电力无线网络视频监控系统的功能特点及应用方案

电力行业是国民经济的大动脉，在我国的现代化建设中起着举足轻重的作用，电网的高效、安全的运转对国民经济的各行各业的正常运行有着直接重要的影响。目前，国家投巨资完成了城网和农网两级电网的改造，为二十一世纪的国家经济建设打下了重要的基础。

目前随着科学技术的发展，电力设备越来越先进，也越来越复杂，以往依靠人工读各种表盘、监视设备的正常运转的方法越来越不现实，尤其在无人值守或少人值守的变电站更是如此。同时，这些昂贵的设备放在无人值守或少人值守的变电站往往吸引了众多不法之徒的眼光，各种形式的犯罪活动成为了电网安全运行的重大隐患。另外，全国各个电网的变电站操作事故、火灾以及其他突发事故时有发生，这些突发事故的后果对人们的生命、财产的安全造成了很严重的后果。因此，如何确保电网的设备长期高效安全运营，通过环境图像监视系统、安防系统、消防系统的预警，切实保护无人值守或少人值守变电站的人员和现场设备的安全，以及如何远距离指导现场工作人员的正确操作、应对各种突发事故的发生成为电力行业的当务之急。上世纪九十年代中后期掀起的信息化浪潮为改变这种局面带来了新的机遇，也使电力行业监控智能化成为了可能。

网络视频监控系统能够为电力行业提供现代化网络视频监控解决方案。方正通信“威视通”网络视频监控系统可根据电力行业的特点，实现先进的电网自动化远程监控；可根据电网以及周边环境的特点，实现从变电站到监控中心、以及领导指挥中心的完整、可靠的解决方案。

采用先进的联网视频布点监视手段，在有效的监视安全运行的同时，可将防范区域内突发事故的过程收入镜头，为破案、结案、安全生产提供有效的图像证据。

通过网络视频监控系统，电站管理部门可随时掌握实时的安全运行情况，便于做出正确的决策；也可实现非现场了解电站的安全运行情况，便于人员调配、减少人员冗余、减轻人员劳动强度、提高工作效率；电站的工作人员以及外来人员也因为有视频监控系统而主动或被动地遵守电站的生产秩序，从而达到防止各种事故发生的目的。

一、网络视频监控相比传统视频监控的优势

网络视频监控系统使用现有的计算机网络系统，采用嵌入式的“网络视频编码器”，实现从监控点前端、监控中心到监控工作站的全过程数字化处理，是监控系统发展的必然趋势。网络视频监控系统与上述第一、二代系统相比具有明显的优势：

*利用现有的互联网网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控。

*系统扩展能力强，只要有网络的地方增加监控点设备就可扩展新的监控点。

*维护费用低，网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。

*系统功能强大，利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索。

*在网络中的每一台计算机，只要安装了客户端的软件，给予相应的权限就可成为监控工作站。

*基于WebServer的视频发布，使用广泛应用的IE浏览器即可随时进行监控，操作界面友好，用户接受程度高。

二、对网络视频监控系统的总体建议

视频监控系统发展到现在，对于传统的闭路电视监控可以说是日臻完美，而且近年来发展势头迅猛，全社会的各个领域几乎都能找到闭路电视监控系统的应用实例。但随着时间的推移，传统的模拟闭路电视监控系统也逐渐显现出其不可避免的局限性，如传输距离不可能很远、无法远程监视、布线工程量大等，特别是和现在全社会的数字化趋势形成矛盾。而基于网络的监控系统的优点恰好克服了模拟闭路电视的局限性，如网络传输视频流、传输距离远、布线不重复、抗干扰能力强、查询方便等。

随着社会生产分工越来越细，各部门间的统一协调、统一管理需求正越来越明显，“大监控”、“全局监控”的概念也逐渐成为电力行业构建新一代监控网络的必然要求。“大监控”网络的主要目的是实现整个电站的统一监控，各电站、消防、电站管理部门可以通过开放的监控网平台对电站的各目标进行监控，同一监控点的信息可以在各个管理部门间共享。这种开放式的“大监控”网络，正是方正通信网络编解码视频监控系统所倡导的架构。

基于网络视频编解码器的视频监控系统，是传统的模拟图像监控系统与现代计算机信息技术的有机结合，它是集中了数字视频技术，尤其是数字图像处理及局域网传输视频的新一代监控系统。该系统主要是将视频信号和控制信号转换成IP信息，通过局域与广域网络进行传输。局域或广域网中的各个站点都能接收到实时图像，并能根据其所授权限及优先级别进行控制。这种开放式的网络架构，正符合图像监控系统的必然发展趋势。

三、电力行业对视频监控系统的需求

根据我们对电力行业的了解，我们对电力行业的需求总结如下：

1）变电站内各类设备（如：主控室控制屏显示、仪表读数、开关室设备、主变压器和各主变风扇运行、电容器室等）运行情况；

2）实时监视监视变电站大门口和主要通道；

3）实时接收周界和室内红外报警信号；

4）实时接收门禁系统状态信号；

5）实时监测变压器油位和火灾报警；

6）实时监测环境温度、湿度；监测空调机起停和瓦斯泄漏等。

7）随着技术的发展，视频监视图像可作为对事故追忆的一种有效手段，帮助技术人员查看事故发生时变电站的状况，从而尽可能地找到事故发生的原因。

8）现场操作指示。变电站的各种操作要严格遵守操作规程，但是各种操作也比较繁琐，因此必须要有相应的保证措施──一般都采用系统的“五防”闭锁结合操作人员使用“五防”钥匙的方法来达到这一目的。在视频监视技术出现后，可以利用远程实时监视功能，由调度中心的值班人员对远方变电站操作人员进行操作指导，如果发现不正确的操作，可以通过电话、手机及时提醒操作人员，从而确保操作的万无一失。另外，也可以发现一些在施工现场不容易观察的遗留工作物品，这时可以利用高空摄像机来发现这些遗留物品，从而消除安全隐患。

9）安全防范。这里说的安全防范是指防火、防盗。系统通过分布在变电站的各种传感器，如烟感传感器、红外微波探头、门禁传感器等，接收并及时地将报警信号传送给调度中心，以做出相应处理。

根据对以上需求的分析，我们发现有如下特点：

1）系统要具有高度的集成性。

2）通过图像可以实时监视电网的运行。

3）需要有报警功能，在发生报警情况后可以联动报警。

4）指挥中心和现场工作人员可以进行语音交流。

5）可以实时录像和回放。

根据以上系统需求特点，视频监控解决方案具有以下特点：

1）网络视频系统可根据电力行业的特点，实现先进的电站自动化远程监控，具有高度的集成性，通过IP网络有效地将系统的各个设备在统一的平台内进行管理。

2）网络视频系统采用分布式网络架构模式，支持多级视频服务的功能，可以方便系统的有效扩展。

3）网络视频系统的网络编码器提供了一个RJ45的接口以及报警输入接口，4路输入、2路输出。当发生报警时，可联动多个设备协同工作。当监视点发生报警时，系统自动启动各种对应的联动设备。

4）网络视频系统的网络编码器提供了语音输入/输出接口，可以方便监控中心的管理人员和监控点的人员进行语音交流。

5）网络视频系统的提供1CIF/2CIF/4CIF的高标准图像分辨率，完全满足电力行业的监控需要。

6）网络视频系统的具备强大的录像和回放功能，可以方便用户进行录像和回放管理。

网络视频系统的监控图像可根据地点、权限分成监控组，以1分屏、4分屏、6分屏、8分屏、9分屏、10分屏、12分屏或者16分屏方式显示，组内图像可自动轮巡，切换时间可以任意调节。

四、电力行业宽带无线网络视频监控系统解决方案

图1电力行业无线网络视频监控解决方案

同有线网络视频监控解决方案。同有线网络视频监控解决方案的主要区别是在变电站众多时，各个变电站的各监控点相对集中，可以构成一个子网，然后通过无线网桥和监控中心进行通信，这样可以有效的节省挖沟埋线的工期以及相关的大量费用和开销，也可以方便灵活的移动。

图2变电站设备无线连接示意图

五、系统设计原则

为保证系统的稳定可靠运行，满足用户的使用需求，在整个方案的设计和实施过程中，我们将遵循以下原则：

*标准性

本设计以电力行业的特点作为设计依据，结合电站的系统需求，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。

根据一般电站监控点的分布图，并充分考虑现场实际情况，前端设计采用高清晰度彩色摄像机，由抗干扰高屏蔽同轴电缆传输给网络视频编码器，采用MPEG-4和H.264压缩标准，将数字化的视频信号通过网络传输到后端监控电脑，保证视频信号和控制信号的准确传输；还可采用电视墙实时显示各监控点的信息。

*个性化

电站视频系统实施中，在选择具有广泛应用基础的行业解决方案的同时，可根据各个电站的自身需求特点进行个性化开发，以达到电站视频监控系统与电站网络的其他部分无缝的结合。

*先进性

在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。

*可靠性

系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想像的，因此系统必须可靠地连续运行。系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。

*安全性

对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统遭到各种形式与途径的非法破坏。

*可扩充性

系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。

*规范性

由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中将参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。

综上所述，采用方正通信的网络视频监控系统最大的优势是：方正通信的网络编码器在距离摄像点最近的地方进行编码，将图像、音频、控制信息全部转换成IP报文，脱离了传输媒介的限制，使承载在不同的网络上成为可能，能与局域或广域网络上的任何设备进行连接。通过方正通信的视频监控服务器，实现权限的控制和多播的传送，很好地保障了多用户对同一摄像点的监控，使构建电站的“大监控”网络、提供运营、管理、维护的基本功能和多部门共同管理成为可能。通过方正通信的监控工作站，任何使用部门，只要具有能够宽带联网的计算机，就可以实时的监控各地的图像，极大地节约了设备投资，满足了电站监控网络的快速建设需求。

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