4G网络视频监控在电力系统上的应用

2014-10-22梁翠琼

科技资讯 2014年20期

梁翠琼

摘要：从4G技术的特点和优势出发，提出了一种基于4G网络的视频监控系统，详述了该系统的功能组成、组网方案和系统特点。该系统以4G网络技术为基础，实现了在电力系统工作中的远程图像采集、实时视频监控等功能。

关键词：3G 视频监控电力终端

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（b）-0031-01

由于目前3G带宽有限，WiFi传输距离有限、可移动性较差，无线视频监控并没有得到大规模商业应用[1]。4G技术的特点是高传输速度、高带宽、高稳定性，对广域无缝覆盖以及强漫游的移动性提供了良好基础[2]。随着智能电网建设需求日益加强，为满足变电站的远程监视和无人值守，实现电网的可视化监控和调度，4G技术将会是建设智能电网的一个重要手段，而智能电网下的4G技术也将更好更快，基于4G 网络的视频监控技术为我们提供了一种解决方案。

1 在电力终端上应用4G网络监控系统的可行性分析

本文是针对电业局的实际需求，为满足变电站的远程监视和无人值守而设计的。将工业监控、多媒体传输和计算机网络技术有效地结合在一起，实现高效、安全、方便为一体的远程监控及操作。

本文提出建立一套技术领先功能强大的监控系统，适用于供电局各变电站的安全视频监控系统建设、各个、各级变电站的视频监控、报警信息的网络远程传输以及监控中心的建设。

该监控系统的主要作用在于：有机的将供电局不同地区的变电站之间的视频监控、火警、防盗系统结合到一起，利用网络达到了远程监控，远程响应，远程处理的网络化管理的目的，就可以在高压供电局建立该管辖区域内的监控中心，以便对变电站统一管理、调度，实时监控。当有人在管辖现场值班的时候可以管理现场并且及时发现解决安全问题，即使没有人在管辖区域值班的时候，管理中心也可以即使掌握现场情况，做出指令。在供电局发展技术现代化以及管理现代化的道路上提供了可靠的技术保障[3]。

2 基于4G网络的视频监控系统的设计

2.1 系统组成

综上所述，在设计电力变电站远程图像监控系统的时候，依据电力行业的应用特点和管理模式，分成远程监控中心（主控中心、区域监控中心）和变电站监控前端部分（监控前端）以及传输网络设备几部分。

如需在系统加入新的变电站时，只须建立站端监控前端系统并建立和监控中心的连接即可，系统各项功能和运行状态不受扩建影响。

2.1.1 变电站监控前端部分

变电站监控前端部分设备安装在变电站现场，完成变电站现场各种信息采集、处理、上传，主要由摄像机、4G视频服务器和告警处理单元构成。

摄像机是为户外专用摄像机，可灵活地变换监控地点，并配有红外灯可用于夜间监控。

4G视频服务器是视频监控的重要组成部分，内置4G无线modem，嵌入式地实现了TCP/IP协议、POP3/SMTP协议[5]。其主要完成的功能有：（1）采集变电站各监控对象的视频图像和背景声音，经过压缩编码后上传到监控中心；（2）通过现场网络连接解码器，根据本地或监控中心操作发出来的命令控制视频切换、云台自动巡视动作等；（3）根据告警处理单元、报警探测器采集到的各种状态信息和报警信息，实现警视联动录像功能，自动启动告警照明灯、警铃等受控设备，自动以字幕、声光提示报警加以说明；（4）与变电站相关自动化系统互联互动，根据预先设定信息实现和所连接的自动化系统之间的联动。

告警处理单元会最先处理报警探测器采集的干节点告警状态，处理一些逻辑关系，通过RS232/485串口将该信息以数据的形式传送至网络视频服务器，最后抵达监控中心。监控中心的监控管理系统软件会依照之前设定好的程序进行系列相关操作。

2.2.2 远程监控中心

远程监控中心的概念包括主控中心（调度中心）和区域监控（巡检）中心。远程监控中心的基本功能是完成所辖变电站图像的实时显示、控制、存储、管理等功能，其硬件系统主要由系统服务器、值班员工作站、网络接口设备、存储打印设备等组成。

设立系统服务器作为监控中心的系统操作平台，主要作用是对远端变电站传输的信号的接收、存储、分析、统计以及查询，与此同时进行系统管理功能。

值班员工作站安装Windows操作系统，通过IE浏览器对下辖各变电站进行实时监控。

2.3 系统特点

该系统的主要特点如下。

（1）低成本信息体系架构。部分设备采用即安即用的模式，提高决策指挥的时效性和科学性。

（2）高集约化管理模式。对各种复杂的环境都可以进行灵活的管理。

（3）系统结构灵活。监控系统可以是点对点，也可以是一个中心对各个站点的组成；可以设置多个分控图像工作站在网络上，来达到满足多个用户需求的目的，也可以用WEB方式组成多级监控系统[7]。

3 结语

总而言之，随着电力系统地发展将会有更多的高新技术被加入，逐步发展并趋于完善的4G技术，促使我们加强对4G技术在电力系统中的应用研究，并应尽快把握住日前的发展机遇，进一步将电力系统的优化配置以及智能电网建设从空想口号变成现实，在电网逐步壮大完善的过程中，4G技术的优势将愈来愈明显。