功能是启动图像上传( 转 发 工作 站 命 令( 远 程 录 像回 放 ( 处 理多 个 监 控客 户 终 端的 任务调度(监控终端用户访问控制(报警处理(系统数据库管 理以及远程操作视频网络编码器%

录像 对 于 用户 无 多 大意 义 ! 相 反占 用 很 大硬 盘 ! 这 时移 动 侦 测录像显得很有意义% 它的原理是分析视频图像! 确定视频 场景 是 否 有变 化 ! 当 视频 场 景 有变 化 时 ! 根据 变 化 灵敏 度 的 设置进行录像!当场景趋于平静时!录像自动停止%

#报警自动录像)系统管理员可以对报警点进行布防设 置!决定在布防时间段报警发生时是否进行录像% 当报警器 有报警发生时!自动进行录像至报警解除% 不同监控变电站 的报警(同一监控变电站的报警均可同时录像%

远程录像回放是根据日期时间!在主站端远程播放视频

网络编码器的相应摄像机的硬盘录像!可以下载到服务器的 当地硬盘%

!#系统工作站 监控工作站微机配置在主控机房( 调度 室 ( 主 管 领导 办 公 室和 其 他 相关 单 位 ! 安装 图 像 监控 用 户 端 软件% 监控工作站用户必须由系统管理员在系统数据库中注 册!根据职责授予不同的权限和控制优先级% 用户通过用户 名和 口 令 登陆 系 统 ! 在系 统 管 理员 授 予 相应 的 权 限下 ! 可 获 得图像 监 视( 语 音 对 讲( 远 程 控 制( 录 像 ( 照 像以 及 语 音报 警 功能%

8#系统安全$维护方便 多个监控工作站可以同时对某 一监控分站进行图像监视!多个监控工作站中同时仅有其中 一个掌握控制权的用户可以对该监控分站控制!控制权根据

%#以太网远程桥接器 主站系统局域网通过以太网远程 桥与多个远程监控前端实现双向数据通讯!以太网桥接器具

\"$B!\"

桑小兵 视频监控系统在无人值守变电站的应用

用户优先权或通过用户之间消息对话协商分配!

通过网络对远端站点的访问实行两级保护! 首先\" 对远 端 访 问的 用 户 必须 事 先 进行 注 册 \" 系统 管 理 员授 予 相 应 权 限#其次\"开始通信时需要使用口令登录\"并且同一时刻只允 许同一用户登录一次! 这样的保护功能使得各工作站有序操 作\"不会引起混乱!

术!,--Z%0,&_,P1,Z+

R4=f M8!cJ9QU=56 RVD9:!h\"9:+\\V> L;JGH D9 K>FD;> C8G>D FD98;DK: LHL;>F @DK LJ#L\";8D9 ()*+%9L;KJF>9;\";8D9 \\>IV9DAD:HQ ,--Z%0,&_,P1,Z+

(,* 穆战松! 黄挚雄+ 基于4+,P2的远程数字视频监控系统()*+ 计算机与数字工程!,--P!2%/&_0/P10/.+ `f RV\"9!LD9:Q4fS56 RV8!W8D9:+ S K>FD;> C8G>D FD98;DK: LHL;>F #\"L>G D9 4+,P2 ()*+ 3DFEJ;>K \"9G B8:8;\"A

&9:>>K:!,--P!2%/&_0/P10/.+

(/* 何小海!滕奇志+ 图像通信(`*+西安$西安电子科技大学出 版社!,--[$/,Y1/[/+

(2* 彭强!杨天武!陈维荣!远程视频监控系统中的解码技术及 显示控制策略()*!电力系统自动化!,--,!,P%.&$PP+ N&56 b8\"9:Q?S56 \\8\"9!OJQ34&5 '>8!KD9:+ X8G>D G>IDG: \"9G G8LEA\"H ID9;KDA ;VIV98cJ>L @DK \" G8L;K8#J;>G K>FD;> C8G>D FD98;DK: LHL;>F ()*+ SJ;DF\";8D9 D@ &A>I;K8I NDO>K UHL;>FL!,--,!,P%.&$PP+

([* 唐慧明! !变电站远程图像监控系统设计()*!电力系统

自动化!,--0!,[%Y&$[P+ \\S56 4J8!F:QRV\"9: )8\"9+B>L8:9 D@ C8G>D LJKC>8AA\"9I> LHL;>F @DK LJ#L;\";8D9 ()*!SJ;DF\";8D9 D@ &A>I;K8I NDO>K UHL;>FLQ ,--0!,[%Y&$[P+

(P* 李功新!林国贤!朱忠勇+变电站远程视频辅助监控系统设

计与实现()*+福建电力与电工!,--Z!,Z%/&_/01/2+ M% 6D9:!WQM%5 6JD!W8\"9QR4f RVD9:!HD9:+ B>L8:9 \"9G K>\"A8i\";8D9 D@ ;>A>!C8G>D \"II>LLDK8\"A LHL;>F @DK LJ#L;\";8D9L ()*+ ]Jd8\"9 NDO>K \"9G &A>I;K8I\"A &9:>>K:Q ,--Z!,Z%/&_/01/2+

! 变电站视频监控系统运行情况

系统自投入运行以来已充分显示出其重要 性 和必 要 性Q 已为电业局的安全生产发挥了重要作用! 主要体现在以下两 点$0%实现了管理的信息化和自动化! 电业局的自动化技术 水平得到全面提升\"自动地实现了操作班变电站现场巡查流 程 \" 减 少 了人 为 因 素带 来 的 可能 事 故 和隐 患 \" 保 证了 电 力 生 产正常运行\"同时减轻了劳动强度\"提高了工作效率#,% 系统 实现了与消防&电子围栏&门禁等联动报警\"使变电站安全性 得到了显著提高! 系统使所有重要的运行设备和场所均处于 严密的监视和受控之中\"真正为变电站少人值守甚至无人值 守创造了必要条件!

\" 结束语

正值电力行业信息化系统集成发展大潮来临之际\" 安全 防范领域适时地介入电力行业\"其价值与意义不断被电力行 业所认可! 电力网络化建设&电网调度自动化技术运用&变电 站安 全 防范 等 级 要求 提 升 & 供电 使 用 效率 要 求 提高 等 \" 这 些 都促进了安全防范领域在电力行业的新应用\"相信变电站安 防将有更为广阔的技术发展空间和市场回报! 参考文献!

(0* 周立群! 宋仲康+变电站远程视频监控系统研究()*+仪表技

\"

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- huatuo0.cn 版权所有 湘ICP备2023017654号-2

违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务