变电站智能辅助分析系统技术方案(编辑修改稿)

变电站智能辅助分析系统技术方案(编辑修改稿)内容摘要：

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。  控制功能 提供摄像头远程控制功能，控制中心的授权用户可以方便地对站内的一体化球机画面作上下左右移动，缩放的操作。 当多个用户同时想控制某个摄像机时，系统规定优先级高的人可以控制，优先级低的人不能控制，但可以浏览图像；当低优先级用户正在控制某摄像机时，高优先级用户可以接过控制权来控制，低优先级用户就暂时不能控制；相同优先级的用户谁先取得控制权系统就默认由谁控制。  报警功能  当某 个远端设备发生报警时，视频监控主站的主画面可显示该远端设备报警点联动的视频图像，并有声音提示。  报警换页：当同时产生多组报警时系统将依报警优先级和发生的事件顺序，自动换页至报警发生画面供操作人员确认，以迅速排除故障。  具有视频动态告警，动态灵敏度可调。 12  当发生报警时，联动切换摄像机画面，并记录下当时现场的情况。 告警信息源与视频源之间的对应关系可由配置文件方便地修改。  所有告警信息存储可按时间、地点查询，并回放对应的录像。  从告警发生到有人值守的调度中心接收到告警信息的时间间隔不超过1000ms。  系统支持视 频移动侦测报警，并于摄像机联动，支持视频丢失报警。  前端设备应支持报警开关量输入触发，并具备图片抓拍功能，例如红外线侦测器、门禁、应急铃、烟雾报警器、可燃气体报警器以及电子围栏等。  防破坏报警，当摄像机及入侵探测器的信号线、电源线被断开或集中型网络视频服务器出现电、机械的及操作系统的故障时，应可发出声、光报警（声压 40db,保持 5 分钟以上；光信号应在排除故障后被授权消除）。  图象存储回放功能 摄像机的模拟图像录像信息通过网络视频编码器转换成数字信号存储在 IP 监控存储设备内，在视频监控工作站通过网络调用。 通过网络视频服务器以选择不同的图像保存方式 : 定期定时保存、报警触发保存、手工操作现场保存等；用户可以根据实际需要来选择图像保存方式。 1 视频捕捉：把当时活动的图像存盘，并记下当时的时间和地点信息。 2 图像快照：存储一幅画面，带时标，地标。 3 告警联动存盘，含时标，地标，存盘时间长度可设定主站、子站同时存盘，互为备份。 4 可多点同时告警存盘。 5 所有存盘的信息可方便地分别按时间、地点查询回放。 6 可提供录像回放编辑功能。 7 具备存盘信息备份功能。 可将需要备份的信息备份到视频监控工作站的硬盘上，然后使用 Remon 软件，直 接在视频监控工作站上回放。 8 主站可方便地查询、上传各子站硬盘录像信息。  与消防系统接口及电子防盗联动报警功能 系统能能通过通信接口实现与火灾报警及电子防盗系统的连接，在有人入侵或火警发生时，马上发出报警信号，远程监控终端能在 3秒内作出响应，自动弹出相关区域的 13 报警画面并自动打开灯光、警笛等报警联动，将图像和报警信息同时传送到远程监控终端，以声音、告警窗（需人工关闭）的方式通知值班人员发出声音告警，在远程监控终端的地理图上显示报警点的具体位置、报警类型，摄像机自动跟踪至报警点的部位并开始录像，报警区域灯光开 启，现场警铃动作，存储系统记录所有数据等。 当变电所发生报警时，远程监控终端的操作员或指定的授权者能对报警信号进行复位。 可以人工或自动进行布撤防。  网络通信功能 1 支持以太网端口。 2 支持 TCP/IP 协议，可以通过应用软件或浏览器设置参数、实时浏览视频和音频信号、查 看视频设备状态，可以通过网络报警，可以通过网络存储压缩码。 3 可以通过网络远程升级，实现远程维护。 4 具备 WEB SERVER 功能，可以通过浏览器访问。 5 可根据用户需要设置网络权限。 6 能满足网上多个用户同时接入， 通过通信网络通道，将被监视的目标 动态图像以 IP单播、组播方式传到监控中心，并能实现一对多（一个远程终端同时连接监控多个变电站端视频处理单元），多对一（多个远程终端同时访问一个变电站端视频处理单元）的监控功能。  报警信号、站端状态信息、控制信息以 TCP/IP 方式与监控中心实时通信。 运行维护人员通过视频处理单元或工作站对变电站设备或现场进行监视，对变电站摄像机进行（左右、上下、远景 /近景、近焦 /远焦）控制、也可进行画面切换和光纤编码器的控制。  宜采用 MPEG4 压缩技术，优先考虑硬压缩技术。  系统应具备接收时间同步时标的功能，实现全系统时间同步。 图像监视及安全警卫系统应具有和变电站内监控系统接口的功能，供方应保证所提供的图像监视及安全警卫系统与买方的所内监控系统的通信联调成功。  视频分析与互动功能 1 接受调度端或统一信息平台的启动分析命令，控制摄像机预置位完成监视对象（如户外刀闸、户外开关）的视频画面捕捉； 2 在指定时间内进行数据分析，并进行模型比对； 14 3 在指定时间内以指定数据格式上传分析结果，分析结果可以是模型数据，亦可是分析图片或视频片段。 4 通过 MMS网获取需要联动的信息，并按预先制定的规则进行相关设备的联动； 5 在线修改联动规则； 6 可同时联动不同 摄像机； 7 依据联动信息，启动录像，并具有预录像功能，预录时间可设置；  环境信息采集处理功能 1 能对站内的温度、湿度、风力、水浸、 SF6 浓度等环境信息进行实时采集、处理和上传，采集周期小于 5 秒； 2 可设置不同级别的环境信息告警值； 3 环境信息数据的变化以 IEC61850 协议上传视频主站、一体化平台，阀值可设； 4 环境信息历史数据应能至少保存一个月，存储周期为 10秒至 10 分钟可调。 5 支持本地 /远程控制空调、排风扇、抽水泵的启动和关闭。 15 系统结构拓扑图 16 系统详细设计 系统组 成 变电站视频监控 系统由硬盘录像机 /网络 视频服务器、室内、外高速球型摄像机、一体化摄像机、灯光控制器、网络交换机、防雷模块、辅助灯源、红外双鉴报警器等组成。 系统特点 表 1 在较低带宽情况下，通过变码流方式传输网络视频流，客户端能获得流畅的视频图像。 表 2 通过电力视频监控软件，实现对整个系统所有数字设备的统一管理，包括段站光纤视频编码器、服务器和工作站。 表 3 监控软件功能完善、稳定，方便用户的操作和管理，在大量的分布式网络监控系统中体现了出色的性能。 表 4 系统能实现监控中心网络视频图像的切换显示＜便于远程集中管理 控制。 表 5 摄像机逆光补偿问题 — 变电站室内光线不足 背光补偿 BLC—— BackLight Compesation 的缩写，也称作逆光补偿或逆光补正，它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。 逆光补偿功能的应用： 逆光补偿功能用于拍摄背景光线比拍摄主体明亮的画面，比如一个人站在窗口，由于窗外光线明亮，使得摄像机的光圈自动收缩，造成拍摄的人物脸部发黑。 当使用此功能的时候，按下 [BLC]按键，摄像机将对光圈的设定自动地进行调整，使得拍摄的前景清晰。 再按一下此键图像恢复正常。 此功能启用后屏幕右上角会出现 一个小探照灯的图标。 此功能只有在自动光圈下才有效，并且如果环境光线比较暗使得摄像机已经工作在最大光圈下时此功能可能会失效。 另外此功能启用后可能会造成拍摄正常的图像时图像发白，因此在使用后应该及时关闭此功能。 17 未使用逆光补偿 (BLS)时的效果 启用逆光补偿 (т LC)后，前景变得清楚 本系统采用具有背光补偿功能的 海康威视 高速球同时具有白平衡及宽动态功能，在变电站室内光线普遍不足的环境下能充分满足本项目的需求。 系统重点问题解决 1) 在网络环境低带宽占用的情况下实现数据流高质量的传输，多客户同时浏览单路图像或分别浏觉多路图像，而不产生动画效果。 我们的解决方法：在有限带宽环境下，我们的系统尽量以最少的代价来保证信号的高质量传输。 (1) 采用双码流技术，主通道录像采用高清晰码流，子通道采用可变码流，根据网络情况选择码流速率，保证图像的流畅性 (2) 可以提供流媒体服务器软件，当多用户集中访问某一路图像时，前端信号与中心服务器的连接只占用一路视频带宽，从而节省了有限的网络资源。 如图所示： 18 2) 如何实现对所有数字录像机的统一管理，实现设备兼容、方便系统扩容。 我们的解决方法：在我们的系统中，数字视频录像可以分散存储或集中存储，监控中心将所有视频服务器统一管理，对应标识监控点名称和集中型网络视频服务器端口。 软件平台的中间件技术，解决不同品牌的兼容，达 到系统良好的兼容性，统一管理。 对用户而言，传输和控制的过程是透明的，也是可操作的、可管理的。 3) 监控网络的安全性。 采用统一管理机制保障了安全性。 前端设备安全性：前端设备的管理和配置权由管理主机进行统一管理，充分保证前端设备的安全性，避免前端设备参数被恶意修改； 权限认证：统一管理全网内的所有数字视频设备，客户端实现灵活的权限控制功能，多级权限管理可以确定安全性，保证敏感画面不会泄露； 网络资源利用的安全性：前端设备的码流抑制功能（带宽控制），再结合对分控端软件的多级权限管理及流媒体服务器的引入，可以做到精 确控制对网络带宽资源的占用，确保网络上其它业务数据的正常运行； 4) 其他 集中型网络视频服务器具备可自由定义的移动侦测功能，采用移动正常功能能减少冗余信息，节约硬盘存储空间，延长录像保存时间。 19 平台可以实现定时向监控中心上传报警录像，避免网络高峰期造成网络拥塞，图像不能上传能情况发生。 主站（次主站）系统 主站（次主站）系统 由 AAA（中心认证）服务器、设备 /用户接入服务器、网管、数据存储阵列、流媒体服务器、 WEB 服务器、会议电视网关等组成。 1 AAA（中心认证）服务器 实时数据库服务器向其他服务器 提供设备和用户的认证、授权、事件管理等功能，同时具备客户管理、权限管理、设备管理、业务信息管理等管理模块。 用户在申请享受服务时，需要得到用户信息的认证。 在本系统中，客户端发送认证数据包给服务器，数据包包含用户 ID 和 password，服务器对数据包进行验证给出结果。 验证过程加密传输。 在本系统中，不同的用户可以享受不同的服务。 实时数据库服务器在通过用户的认证请求后，按照该用户的权限来决定用户是否可以享受申请的服务内容。 信息管理主要功能包括用户和设备的注册、权限设置和转发路由设置等。 管理平台可以对 用户信息数据库进行管理。 一般用户只能查询本用户的基本信息，可修改本人的基本信息；管理员能查询和修改用户的基本信息、为用户分配权限、指定特殊的代理转发路由。 2 视频代理转发 流媒体服务器 视频代理转发服务器 (VTDU)是系统的媒体转发 /分发单元，是平台侧的核心媒体传送网元，在 CMS 的媒体调度模块控制下完成音视频传送功能。 VTDU 实现流媒体转发管理和现场流媒体带宽限制管理，管理路数不限，单机 20 支持并发转发≥ 250 路 D1 图像视频流； VTDU支持分布式部署，可以对客户端 IP 段和流媒体带宽进行有效的管理； VTDU 能够解决多级浏览级联问题，需要查看越级机构的监控图像时，可以直接访问流媒体服务器，而不用去直接访问网络带宽资源有限的下级机构，从而解决多级浏览级联的问题； VTDU支持 CLUSTER技术，并且具有网络自适应能力，能适应大并发量的视频流传输与存储。 3 存储管理服务器 存储管理服务器 (NRU)是系统中的网络录像存储单元，实现对音频 /视频的接收存储、录像存储管理、存储介质管理及录像回放服务等功能。 NRU 必须可连接SAN、 NAS、 DAS 等各类物理存储设备。 NRU 可实现分布式部署。 NRU 支持集 中存储（备份）管理前端设备的实时图像和历史录像，并提供集中检索服务，管理路数不限，单机支持并发存储≥ 250 路图像（ D1 格式）； NRU 提供录像库设置，可设置需要备份的录像时间段和备份盘符，同时可以查看某路图像指定日期的录像内容； NRU 提供录像备份完整性检查，具有断线告警功能，系统维护定时检查磁盘的情况，进行清盘任务、自动导出等功能； NRU 提供分散与集中相结合的存储方式，但采用统一的检索服务，实现对全局范围所有信息的集中检索，检索的条件可以自行定义。 4 WEB 服务器 系统应用服务器为整个数字软件平台 提供扩展的调用接口，它包括 Web 监控服务模块、会议接入服务模块和电子地图服务模块。 Web 监控服务模块使 Web 用户可以采用浏览器方式通过各级流媒体服务器访问和控制数字网络平台上的 DVS/DVR、磁盘阵列，客户端不需要安装任何 C/S 应用程序，满足用户可以在电力信息网的任何位置都可以访问视频网络资源 ,不受 C/S 结构的固定计算机上安装运行的限制。 会议接入服务模块实现与视频会议系统的设备注册与发现、实时视频交。