浅析变电站图像集中监控系统的研究

浅析变电站图像集中监控系统的研究

变电站监控系统在发展过程中，出现了多厂家、多界面、难维护、难监视等问题，在生产管理中的问题突出。集中监控系统是运用图像监控集中联网监控新的管理理念，而开发的一套综合性图像监控系统，统一了操作平台，适用范围广，能够有效的规范变电站图像监控管理和提高生产效率。

标签：变电站 图像监控 集中监控 研究

1 变电站图像监控集中监控系统的意义

随着电子技术、网络通信技术和应用的快速发展，近几年来很多变电站进行了现代化改造，很多变电站现已实现无人/少人值守的目标。图像监控系统设备在变电运行管理中日渐发挥不可替代的作用，成为反映變电站及电气设备环境变量、安全防护、火灾报警的重要设备。数字视频技术不仅能减少视频传输引起的失真，还能对视频信息进行分析、识别及有效信息提取。因此随着数字技术的进步，数字视频监控将成为今后的发展方向。

由于各种原因，电力行业运行的图像监控系统常常不只一个厂家的系统，而且一般各厂家的系统都根据自己的硬件系统，开发了不同的应用软件。不同厂家的系统不能简单的共享数据与操作、管理平台，不便于集中维护与管理。

2 图像监控集中监控系统的现状分析研究

目前图像监控系统由于是多个厂家，图像监控系统技术各个厂家技术保密或因技术力量不足，不提供或提供不了系统接口程序和技术服务，造成公司级监控无法统一监控，各个厂家使用各自的客户端操作，不统一界面，操作方法也不同。针对这一问题，现多数厂家已意识到图像监控多个厂家联网的重要性，开发一套系统界面清新、功能强大、操作也十分简便，对会使用IE浏览器的用户只需要经过简单指导就能很快学会具体的使用，并应用到实际的工作当中的图像监控系统。

3 图像监控系统工程实施方案的研究

根据公司对视频监控系统功能要求，并结合图像监控的技术特点，大幅提高监控系统性能，并最大限度地保留原有投资，减少系统建设成本，体现最优性价比。

3.1 分区监控主站简述（集控站）

现有视频监控系统目前在各变电站站端配置一台网络硬盘录像机（视频服务器），完成对视音频信号的数字化及编码压缩处理，将其和报警等数据信息一起打包成IP数据包在IP网络上传输；各变电站与分区监控主站之间有1个独立的

2Mb/s(G.703)通讯通道，用以传输各变电站站端网络硬盘录像机的视音频和报警信息。在分区监控主站设置一台视频管理服务器实现对辖区内各个变电站的统一管理，平时服务器各个分区用各个的服务器，一旦某分区服务器故障，则由远程监控中心的服务器负责管理图像监控，提高了系统的可靠性，这样分区监控主站内的各监控客户端就通过分区监控主站的视频管理服务器授权来实现对辖区内各变电站的视频监控，监控客户端可以是分区监控主站局域网内任一计算机。

3.2 变电站图像监控子站简述

变电站图像传输子系统的网络视频服务器采用嵌入式embedded system、视频压缩H.264标准系统，嵌入式embedded system系统一般指非PC系统，嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器，它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。在嵌入式系统发展朝着小体积、低功耗、高性能的趋势发展的今天。MCU、DSP、FPGA的结合将是未来嵌入式系统发展的趋势。SOPC＝MCU+DSP+FPGA，它将 FPGA、MCU及DSP等功能集于一身，将其可编程特性与IP核相结合，从而真正实现硬件编程、升级和重构。

新一代视频压缩H.264标准，不同于以往的离散余弦变换(DCT)，它是基于4×4离散余弦变换和量化，其算法能通过整型变换整数精确地进行计算，避免了“逆变换误差”。执行变换系数量化过程不需要进行除法运算，只进行加法和移位运算，从而极大的降低了计算的复杂程度。占用通信带宽小，图像清新流畅。

3.3 集中监控系统监控中心简述

供电公司对下辖监控分区域内的所有变电站都具有管辖权，在供电公司远程监控中心设置一套中心管理设备和软件对各变电站的视频监控系统资源进行集中管理，系统和分区监控主站服务器构成双服务器，一主一备。当一台停止运行时，另一台自动切换为工作主机，增加系统可靠性。公司远程监控中心的视频管理服务器授权可实现对供电公司下辖任一变电站的视频监控、消防烟感抱紧及变电站周界报警监控。

4 集中监控系统监控中心实现的功能

4.1 实时图像监控

在远程图像监控中心可实时监视各变电站的所有图像信息，完成变电站图像的实时显示、监控、存储等功能，通信方式为IP组播方式。多级电子地图（宜为三维立体图），第一级为整个系统图，可以方便查找到需要的变电站，点击某站图标进入第二级该变电站的具体设备分布图，包括所有的摄像机、报警器等的分布。报警发生时，报警地点以醒目的标记闪烁在电子地图上，准确判断报警类型和地点。

4.2 远程控制

远程变电站现场照明控制，实现全天候监视；可进行当地或远程布防/撤防控制，可以事先确定布防/撤防策略，由系统按照制定的策略自动进行布防/撤防；也可以通过电子地图进行布防或者撤防控制。

4.3 告警管理

报警可根据需要进行分为两级：严重报警、一般报警，报警级别可设定；报警信号、报警内容可在任何画面自动显示；可根据报警信号位置切换指定摄像头画面，操作指定设备（照明、警铃等），并自动录像（录像时间可设），实现报警联动；所有报警信息均应自动保存，有需要时可打印输出。

4.4 图像管理

远程图像监控中心可显示、存储、检索、回放各变电站的所选摄像机实时图像；能够将任意一幅回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像，供数据交换使用。

4.5 安全管理

系统实行操作权限管理，按工作性质对每个用户赋予不同权限等级，系统登录、操作应进行权限查验；而且不同的设备具有不同的操作权限选项（如镜头有修改、删除、录像、控制等权限，而对开关则有修改、删除、控制等权限）。

4.6 系统管理

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；系统应具有数据备份与恢复功能；系统应具有对站端设备远程配置、远程维护、远程启动的能力；应自动生成系统运行日志，可查询及以报表方式打印输出。

5 结束语

变电站图像监控集中监控系统是一种全新的监控系统，减小系统的维护工作量，能为众多变电站、集控中心、职能管理部门、公司领导、应急指挥中心实施简明、高效、准确的管理，提高运行效率，达到了预期的目标。打破传统监控方式，实现统一联网监控，统一了操作界面，而且成本低，有着广阔的市场和应用前景。