智能變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)具有生產(chǎn)監(jiān)控和安防監(jiān)控雙層需求,而且變電站監(jiān)控系統(tǒng)要和電網(wǎng)SCADA、溫濕度傳感、漏水、風(fēng)機(jī)、報(bào)警、消防等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)綜合化、智能化的全方位監(jiān)控。智能變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控場景和普通安防監(jiān)控有所不同,如監(jiān)視變電站內(nèi)的變壓器、斷路器等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及外觀;監(jiān)視變電站接地刀閘、隔離開關(guān)等設(shè)備的分合狀態(tài);監(jiān)視變電站內(nèi)CT、PT、絕緣子等設(shè)備的外觀狀態(tài);監(jiān)視變電站大門出入人員及車輛情況;監(jiān)視變電站內(nèi)主要室內(nèi)(主控室、繼電器室、高壓室、電纜層、電容器室、獨(dú)立通信室等)場景情況;監(jiān)視變電站整個(gè)區(qū)域內(nèi)的場景情況;與站內(nèi)報(bào)警系統(tǒng)形成圖像聯(lián)動(dòng)(包括周界、室內(nèi)及消防);對變電站環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控;與變電站SCADA系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)等。通過智能變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控人員可通過實(shí)時(shí)圖像和遠(yuǎn)動(dòng)信息對變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行綜合監(jiān)控、分析。
現(xiàn)有智能變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)
1. 現(xiàn)有系統(tǒng)功能有限,子系統(tǒng)相互獨(dú)立,缺少統(tǒng)一級聯(lián)管理平臺,各系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng);
2. 與電力一體化信息平臺、SCADA系統(tǒng)沒有聯(lián)動(dòng)措施,無法預(yù)案部署,遠(yuǎn)程無法直接看到前端設(shè)備操作后狀態(tài)
3. 站內(nèi)無有效監(jiān)控手段,事故報(bào)警不及時(shí),容易誤報(bào)、漏報(bào),給生產(chǎn)維護(hù)造成干擾;
4. 設(shè)備被盜或者被損壞,機(jī)房環(huán)境火災(zāi)、漏水等情況無法及時(shí)發(fā)現(xiàn),事故后取證困難甚至無法取證
華為eSpace智能變電站綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
在省電力局調(diào)度中心設(shè)立一級監(jiān)控平臺,配合省調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),對全省變電站安全運(yùn)行進(jìn)行管理。
在各區(qū)/縣電力局調(diào)度中心設(shè)立第二級級監(jiān)控平臺,負(fù)責(zé)前端視頻監(jiān)控資源的接入,是各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的匯聚節(jié)點(diǎn);設(shè)立視頻信號數(shù)字化存儲及轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備(如媒體分發(fā)服務(wù)器、媒體存儲服務(wù)器、磁盤陣列等),將來自各變電站的視頻、報(bào)警、環(huán)境信號存貯、數(shù)字化處理后打包轉(zhuǎn)發(fā),并在市/縣電力局調(diào)度中心根據(jù)應(yīng)用要求實(shí)現(xiàn)授權(quán)人員實(shí)時(shí)調(diào)用、數(shù)據(jù)檢索、歷史畫面查詢、數(shù)據(jù)備份轉(zhuǎn)存、打印等功能,為各區(qū)/縣對轄區(qū)內(nèi)變電站安全運(yùn)行管理提供支撐。
系統(tǒng)采用三級系統(tǒng)架構(gòu),系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮視頻監(jiān)控信息的實(shí)時(shí)性和有效性,在變電站現(xiàn)場監(jiān)控點(diǎn)、市/縣電力局二級監(jiān)控中心、省電力局一級監(jiān)控中心之間通過光纖專網(wǎng),實(shí)現(xiàn)視/音頻信息、報(bào)/報(bào)警信息和控制信息的傳輸。
華為eSpace智能變電站綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)
華為eSpace智能變電站綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)總共包括五大部分:前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、綜合視頻管理平臺、存儲中心、其他應(yīng)用系統(tǒng)。
1. 前端系統(tǒng)
前端系統(tǒng)主要分為:視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)消防子系統(tǒng)等等。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要針對變電站重要設(shè)備和場所進(jìn)行監(jiān)控,采用IPC高清攝像機(jī),圖像質(zhì)量無損高清,控制實(shí)時(shí)流暢,可以清晰的看清設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和儀表盤的讀數(shù)。防盜報(bào)警系統(tǒng)主要通過在變電站周界和重要場所、大門等安裝紅外、煙感、門磁、玻璃破碎等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)變電站的防盜報(bào)警。在主控室、通信機(jī)房、電纜夾層等一些重要場所,安裝溫度、濕度、灰塵顆粒度、水浸傳感器,對環(huán)境的溫度、濕度、灰塵進(jìn)行檢測,對電纜夾層的溫度和是否漏水情況進(jìn)行檢測。
因?yàn)閿z像機(jī)的選型對本工程圖像是否清晰至關(guān)重要,在本方案全部攝像機(jī)均采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),分辨率達(dá)到720P或者1080P,全部攝像機(jī)均具有高抗干擾性、高信噪比,內(nèi)置亮度抑制電路等優(yōu)點(diǎn),能在夜間與低背景光和強(qiáng)光物體時(shí)仍能看清目標(biāo)物的特點(diǎn),采用高速電子快門技術(shù),使圖像效果達(dá)到最佳。
變電站的進(jìn)出采用聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng),要想進(jìn)出變電站,必須具有相應(yīng)的身份權(quán)限,并且聯(lián)網(wǎng)門禁系統(tǒng)可對出入信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。若遇非法人員撬門或侵入,系統(tǒng)將啟動(dòng)定點(diǎn)攝像機(jī)并記錄現(xiàn)場情況,同時(shí)啟動(dòng)報(bào)警信號遠(yuǎn)程傳輸,控制中心收到報(bào)警信號后即可第一時(shí)間查看現(xiàn)場狀況,做出相應(yīng)警情判斷。
由于變電站設(shè)施都是用電設(shè)備,所以防火防盜是必不可少的防范措施。通過連接煙霧探測器、紅外探頭、門磁等設(shè)備,可對變電站周界和室內(nèi)環(huán)境隨時(shí)監(jiān)控,當(dāng)探測到有人非法闖入,或者發(fā)現(xiàn)火警時(shí),可通視頻了解具體報(bào)警情況并根據(jù)預(yù)設(shè)的聯(lián)動(dòng)策略進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制,及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息,同時(shí)保存事發(fā)時(shí)的現(xiàn)場圖像,供日后查詢。同時(shí)向遠(yuǎn)程控制中心聯(lián)動(dòng)報(bào)警,不僅能夠彈出報(bào)警信息、發(fā)出聲音警報(bào)提醒監(jiān)控中心值班人員,還能自動(dòng)彈出報(bào)警點(diǎn)附件的監(jiān)控點(diǎn)圖像,以便監(jiān)控中心值班人員可及時(shí)判斷報(bào)警信息的正確性,以便了解現(xiàn)場情況,并向有關(guān)部門求助。
變電站環(huán)境監(jiān)控主要監(jiān)控內(nèi)容為電源設(shè)備、蓄電池、溫濕度、浸水,并與視頻監(jiān)控系統(tǒng)整合,利用視頻監(jiān)控平臺對變電站機(jī)房進(jìn)行全方位的無人管理。
變電站監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)備機(jī)柜(含19”標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、交換機(jī)、電源、接口等)設(shè)于變電站通信設(shè)備用房內(nèi)。變電站視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器匯總,再通過交換機(jī)傳輸?shù)絊DH設(shè)備。
2. 網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)
通過部署傳輸網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備、編碼設(shè)備(視頻、數(shù)據(jù)、反向信號)實(shí)現(xiàn)所有前端監(jiān)控點(diǎn)的直接接入。
管理平臺之間、管理平臺與監(jiān)控資源、用戶終端之間同過視頻監(jiān)控專網(wǎng)進(jìn)行信息的傳輸、交換和控制,能夠有效地進(jìn)行通信和共享數(shù)據(jù),能夠?qū)崿F(xiàn)不同廠商、不同規(guī)格的設(shè)備或系統(tǒng)間的兼容和相互操作。
3. 綜合視頻管理平臺
綜合視頻管理平臺部署在省電力局機(jī)房是整個(gè)系統(tǒng)的核心,設(shè)計(jì)采用Linux操作系統(tǒng);系統(tǒng)具有容量大、穩(wěn)定性高,適應(yīng)電信級應(yīng)用,安全可靠。具備完善的主備方式、負(fù)載均衡機(jī)制,為接入大容量業(yè)務(wù)提供可靠性保證。
管理平臺采用分層分模塊的設(shè)計(jì)方式,具有多級多域的邏輯結(jié)構(gòu)。級數(shù)的設(shè)置和每一級所設(shè)域的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況設(shè)置。
視頻監(jiān)控管理架構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)、媒體流傳輸協(xié)議符合RTSP標(biāo)準(zhǔn)要求;媒體編碼格式支持當(dāng)前主流的H.264編碼協(xié)議;
軟件采用模塊化設(shè)計(jì)。對于不同的模塊采用不同的專業(yè)應(yīng)用部件。具體為:中心管理模塊、業(yè)務(wù)控制模塊、前端接入模塊、客戶端接入模塊、媒體服務(wù)模塊(分發(fā)、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲)等。切實(shí)滿足視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)對軟件的需求。
在功能設(shè)計(jì)上主要從基本功能考慮。完成監(jiān)控管理、報(bào)警管理、存儲管理、GIS電子地圖管理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、用戶安全管理、日志管理、人機(jī)交互管理、其他子系統(tǒng)接口等平臺基本功能。
同時(shí)平臺設(shè)計(jì)充分考慮電力系統(tǒng)應(yīng)用需求,具有良好的可擴(kuò)展的開放性,良好的集成能力及二次開發(fā)能力。可擴(kuò)展支持與各類信息網(wǎng)關(guān)接口的對接,以支持系統(tǒng)報(bào)警通過運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為短信、彩信、聲訊等各種報(bào)警形式。支持多種外圍設(shè)備與平臺對接。如:前端編碼器、后端客戶端、以及其他大型系統(tǒng)如GIS、智能分析等業(yè)務(wù)。
4. 存儲系統(tǒng)
存儲管理分為媒體錄像存儲管理和數(shù)據(jù)庫存儲管理。
媒體存儲模塊是針對視頻監(jiān)控錄像文件的管理,通過提供文件管理儲存功能,為客戶提供按照文件分類管理文件,包括上傳、支持批量上傳、刪除、支持批量刪除、下載、查詢文件列表的功能,以及添加、刪除、修改、查詢分類的操作功能和用戶信息的管理(包括添加、修改、刪除、查詢用戶信息)。
媒體存儲模塊采用先進(jìn)的存儲技術(shù),不宕機(jī)在線擴(kuò)展容量、分塊硬盤讀寫提供性能、校驗(yàn)冗余在個(gè)別磁盤失效的情況下仍然保持存儲的可用、采用雙電源、雙控制器、雙緩存、雙風(fēng)扇、熱備熱換等技術(shù)提供存儲設(shè)備的可靠性,重要錄像數(shù)據(jù)(如案件發(fā)生過程錄像、重要線索等錄像)在省電力局中心自動(dòng)備份轉(zhuǎn)儲,進(jìn)行永久保存,以備電力局事后查詢。同時(shí)支持故障報(bào)警、及時(shí)通知運(yùn)維人員,盡快恢復(fù)故障設(shè)備。全方位的保障錄像數(shù)據(jù)的可用、安全、可靠。
數(shù)據(jù)庫存儲管理主要是針對視頻監(jiān)控中的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),如用戶信息、安全認(rèn)證信息、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)信息等系統(tǒng)運(yùn)行的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)采用鏡像冗余存儲備份,雙機(jī)主備的訪問方式,確保數(shù)據(jù)存儲的核心數(shù)據(jù)安全、可靠。
5. 其他應(yīng)用系統(tǒng)
其他應(yīng)用系統(tǒng)包括與變電站業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的對接聯(lián)動(dòng),如與SCADA之間的聯(lián)動(dòng)等,也包括與視頻監(jiān)控系統(tǒng)緊耦合關(guān)系的其他應(yīng)用,如GIS系統(tǒng)應(yīng)用、智能分析應(yīng)用、WEB信息發(fā)布等等。通過開放接口和SDK的方式和華為eSpace智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對接聯(lián)動(dòng)功能。
華為eSpace智能變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)
1. 端到端高清解決方案;
2. 綜合化的智能視頻監(jiān)控管理系統(tǒng),能和電網(wǎng)SCADA、漏水、報(bào)警等系統(tǒng)之間聯(lián)動(dòng),能綜合顯示溫濕度等實(shí)況信息,全面提高工作效率;
3. 云級存儲,可實(shí)現(xiàn)N+0負(fù)載均衡;
4. 穩(wěn)定性高,可實(shí)現(xiàn)RAID組動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)保護(hù)等功能;
5. 高效編解碼壓縮技術(shù),最高可達(dá)到1080P@2Mbps;
6. 可實(shí)現(xiàn)LTE(4G)移動(dòng)監(jiān)控前端部署;
7. 可兼容高達(dá)300多款國內(nèi)主流廠家前端,支持Onvif協(xié)議;
8. 視頻監(jiān)控平臺開放,支持GB28181規(guī)范,可與其他廠家系統(tǒng)互聯(lián)對接,可提供SDK。