变电站视频监控系统智能运维的研究与实现

张祖茂

摘 要：文章对南方电网变电站部署的视频及环境监控系统运维现状及问题进行分析，提出一套智能运维系统的功能需求，针对此系统对比两种不同的部署方案，提出了基于网络、经济性方面的最佳部署方案建议。

关键词：视频监控；智能运维；变电站

中图分类号：TM73 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）25-0053-02

1 变电站视频运维现状及问题

在智能电网高速发展的今天，南方电网下属供电局根据《南方电网一体化电网运行智能系统技术规范》在变电站部署一套视频及环境监控系统，系统由站内监控工作站、RPU（站端处理单元）、视频监控设备、环境信息采集设备、网络设备等组成，实现对站端现场视频及各种环境信息采集、处理、监控等功能；站端系统由综合数据网提供8M网络带宽，向地区级主站提供一个 IP地址供访问。

根据电压等级不同，110kV变电站配置20个左右摄像头，220kV变电站配置25个左右摄像头，500kV变电站配置30个左右摄像头。电网公司每个地市局所管理的摄像头有几百乃至上千个，大量的设备如何管理、如何维护，避免系统成为“睁眼瞎”已经是一个很重要的问题。高效、高质保证视频监控系统的运行对电力行业的管理有重大的意义。

目前在变电站视频与环境监控系统运维过程中主要存在以下几个问题：

1.1 故障导致失效，无法及时获知，及时解决

随着摄像机监控点数量快速增长，出现的由于视频监控故障或者其他因素影响的视频监控失效问题也屡见不鲜。现在很多视频监控在设置的时候虽然十分注重前端设备质量，但对其运营维护却缺乏智能化管理。因此常常出现故障不能及时发现，及时解决，系统不能正常运行，视频监控系统处于失效状态。

1.2 影响事后取证工作

大量路数的视频图像在运维管理过程中给用户的维护工作带来极大的挑战，由于不能快速有效了解前端攝像机的运行情况，如发生故障或被破坏，一旦出现安全事件，事后不能提供有效的线索和视频证据，给电网用户事后查证带来了很大困难。随着各类监控系统建设的进一步推进，此类问题会越来越突出。

1.3 资源台账不清晰，管理与维护工作量大

电网公司对监控系统的需求不断的提高和规模不断的扩大，使得现在的大型的监控系统，摄像头、众多的存储设备、编解码设备的数量级也不断攀升，同时很多地市局资源台账混乱，管理不清晰；各区域设备点数多，整个监控系统所覆盖的区域也越来越大，为保证庞大的监控系统能正常运行，需要巨大的管理和维护工作量。

1.4 运维管理考核难

视频监控设备版本多、兼容性差、互换难，厂商如何管理难。运维管理过程混乱，部分供应商无持续服务能力，运维服务不到位，又缺乏考核依据，缺乏有效沟通，备品备件的申购和故障处理流程未理顺，浪费严重，运维成本很难评估，无法提高运维的效率。

1.5 人工效率低下

现在安防系统在发现问题投入的人力成本偏高，目前大多还是靠手工流程来管理，花费大量人力去手工发现问题，这样不仅效率低下，而且不能及时全面的解决问题。

1.6 管理流程不完善

以前数量少可能是“一点”的问题，而现在则是一条线、多条线和面的问题，如果不能通过建立流程化的管理模式，就无法将设备故障发现、报修、维修、反馈、统计、考核等形成完整的闭环，也就无法保障系统维护的及时性。

2 变电站智能运维系统建设目标

智能运维管理系统，将以满足南网变电站视频与环境监控系统建成投产之后的日常运行维护实际管理需求为根本，以全面提高资源综合利用率为主要目标，实现对前端监控点位及相关设备资源“全天候、全过程、全方位”的统一监控、展现、维护、统计分析，保证南网变电站视频与环境监控系统能够发挥最大效益，最终实现视频资源“建设、应用、维护”全生命周期的服务保障。

变电站视频监控智能运维管理系统可以对系统中的监控摄像机、RPU等进行巡检，对其运行状态和故障信息进行分析诊断，帮助用户快速掌握系统设备运行情况，轻松全面维护变电站视频监控系统；系统根据诊断结果，分配运维工作，同时能跟踪运维事件的处理过程，及时反馈设备的维修情况；借助先进的计算机视觉分析、分布式系统、大数据分析技术以及对问题发现，处理流程，运维考核等环节进行分析建模，能够有效解决目前存在于变电站视频与环境监控系统中的突出问题。使问题发现更及时，解决更快速，成本更低廉，考核更清晰。

智能运维管理系统建设目标如下：

2.1 理清设备资源台账

理清视频资源台账是实施有效运维的前提。建设统一视频资源信息库，包括对已投产设备、在运行设备、备品备件、产品生命周期、软件资源、人力资源等的统一管理。

2.2 通过自动化巡检和监控，快速定位故障

通过数据采集协议（如SNMP、ICMP、CLI（Telnet、SSH）、WMI、JMX等）和集成监控的方式，定期对视频设备（摄像头，RPU）、视频图像质量等进行可用性和健康度检查，及时发现故障并快速定位故障设备，显著降低运维人员的工作量，提高管理效率。并具备对监控故障短信、声音、邮件等提醒通知功能。

2.3 建立运维服务管理流程体系，提高日常工作效率

结合南网视频监控系统业务特色，根据运维管理体系的设计、管理维护实际需求，规划日常值班与巡检管理、故障修复管理、视频资源配置管理等管理维护流程，使日常的运维工作流程化，职责角色清晰化，从而使解决问题的速度和质量得到有效提高，使管理部门内及维保商的相关支持信息更为畅通和透明，使支持服务的信息更为完整和有效，并沉淀运维知识与经验。

2.4 自动统计分析，为管理决策提供数据支撑endprint

对日常运维工作和各个系统的运行情况进行统计分析，根据实际管理需要量化各部门及单位所管辖的前端设备的在线率、量化运维人员的工作量、量化各类设备的综合可用率等，从宏观上综合分析所有监测对象的运维状况，并研判系统运维发展趋势，为业务系统优化、运维规划提供依据，为领导层进行系统升级、改造、扩容提供数据支撑。

2.5 预设扩展接口，适应南网未来发展的需要

智能运维管理系统为适应南网未来发展的需要，将预设扩展接口功能，包括监控规模扩展、资产配置管理库扩展、运维管理流程扩展、统计分析扩展等。

3 系统实施部署方案

智能运维管理系统部署方式可分为2种，一种即采用区域巡检中心前端运维诊断、主站集中式维护部署方式，另一种即采用主站统一集中运维诊断和维护部署方式。

3.1 方案一：前端运维诊断、主站集中式维护部署方式

区域巡检中心前端运维诊断、主站集中式维护的部署方式，即在区域巡检中心部署小型智能运维管理主机，地市局监控中心部署智能运维管理系统。此部署方式充分结合了目前南网的分布式环境，小型智能运维管理主机实现分布式采集，让区域巡检中心所管辖站端系统智能运维诊断速度更快、报警更及时，同时也能够节约区域巡检中心上行带宽；地市局智能运维管理系统则集中接收各小型智能运维管理主机上传的采集诊断数据、報警数据及报表统计数据，统一维护、处理和展示各变电站设备诊断、报警、维修记录、监督及报表、考核等信息。

3.2 方案二：主站统一集中运维诊断和维护部署方式

主站统一集中运维诊断和维护部署方式，即在地市局统一部署智能运维管理系统，统一按预设规则对站端系统设备进行智能巡检、诊断及数据采集，并进行统一数据处理，根据客户需求与定制情况进行报警信息、设备运行状态、视频质量诊断及业务报表等信息展示；依据系统采集和处理的数据，可生成运维工单，通过运维流程进行工单作业，并在系统保留维修记录等信息，实现智能运维全程把控与跟踪管理；统一对运维服务商、运维人员等进行相关服务量化考核，考核成绩可作为下一年度服务合同参考依据。

3.3 部署方式对比（见表1）

4 结束语

在变电站视频监控设备日益增多，运维管理日趋精细化的情况下，变电站智能运维管理系统可以解决视频监控系统的图像监测、故障诊断、修复反馈，有利于运维人员快速掌握前段设备运维情况，为监控系统长期稳定运行提供有效的解决方案。

参考文献：

[1]唐雯.变电站微机监控系统的设计与实现[D].湖南大学，2008.

[2]刘海.变电站计算机远程视频监控系统的实现研究[D].华北电力大学（河北），2004.endprint