智能变电站辅助系统技术方案.docx

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1、智能变电站辅助系统技术方案电 力 公 司智能变电站辅助系统技 术 文 件目录1 技术文件21.1 概述21.2 需求分析31.2.1 系统需求描述31.2.2 需求分析图51.3 设计原则及标准51.3.1 设计原则51.3.2 设计标准81.4 系统总体设计91.4.1 系统模式91.4.2 系统功能91.4.3 系统结构拓扑图151.5 系统详细设计161.5.1 系统组成161.5.2 系统特点161.5.3 系统重点问题解决171.5.4 主站（次主站）系统191.5.5 变电站子（监控分中心）系统设计211.5.6 变电所电源分配和控制方案231.5.7 系统优势分析241.6 平台

2、软件功能说明241.6.1 管理服务器软件251.6.2 监控图像终端软件271.6.3 视频编码器软件361.6.4 流媒体代理软件361.6.5 网管软件371.6.6 web 浏览软件371.6.7 网络存储服务器软件381.6.8 网络级联381.6.9 实时图像监控421.6.10 远程控制431.6.11 报警管理441.6.12 录像管理451.6.13 日志和安全451.6.14 用户管理46智能变电站辅助系统技术方案1 技术文件1.1 概述随着视频压缩技术的不断发展，视频技术在电力系统领域获得了广泛的应用，其中 监控系统正是其主要的应用领域。现有的视频监控系统主要分两类，即模

3、拟监控系统和 数字监控系统，而且数字视频监控系统正全面取代模拟监控系统。远程图像监控系统目 的是为了解决变电所自动化“遥测、遥信、遥控、遥调等四遥”以外新的“遥视”问题， 不仅为自动化变电所管理提供了新的手段，而且对无人值班变电所的安全性和可靠性运行提供了监视手段。 本次工程规模： 本工程为新建变电站， 电压等级为220kV/110kV/35kV；220kV接入系统方式为：220千伏云会变本期考虑从北侧的220千伏 瓶窑杭北2回线开口环入云会变电所及500kV吴宁(东阳)变电站。本工程220kV线路本期4回(瓶窑2回、杭北2回)，远景6回，220kV本期及远景均为双母线接线；110kV线路本期

4、4回，远景12回，本期为单母线分段接线和远景为单母线三分段接线；35kV线路本期8回，远景0回，本期为单母线接线，远景为单母线分段接线，35kV 电容器本期2组，远景6组；主变压器本期1台(1240MVA)，远景3台(3240MVA)。220kV及ll0kV配电装置采用户外GIS设备，35kV配电装置采用户内开关柜。本工程全站配置一套智能辅助控制系统，并与站用一体化信息平台共用一套后台主机智能辅助控制系统采用分层、分布式结构，由图像监控子系统、环境监测子系统、设备安全运行监测子系统、消防监控子系统、火灾报警子系统和暖通照明给排水控制子系统等组成其整体结构如图所示。4设备图环安消火像境全防灾监监

5、运监报视测行控警监测集控中心通讯网路智能巡检与辅助控制主机变电站综合自动化系统通讯管理暖通照明给排水控制1.2 需求分析视频监控系统主要考虑对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像监视，以满足电力系统安全生产所需的监视设备关键部位的要求，同时， 该系统可实现变电站安全警卫的要求。1.2.1 系统需求描述 实现对变电站区域内场景情况的远程监视；通过合理设置摄像机的位置，系统能清晰监视户内、户外各场地环境，包括出入口、道路、设备区。 能清晰监视户内外设备，如主变压器、各类高压电器断路器以及隔离开关等重要设备的外观状态，主闸刀的分合状态，线路及设备的接地情况以及操作人员的操作

6、情况等。 对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视，以满足电力系统安全生产所需的监视设备关键部位的要求，同时，该系统可满足变电站安全警卫的要求。 以网络通信（IEC61850 协议）为核心，完成站端音视频、环境数据、安全警卫信息、火灾报警信息的采集和监控，并将以上信息远传到监控中心或调度中心。 采用智能视频分析技术，从而完成对现场特定监视对象的状态分析，并可以把分析的结果（标准信息、图片或视频图像）上送到统一信息平台；通过划定警戒区域，配合安防装置，完成对各种非法入侵和越界行为的警戒和告警； 通过和站内自动化系统、其他辅助子系统的通讯，应能实现用户自定义的设备联动，

7、包括现场设备操作联动，火灾消防、门禁、SF6 监测、环境监测、报警等相关设备联动。并可以根据变电站现场需求，完成自动的闭环控制和告警，如自动启动/关闭空调、自动启动/关闭风机、自动启动/关闭排水系统等。 能监视各主要室内环境（二次设备室、高压室、低压室、通信室、站用变室等）的情况； 监视站内主变、110kV 设备区、35kV/20kV/10kV/6kV 设备区等重要设备的外观运行状态。满足大范围、远近距离监视的要求。 对变电站站内关键部位进行防火、防盗自动监控，可进行周界、室内、门禁的报警安全布控， 如变电站围墙、变电站大门、控制楼大门等； 变电站现场的图像信息可供安监、保卫等其他部门利用；

8、变电站的图像信息应能经通信网络实时上传上级调度和管理部门。 能实时、清晰地显示图像，有摄像机的安装地点提示。 远程监控终端可以根据不同的时间段，采用不同的监控模式，时间段用户可以设置。 系统主要设备（或主要功能单元）应具备远方启动、复位功能。 系统设备应具备不间断电源，根据变电所直流系统提供直流 220V 或 110V 或 48V 的接口。电源应具有防雷防过电压保护器。 系统提供远程访问功能：维护人员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高了设备的维护效率。同时，管理员可远程增加、删除和修改用户、监控地点以及用户的控制权限等信息。当这些信息修改之后，管理员不用对客户端进行维护，用户只要再

9、重新登录系统一次，即可得到管理员重新分配的信息，减轻管理人员的软件维护工作量。智能变电站辅助系统技术方案1.2.2 需求分析图1.3 设计原则及标准1.3.1 设计原则本方案设计过程中，主要考虑招标技术规范书要求及以“先进、成熟、开放、按需集成、标准化、可扩展性、安全性”为原则进行设计，具体如下： 先进性图像监视及安全警卫系统，应能反映当今技术的先进水平。所采用的技术和设备完全满足功能和稳定性的基础上，保证 10 年内不会被淘汰。图像编码、压缩方式采用 MP-4/H.264 标准，具有图像清晰度高、画面细微逼真、图像帧率高等优点。同时硬件压缩保证高实时性，图像延时小于 1 秒。机柜、站端视频处

10、理单元、电源、外围监控设备等设备采用具有国内先进水平的产品，具有国际认证和国内检验机构的合格证书，系统应充分考虑可升级性。 成熟性和实用性5智能变电站辅助系统技术方案采用技术成熟、符合使用要求的设备。可以最大限度地满足站内“无人值班，少人值守”的现代化管理未来发展的需求，且持久实用。 开放性在设计过程中，充分考虑变电站扩容的需要，使系统与未来扩展的设备具有互联性与互操作性，能够很方便地接入到计算机网络系统之中。后台存储系统容量和视频服务器的各种信号输入接口应满足变电站终期建设规模要求。整个系统是一个开放式系统，兼容性强、可扩展性强，能与现有电力 SIS 系统、MIS 网、站内局域网、消防火灾报

11、警系统及电力自动化系统互连，提供完整的监控管理业务平台。 集成性和可扩展性由于电力系统建设阶段性特点，变电站遥视系统要求具备良好的可扩展性。(1) 系统主要设备的配置按照终期规模设计，在变电站将来扩建时，遥视系统的软硬件勿须改变；(2) 系统各项功能和运行状态不受扩建影响；(3) 系统具备多级组网能力以便组建更大的监控网络。 标准化系统中的各个设备接口均采用了业界标准的接口，可以充分利用业主现有的资源以及本系统能够得到后续利用。 系统高可靠性为保证系统可靠、稳定运行，前端视频采集设备我们均选用国内知名品牌-海康威视公司产品、以及具备三维智能定位功能的智能高速球机。视频编码、存储设备选用杭州 海

12、康威视数字技术股份有限公司为高端行业用户开发生产的DS-8116HF-S 及DS-9016 高清混合硬盘录像机为核心。1) 系统的使用不能影响被监控设备的正常运行；2) 系统的局部故障不能影响整个监控系统的正常工作。3) 系统主要设备存在结构和功能冗余，系统不能存在瓶颈问题；4) 系统设备采用模块化结构，便于故障排除和替换；5) 系统要具有自诊断功能，对各种程序出错、通道干扰等可自动恢复，对通信终端、软硬件故障等要能够诊断出故障并及时告警；6) 系统要有具备处理同时发生的多事件的能力；147) 系统具备防雷和抗强电干扰能力。 运行安全性1) 系统实行操作权限管理，按工作性质对每个操作人员赋予不

13、同权限，系统登录、操作进行权限查验；2) 系统所有重要操作,如登录、控制、退出等，均应有操作记录，系统可对操作记录进行查询和统计，所有操作记录具有不可删除和不可更改性；3) 网络安全保护，保证系统数据和信息不被窃取和破坏；4) 系统保存的重要数据，具有不可删除和不可更改性。5) 系统具有较强的容错性，不会因误操作等原因而导致系统出错和崩溃；6) 系统应具有自诊断功能，对设备、网络和软件运行进行在线诊断，发现故障，能显示告警信息；7) 系统应具有数据备份与恢复功能；8) 系统应具有远程配置的能力；9) 系统可接入多种智能设备，通信协议为标准的远动标准协议； 10)应采用全中文图形化界面；11)

14、提供对系统操作的在线中文帮助;12) 自动生成系统运行日志，可查询及以报表方式打印输出。 可扩展性系统软、硬件采用模块化结构，各模块功能明确。系统配置灵活方便，可以根据用户的实际情况和具体要求增减相应模块，使应用更具合理性。l 系统在满足现有功能的基础上预留足够的接口以便系统后期扩容。l 灵活的组网方式，系统建成后可以便捷地增加其他区域的子系统，并可接入电力系统 MIS 网、消防火灾报警系统、电力自动化系统及内部局域网。l 整个系统由多个子系统组成大型的全数字化视频监控系统，可按多级（至少三级）组网的方式，形成大规模的监控网络，高一级监控中心能管理和监控低一级监控中心的运行。 易操作性系统软件

15、提供全可视化中文操作界面，操作员只需经简单的培训就可熟练使用。系统软件用户界面设计合理，充分考虑实际使用的方便性及舒适美观的视觉效果，具体形象的图标按钮和详细的在线帮助让操作员使用轻松自如。 易维护性系统运行的高稳定性和高可靠性使系统维护人员有较少的工作量，系统具有自诊断和自恢复功能，可以报告故障位置及原因，部分系统故障可以由系统本身自行修复，帮助维护人员定位和排除故障，从而进一步减少工作量。 系统升级及维护即便是最先进的系统，也会有随着时间的推移而造成零配件损坏、系统的落后等问题发生，故在系统设计中，我们选用产品和系统时，已充分考虑到系统的升级和维护问题，主要有：第一章智能化升级系统软件的升

16、级操作不需要繁复的操作和专门的技术，在系统服务器软件升级后，各客户端软件自动完成升级，不需人干预；第二章模块化结构为方便硬件的维护和升级，我方在设计时采用模块化结构， 系统维护或升级时仅需更换相应板卡即可满足需要。这样，大大便于系统的后期维护、升级及扩容方便； 系统功能的全面性系统监控中心可以对多个区域内前端进行全面实时监控，根据需要可实现分级监 控。图像监视可选择单画面手动切换、单画面自动轮视、多画面手动切换和多画面自动轮视等多种方式，可设置手动录像、定时自动录像和报警自动录像等多种录像方式。报警点布防/撤防灵活方便，报警联动迅速准确。1.3.2 设计标准标准号标准名称GB2423.10电工

17、电子产品基本环境试验规程GB4798.4电工电子产品应用环境条件无气候防护场所使用GB12322通用性应用电视设备可靠性试验方法GB12663防盗报警控制器通用技术条件GB50198民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50217电力工程电缆设计规范GBJ 115DL 476YD 610GB/T 13926GB/T 14429GB/T 17626.2GB/T 17626.3GB/T 17626.4GB/T 17626.5工业电视系统工程设计规范电力系统实时数据通信应用层协议PCM 基群信令接口设备技术要求和测试方法工业过程测量和控制装置的电磁兼容性远动设备及系统-术语静电放电抗扰度试验射频电磁场

18、辐射抗扰度试验 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T 17626.6GB/T 17626.8IEC 60870-5-101IEC 60870-5-103IEC 60870-5-104IEEE 802.3 CCITT G.703 ITU-T H.323 ITU H.263 ISO/IEC14496-21.4 系统总体设计1.4.1 系统模式射频场感应的传导骚扰抗扰度工频磁场的抗扰度试验基本远动任务配套标准继电保护设备信息接口配套标准远动网络传输规约10BASE-T 以太网接口标准脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数标准网络电视电话系统和终端设备标准视音频编解码标准MPEG4

19、视音频编解码标准-视听对象的编码（6 部分）系统应采用标准化、网络化、免维护式的系统结构，具有高度的可靠性和安全性， 同时符合 IEC61850 互联标准。(1) 系统具备软硬件的扩充能力，支持系统结构的扩展和功能升级；(2) 系统为其它系统提供标准图像接口，以利于其它系统调用及二次开发；(3) 系统所提供的支撑软件能支持用户进一步开发应用软件；(4) 系统的软硬件接口采用国际标准或工业标准，支持与其它标准硬件、其它网络及不同生产商的设备互联。可以达到信息资源共享；(5) 系统所选用的硬件平台符合现代工业标准，具有一定市场销售规模的通用化、系列化的标准产品，并有可靠的维修服务支持，存在有其它替

20、代品的可能。应充分考虑到计算机硬件的飞速发展和合同签订到系统投运的时间滞后；(6) 为适应系统多级监控要求，系统具有灵活的多级组网能力；(7) 系统具备开放的二次接口，可以为第三方提供进行连接的接口。视频监控系统由图像监视控制设备、各种类型的摄像机及相应的辅助设备、材料（包括全部连接缆线）组成。系统采用流媒体转发技术，各视频监控中心和所有其他客户的远程浏览全部通过监控中心流媒体服务器转发。各视频监控中心以及所有客户的浏览和控制权限全部通过市电力局监控中心的中心认证服务器进行统一授权。系统还应具有与监控中心或各监控终端进行接口和远传的功能。其中监控中心或现有 MIS 用户终端只需安装相应软件和授

21、权就能实现站内图像监视终端的功能，而不需要安装专用硬件设备。1.4.2 系统功能本系统是以微机技术、网络技术和多媒体技术为基础的数字图像监视及安全警卫系统。可以与变电站安装在监视区设备进行配合，对环境进行防盗、防火、防人为事故的监控，对变电站设备如主变压器、场地设备、高压设备、电缆层等监视。提供强大的系统分散配置、集中管理构架，面向未来宽带广域网的 WEB 浏览模式，强大多路图像处理、显示功能，方便的摄像机控制功能，完善的用户管理功能，完善的控制优先权机制，强大的系统分组功能，完善的录像、检索和回放功能，完善的事件日志功能。 性能指标1 系统平均无故障时间：大于 50000 小时。2 同时监视

22、同一远端的用户数：不限。3 同时监控不同远端的用户数：不限（网络带宽允许）。4 图像质量: CIF 格式(25 帧/秒)。5 图像压缩质量：不低于 VCD 质量。6 视频信号制式：PAL 或 NTSC。7 网络协议：TCP/IP。8 图像传输速度：不小于 25 帧/秒。9 图像记录方式：25 帧/秒。10 控制切换至图像响应时间:小于 1 秒。11 系统具备自诊断功能。12 系统可用率：大于 99.9%。13 图像分辨率达到 CIF 格式（352288）14 计算机显示分辨率：大于 102476815 系统时钟精度 ：小于 1 秒16 系统硬件平均无故障工作时间（MTBF）： 大于 10000

23、0 小时17 系统平均维护时间 MTTR：小于 0.5 小时18 计算机 CPU 负荷率平均 ：小于 30%19 监控画面显示与实际事件发生时间差：小于 0.5 秒20 系统内存的配置应完全满足系统的上述响应速度 监视功能可自由缩放的一、四、九、十六画面自动切换显示变电站现场视频图像摄像机预置：带预置功能的摄像机，可预先将其方位，聚焦，变焦等参数存入预置位，从而很方便地监视这些目标，也可用这些预置位进行自动扫描巡视或由报警信号触发切换；各监控客户终端都可以选择轮视功能，监视画面自动在同一监控前端的不同摄像机之间或多个监控前端之间按序轮流切换。各监控客户终端可以独立地选择设置加入轮视序列的监视点

24、，画面切换间隔时间可灵活设置。当监控客户终端选择轮视功能时，对所有监控前端不具有任何控制权。实时图像监视，彩色图像以不少于 4 通道、每通道以每秒 25 帧的速率实时传送和播放。视频图像大小随意可调。支持 VGA/HDMI、主辅音视频及辅助视频端口的本地输出； VGA 最高分辨率可达1280*1024，HDMI 分辨率最高可达 1920*1080；摄像机由用户根据需要自由分组选择，使得监控现场更加方便直观； 根据用户组的级别，不同用户访问地点及控制权限不同；基于优先级的协商方式摄像机，云台控制：拥有控制权的用户可方便地对选定画面作上下左右移动，缩放的操作；图像抓拍：可实时抓拍屏幕上显示的活动图

25、像，存入设定路径，可随时查看；信息查看：包括系统信息，用户信息，事件信息等，最新的信息按照报警级别的不同以不同的方式显示，可以以弹出式对话框的形式给出，其他的则在监控画面的信息显示区按发生时间的顺序显示，并伴有声音提示，同时提供查询，打印所有过往信息的功能；录像任务：所有在执行的录像任务有直观指示，可显示录像任务的类型，地点，时长，并可随时停止录像或切换到录像画面；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

26、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。 当发生报警

27、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

28、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

29、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

30、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

31、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。l 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。l 宜采用 MPEG4 压缩技术，优先考虑硬压缩技术。l 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

32、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；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

33、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。C_- _ _ _ _ _ _ _向_ _ _ _闭I I l I U- im太仆 挖似工一， 至几上肖一 站网-n- I- g三邱庄 空扰芦机 一1 ltl面阰七宁沧智能变电站辅助系统技术方案-r球一柲尸5 -外形宝I I I l l l I I I I I I l、站变电红外双鉴前娼设备15_ _ _ I I曰豆综一 - 4E-l4 心王=-l盖立 外一体化球

34、 完内一 究内一体化卿灯为总攸扒-l-l1.4.3 系统结构拓扑图1 讯 妞顽-l-l省公刓平台“ I（ 以古冈-l-l形如韧L一端幔拟一哟-1r智能变电站辅助系统技术方案1.5 系统详细设计1.5.1 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。1.5.2 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

35、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 BLCBackLight 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

36、。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。16智能变电站辅助系统技术方案未使用逆光补偿(BLS)时的效果启用逆光补偿(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。1.5.3 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

37、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：17智能变电站辅助系统技术方案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。

38、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。1、 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；2、 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；3、 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

39、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。18智能变电站辅助系统技术方案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。1.5.4 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

40、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

41、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，单机支19智能变电站辅助系统技术方案持并发转发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

42、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

43、；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、实时视频交换、历

44、史图像调阅和报警事件预定和通知。电子地图服务模块是一个基于 WebGIS 的应用模块,集成了 ArcIMS 地图服务器技术、Oracle 数据库服务器技术、Microsoft ASP (Active ServerPages) 技术和组件技27术(COM) 等,系统管理的数据包括地图数据和属性数据。地图对象以图层或地图集的方式保存在 ArcIMS 地图服务器中。5 会议电视网关SIP 监控联网服务器是整个数字软件平台的枢纽，它包括调度总控软件模块(CMS)、呼叫控制软件模块 (CCS)、设备接入软件模块 (PAG)、用户接入软件模块(CAG)。调度总控软件模块(CMS)是中心平台的核心控制单元，实现客户/用户的鉴权和接 入、信令转发处理、信息管理、对VTDU 和 NRU 等媒体设备的控制、以及跨域之间的级联。呼叫控制软件模块(CCS) 是系统的呼叫控制单元，相当于 SIP 的 Proxy，CCS 负责系统 SIP 信令的接入，是和异域的 SIP 信令接口。设备接入软件模块(PAG) 是系统的设备接入网关，实现对设备的接入管理，接收、