视频监控在王庄变电站工程管理中的应用

杨延勇，张保华，高贵生

（聊城供电公司，山东 聊城 252000）

0 引言

视频监控以直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。数字视频压缩技术的日益成熟及计算机网络技术的发展，为远程视频监控技术提供了条件。

1 变电站建设管理远程视频监控的必要性

变电站建设工程大都离建设管理单位较远，交通不便，管理人员要想了解现场的情况、掌握进度、进行安全质量监督检查、必须驱车亲自到现场查看，浪费大量的时间和财力。

根据国家电网公司 《关于利用数码照片资料加强输变电工程安全质量过程控制的通知》（基建安全〔2007〕25号）要求，为提高工程安全质量全过程控制，视频监控辅助管理具有重要意义。

近年来，基建工程不断增多，业主项目部管理人员配备相对不足，给项目的管理带来新挑战，需要一种新的管理模式。

2 网络视频监控技术原理及构成

2.1 网络视频监控技术

网络视频监控系统是集网络技术、视频压缩技术为一体的高科技信息系统，是提供集成的语音、数据、多媒体、控制和管理功能的一种崭新的应用技术。该系统利用网络将分散、独立的图象采集点进行联网，实现跨区域的统一监控、统一管理、资源共享，为各行业的管理决策者提供了一种全新的、直观的，扩大视觉和听觉范围的管理工具，提高工作绩效。用户通过使用网络视频监控平台，达到各项网络视频监控功能的实现。

视频监控的网络化意味着系统的结构由集中式向集散式系统过渡，在某种程度上打破了布控区域、设备扩展的地域和数量限制，同时视频监控网络化将使整个系统硬件和软件资源通过网络方式共享。

新一代视频压缩标准H.264是面向无线网络和因特网的视频图像编码与传输技术，相对MPEG4/AVC标准，除了增强网络适应能力外，大幅度提高了压缩编码效率，在相同的码率下能够获得更高的主客观质量。

2.2 网络视频监控系统构成

网络监控系统可由现场监控前端、监控中心、通信网络、监控客户端组成。

现场监控前端采用高速智能球型摄像机获取图像，经现场通信线传回监控中心的视频管理存储服务器进行集中处理。该摄像机可获得360°旋转图像，适用于大面积活动区域监控。

监控中心由视频管理存储服务器、显示器、键盘等组成。管理存储服务器是整个系统运行的管理核心，控制着整个系统数据的流向，提供各种数据的访问、备份、删除、检索权限的设置与验证；用于保存从各监控点传回的实时图像数据，提供实时录像，定点定时录像、录像检索回放功能；可对云台和镜头进行控制，浏览理想的图像。

通信网络是监控客户端和监控中心进行联系、获取图像的途径。是网络视频监控能否实施的关键，也是技术难点。可应用三种网络，一种是电力系统内部网络，需变电站附近有经过的内部光缆，一般可咨询属地化管理单位。第二种是宽带网络，需附近有电信、网通等宽带可用，也可采用电话线ADSL上网。第三种是采用无线网络，在3G网络覆盖的地区采用3G网络，无3G网络地区可采用2G网络。

客户端主要用来在网络上任意位置访问监控中心的视频管理服务器，以达到随时监控现场的目的。可在能和现场服务器联网的任意电脑上，安装客户端软件，并进行IP地址、端口、用户名、密码等信息配置后，进行现场图像浏览和控制。可实现焦距变化，远景近景调节，摄像机360°旋转，摄像机巡逻设置，历史图像回放，抓拍图片，下载历史图像，当地机器录像等功能。

3 视频监控在王庄220 kV变电站工程中的应用

3.1 王庄施工现场状况

王庄220 kV变电站位于聊城市西南部莘县王庄集乡南约2 km，距聊城98 km。站区围墙内占地面积为0.798 hm2，建筑工程3502.32 m2，道路面积2031.51 m2。

变电站本期安装180 MVA变压器2台；220 kV采用户内GIS，架空进线2回，双母线接线；110 kV采用户内GIS，架空电缆混合出线8回，双母线接线；35 kV出线8回，采用单母线分段接线；无功补偿6×10 Mvar。

3.2 视频监控技术实施方案

图1 视频监控系统方案

根据现场建筑物的设计位置及实际情况，监控前端采用3个高速球型摄像机，布置在站区即可实现全站无缝监控，如图2所示，箭头方面为观察方向。建设初期，站区无架构和建筑物，在3个选择位置上组立12 m水泥杆作为摄像机悬挂点，图3为水泥杆上的监控设备图片。现场铺设的同轴电缆和RS485通信线，分别用于传输图像和控制。

图2 现场摄像机布点图

图3 水泥杆上的球型摄像机

监控中心采用网络硬盘管理录像机，可最大支持16路摄像机连接，最高支持4CIF分辨率编码，采用H.264视频压缩技术，1 000 G硬盘用于存储图像数据，支持TCP/IP协议，可就地或通过网络控制云台和镜头、回放或下载硬盘录像机上的录像文件。

通讯网络的速度直接影响远程视频监控的质量。经过现场的考察，王庄站附近1 km处有莘县供电公司的一条光缆通过，而且光缆接头盒就在附近，通过线路光缆把图像传到莘县供电公司，再经过系统内网传回聊城供电公司。视频监控系统方案如图1所示。

客户端采用界面友好，操作方便的软件，安装在连接到内网的任意计算机上，经过授权后，即可浏览现场图像，还可对云台和摄像机进行控制，回放或下载历史图像，图4为客户端软件白天多画面监控图像。

图4 多画面监控图像

3.3 视频监控的经济方案

目前，变电站运行后都安装视频监控系统，建设阶段前期会进行视频监控系统的订货，监控系统的生产周期很短，且大都有现货供应。根据友邻结合的思想，在建设阶段，将视频监控系统中的部分设备提前安装，实现施工现场监控，即节省了费用，实现了三节约，又是对监控设备的检验。

王庄监控系统使用已定货的三个球型摄像机、一台视频管理存储服务器、一套客户端软件，组建了施工现场远程监控系统。

3.4 监控效果

图5、图6、图7为聊城本地远程查看王庄施工现场图像。图5为远景监控效果，对现场总体情况一目了然，图6为距离监控摄像机40 m处效果图片，图7为距离监控摄像机70 m处效果图片，图像能十分清晰地看到施工现场各个细节，完全能满足施工管理要求。

图5 远景监控图像

图6 距离40 m的监控图像

图7 距离80 m的监控图像

4 视频监控在施工管理中的实用性

提供新的工作手段,将单一的书面、电话汇报形式提升为丰富的音频、视频、书面相结合的形式。

管理人员可以准确地掌握工程进度,并对施工环节和施工工序加以控制,不仅可以提高工作效率和施工工艺质量,还可以避免因为工序的不当和施工过程中错误的操作而造成的损失。省市各级领导能够了解工地进度情况,对工程安全文明施工进行监督和指挥。

为各级监督机构进行安全质量检查提供常态手段。

业主单位管理人员可监督现场施工单位、监理单位的施工管理活动，提高其工作的积极性和主动性。

形成影像资料，对施工全过程进行监控和记录，以便归档。

有利于监督关键工序的施工、隐蔽工程的施工、监理验收、材料检验取样。

现场监控的应用，为现场施工管理人员提供了全面立体查看工程的便捷手段，有助于工程管理人员分析施工工序、统筹现场人力物力、及时发现窝工点，从而优化施工程序，提高施工质量和效率。

增加了生产培训效果，并可制成媒体培训教材。

预防工地现场的材料安全、人员安全情况的发生，通过24 h全方位的监控和录像，预防偷盗行为的发生，并为已经发生的不文明行为提供可靠的证据。

5 结语

远程视频监控系统在王庄变电站工程管理中的成功应用，为基建工程精益化管理提供了有效的技术手段，也为工程管理提出了一种新的管理模式。