变电站远程视频监控系统

2014-08-26

中国新技术新产品 2014年13期

关键词：摄像机远程变电站

（煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司，河南郑州 450000）

变电站远程视频监控系统

周建超梁京何金朋

（煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司，河南郑州 450000）

视频监控是对重要项目的实施监控，通过应用视频监控系统，减少人员投入，保障设备安全。在变电站中，远程视频监控系统将视频监控实现远程传输，突破地域限制，实现远程监控。本文对变电站远程视频监控系统进行简单分析。

变电站监控；远程视频监控；视频监控；远程监控

一、概述

随着科学技术的快速发展，视频监控系统在诸多领域得到应用。网络技术及配套设备逐渐成熟，在变电站远程监控中发挥重要作用。视频监控中心、被控站及传输网络组成变电站远程视频监控系统，便于远程监控设备运行状况，了解及解决突发故障。

二、变电站远程视频监控系统的原理及功能

变电站远程视频监控系统是将变电站内各监控目标区域内的图像和环境数据传输到变电站的视频主机。视频主机对各收集的各种数据进行处理后通过通信网络传输到调度中心和集控站视频监控中心，运行人员通过监控中心视频监控工作站对目标区域内进行监视。

远程视频监控系统主要由三部分组成：监控中心、通信通道和数据采集。数据采集是采用摄像头和环境监测传感器采集环境数据和视频图片数据，并对采集的数据进行实时压缩，其环境数据包括温度、风力和烟雾等数据。数据采集的设备将放置在各个需要监控的变电站内。

通信通道是采用光纤或者互联网等把压缩数据传输到监控中心，通信通道的带宽将会影响监控中心的视频效果，如果带宽不能满足视频数据传输的需求，视频播放将会延时，达不到实时。监控中心将接受到的信息进行处理，探测出变电站的各种变化，给出报警信号，并能自动启动相关保护设备。当环境和安防监控发生报警时，使工作人员能及时了解现场情况，采取处理措施。

视频监控系统由一个监控中心对各远程现场监控点进行监视和控制。系统由监控中心、传输网络、被控站组成。监控点摄像机的视频信号经传输网络通过光纤冗余环网传输到监控中心。在监控中心光端机上接收数字复用信号，接入到视频切换矩阵。并在监控中心把视频信号送至监控中心局域网上。视频监控系统利用安装在前端的摄像机等设备将被监控目标的数据传输到监控中心，同时通过监控中心控制前端设备的操作。变电站运行人员通过安装在监控中心的视频系统可以操作目标区域的设备进行全面监视。具体来说，视频监控系统功能具有以下几方面：

（1）视频监控主机可对所有的接入信号进行全天24小时的监控，并把采集的视频数据保存到监控中心的主机中，其视频数据保存时间为30天。在视频显示窗口中将显示站名、地点命名、时间和日期等信息。

（2）系统能够对采集的图像数据进行分析，以及对监控区域的物体运动进行侦测。如果采集的图像数据在变化或者物体在运动，将分析图像中物体的变化程度，如果超出限定值将触发警报。

（3）根据变电站设备的特点，监控系统中可以制定相应的巡检表。监控人员可以按照操作要求进行巡检监控，并且一台设备可以监视多个目标区域。检测多个区域时设备能预置多个监控位置的云台和镜头参数，能方便快速地转到相应预置点，并自动调整好镜头的变焦和图像清晰度。

（4）系统配置有温度探测传感器、湿度探测传感器和烟雾探测传感器等设备。这些装置能自动检测监控区域内的温度、湿度和烟雾，如果检测值超出范围，立即发出报警。

三、变电站远程视频监控系统

1 系统的逻辑结构

视频监控系统能够得到实现和正常运行的标准就是由支撑系统，中心的控制系统会以及相应的前端设备，最后是客户端一起构成的综合性系统。在系统里边，中心管理平台发挥的最重要的功能就是能够实现信息和命令的下达，还能够实现不同的信息中心的信息的传递和互换；先关的事物的管理控制；有关用户的设置，系统相关设备的管理控制，以及整个互联网的控制等，还能够对鉴权进行相应的认证工作，对用户应该收取的费用的计算，甚至牵扯到营业，相关的统计分析等等多方面的功能的实现。而系统的控制中心主要是由以下几个方面构成的：系统管理部分；发放媒体的部分；储存媒体的部分以及最后对业务进行相应的管理的部分。系统指定的部分共同合作完成好媒体的信息命令的下达和系统运行的管理，媒体有关信息的调用，储存，发送信息等多方面的功能的实现。系统的某些部分还能够实现业务的管理、设施及互联网的管理等多种方面的功能的实现。还能够在相关的连接地方实现相应的信息的交换功能。

2 实现视频的多点传输

通过组播去减小网络的传输压力。组播技术可以将每一个编码作为组播源，可以对监控图像进行遏制粘贴和转发IP放弃图像。这样一来整个监控系统可以不计规模大小和用户数的多少，都可预算出数据传输对于网络宽带的要求，并根据此要求来对对点传输采取进一步的管理和控制。

3 多级多域管理

用户对于变电站远程监控网络的需求都是比较复杂和多变的，因此，为了满足客户的这些需求，就要实现将整个系统划分成数个独立的子系统，在利用这些子系统来独立进行对应区域的监控任务，同时也可以利用域间接口来实现对其他区域的业务进行监控。为了可以实现多级多域管理，我们可以通过配置域间路由来实现。在整个系统当中，每一个区域都必须要独立、统一配置对应区域的ID，而且还要配置一条可以从上级区域通达下级区域的路由，而对于是否可以通达下级区域，还需要过向上级区域注册才可以判断，而上下级之间的信息交换也可以由路由来实现。

4 视频监控系统设计

摄像机的安装要美观、牢固、照摄范围合理。支架和固定面的自攻钉要拧紧，支架和摄像机的连接处螺母要拧死。摄像机的位置，有它的照摄范围，根据现场环境结合镜头的调整，把摄像机调整出最佳的角度和范围。变电站监控根据网点所配备的硬盘录像机数目和硬盘，要合理的给每台硬盘录像机配备相应的硬盘，达到录像资料保存时间的要求。工程施工负责人要合理计算硬盘容量和存储时间，确保远程视频监控资料长期保存。

5 图像显示处理功能

以地理图方式显示整个视频监控系统的监控点位置、分布、设备配置情况和运行状态。当设备出现故障时，在画面上显示报警信息；系统可将时间、日期、摄像机编号、报警状态叠加到每一路视频输出上，并可控制它在监视器上的位置和大小；能够监视变电站所设备的运行状态及现场环境监视；视频监控与机电集控系统联动，当机电设备集控系统监测到异常情况时，调动摄像机到预定位置，进行摄像，并对故障现场进行录像，以备查证；变电站的摄像机画面可设防，在探测范围内出现移动目标时，能发出报警信号，并启动硬盘录像。硬盘录像机对已保存的图像可进行逐帧回放、冻结和图像增强；硬盘录像所生成的文件，可拷贝到其他存储设备保存。

6 视频监控传输系统

视频监控传输系统是视频监控系统的关键环节，传输系统的稳定性先进性也关系到系统的稳定性和体现了系统的先进性。通过4芯光纤将整个系统的网络拓扑组成双纤自愈环网，具备环网自愈保护功能，极大的提高了系统的可靠性。当某一点光纤故障或设备发生故障时不影响整个系统的正常运行。系统由双环构成，一个为工作环，一个为备份环。每个传输节点都连接在两个环上。在正常状态下，信号在工作环上传输。当某个站点的光纤或设备损坏时，系统自动倒换到备份环上传输信号。从而形成双环自愈，保证系统正常传输信号。