1、電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案隨著電力部門網(wǎng)絡(luò)的全面改造,各變電站/所均實(shí)現(xiàn)無人值守,以提高生產(chǎn)效益。在 電力調(diào)度通訊中心建立監(jiān)控中心,能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進(jìn)行 監(jiān)控和監(jiān)視,以便能夠?qū)崟r(shí)、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況,并及時(shí)對發(fā)生的 情況做出反應(yīng), 適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需要,已經(jīng)提到了電力部門的發(fā)展議事日程。目前, 各局都設(shè)立了運(yùn)行管理值班室及調(diào)度部門, 雖有對各專業(yè)的運(yùn)行歸口協(xié)調(diào)職能, 但不能及 時(shí)掌握運(yùn)行狀況和指揮處理運(yùn)行障礙。 現(xiàn)在對運(yùn)行監(jiān)視通常由各專業(yè)運(yùn)行部門采用打電話 來了解和判斷處理故障。 各種運(yùn)行管理聯(lián)系是松散的, 再依靠原始的人工方式已不能滿足 通信網(wǎng)的發(fā)展

2、需要。 要跟上網(wǎng)絡(luò)發(fā)展步伐, 必須在健全和完善電力網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)建立電力監(jiān) 控系統(tǒng)。電力監(jiān)控系統(tǒng)將變電站的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)由變電站前端的智能終端采集編 碼, 并將編碼后的數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。 監(jiān)控中心接收編碼后的視頻數(shù)據(jù) 和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),進(jìn)行監(jiān)控,存儲、管理轉(zhuǎn)發(fā)等。電力監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施為實(shí)現(xiàn)變電站/所的無 人值守并推動電力網(wǎng)的管理逐步向自動化、 綜合化、 集中化、 智能化方向發(fā)展提供有力的 技術(shù)保障。我公司開發(fā)研制的以圖像監(jiān)控為主、 數(shù)據(jù)監(jiān)控為輔的變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)正適應(yīng)了電 力部系統(tǒng)建設(shè)的需要。該系統(tǒng)為采用 IP 數(shù)字視頻方式,能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)、 環(huán)境參量、圖像進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)

3、視,能夠?qū)崟r(shí)、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況, 并及時(shí)對發(fā)生的情況做出反應(yīng), 適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需要。 該系統(tǒng)對于設(shè)備運(yùn)行的機(jī)械狀 況及規(guī)范管理有著顯著作用, 同時(shí)對安全防范、 環(huán)境狀況和對付自然災(zāi)害等有著重大意義, 能起到切實(shí)提高無人/少人值守變電站的安全水平。本系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)有如下幾個方面:1.靈活的用戶級別設(shè)置本系統(tǒng)去除分控中心和監(jiān)控點(diǎn)的概念, 主控機(jī)的使用級別是通過用戶帳號來區(qū)分的。 每臺主控機(jī)之間的級別都是均等的, 不管主控機(jī)的物理位置在什么地方, 只要能夠與主服 務(wù)器連接, 就可以執(zhí)行對系統(tǒng)的操作。 系統(tǒng)中的所有用戶帳號是由主服務(wù)器來管理的。 用 戶帳號的管理權(quán)限越高, 對系統(tǒng)

4、的操作就越多。 所有用戶的建立, 設(shè)置在服務(wù)器上操作一 次就完成,無須在多部主機(jī)上重復(fù)輸入,節(jié)省調(diào)試時(shí)間。例如:系統(tǒng)共有 10000個圖像和 5000個數(shù)據(jù)點(diǎn),電力監(jiān)控中心的用戶帳號可以瀏覽 所有 10000個圖像和 5000個數(shù)據(jù)點(diǎn),一個變電站的用戶帳號可以瀏覽 300個圖像和 200個數(shù)據(jù)點(diǎn),一個變電站工作人員的用戶帳號只能瀏覽 100個圖像和 50個數(shù)據(jù)點(diǎn)。監(jiān)控中 心的用戶不管是在變電站或監(jiān)控中心, 只要使用他的用戶帳號, 他都可以瀏覽 10000個圖 像; 變電站的用戶帳號也在電力監(jiān)控中心的主控機(jī)上登陸, 但他始終只能瀏覽 100個圖像 和 50個數(shù)據(jù)點(diǎn)。2.采用 MCU 轉(zhuǎn)發(fā)圖像數(shù)據(jù)

5、的傳輸方式鑒于大型系統(tǒng)建成使用后,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將有數(shù)萬路高清晰圖像和數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。 而傳統(tǒng)的 IP 組播技術(shù)在如此大型系統(tǒng)中會出現(xiàn)“廣播風(fēng)暴”的危險(xiǎn),同時(shí),網(wǎng)絡(luò)路由協(xié) 議也需調(diào)整以及需要設(shè)備的兼容, 這樣一來, 除需增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的投入及系統(tǒng)設(shè)置的難度 外, 當(dāng)視頻和數(shù)據(jù)需要跨網(wǎng)向其他部門傳送時(shí), 就必須要求新接入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都具有通過 組播協(xié)議的性能 (用于視頻和數(shù)據(jù)流傳輸?shù)慕粨Q機(jī)必須具備三層交換能力, 路由器也須具 備 IGNP 功能。否則,數(shù)據(jù)將不能通過,這對于用戶的網(wǎng)絡(luò)延伸將帶來極大的局限性, 并有可能造成大量的二次投入。 因此, 我公司設(shè)計(jì)以 MCU 為轉(zhuǎn)發(fā)核心的多級聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng), 理 論

6、上不限人數(shù)訪問,而不采用 IP 組播方式。系統(tǒng) MCU 采用軟件架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了碼流交換與應(yīng)用程序和音視頻編碼模塊的相對獨(dú)立, 可以方便的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)容, 系統(tǒng)中的智能終端與 MCU 連接, 智能終端只需要發(fā)送一份圖像 碼流給 MCU 即可, 其他用戶獲取碼流都由 MCU 來轉(zhuǎn)發(fā)。 MCU 的使用帶寬還跟連接到這臺 MCU 的用戶點(diǎn)數(shù)有關(guān),一臺標(biāo)配的 MCU 可以提供 64個點(diǎn)的連接。當(dāng)有用戶需要瀏覽圖像和數(shù) 據(jù)時(shí), 用戶從 MCU 上提取圖像和數(shù)據(jù), 而不直接連接到智能終端; 主服務(wù)器會自動判斷帶 寬的使用情況,實(shí)現(xiàn)控制帶寬。主服務(wù)器同時(shí)還檢測 MCU 上連接用戶的數(shù)量,當(dāng)連接到 MCU 上的用戶

7、超過一定的數(shù)量, 主服務(wù)器會自動分配其他的用戶訪問另外一臺 MCU 來獲得 圖像。 例如:智能終端只需發(fā)一份圖像和數(shù)據(jù)到 MCU_A上, 如果其他的 MCU 需要這個圖像, 系統(tǒng)會將 MCU_A的這個圖像和數(shù)據(jù)發(fā)到另一臺 MCU 上, 從而避免了多人訪問智能終端導(dǎo)致 智能終端死機(jī)的情況。MCU 的集群管理調(diào)度是由主服務(wù)器動態(tài)完成的,這從根本上解決了 大規(guī)模圖像和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。系統(tǒng)使用 MCU 轉(zhuǎn)發(fā)后,智能終端只需在接收到發(fā)送請求時(shí)向 MCU 發(fā)送一份碼流,MCU 即能對所有需求用戶進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā), 或在本節(jié)點(diǎn)超負(fù)荷時(shí)通過鄰近 MCU 轉(zhuǎn)發(fā)以充分發(fā)揮全局資 源。而且,所有智能終端只需采用 TCP

8、方式傳輸視頻數(shù)據(jù)流,由此減少了丟幀現(xiàn)象,保證 圖像的清晰可靠, 并獲得很好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性、 可管理性和較高的網(wǎng)絡(luò)帶寬使用效率, 有效 減少網(wǎng)絡(luò)資源的消耗,降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本投入。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議具有很強(qiáng)的靈活 性,可以支持任意規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。節(jié)省的網(wǎng)絡(luò)資源可為網(wǎng)絡(luò)提供充裕網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)擴(kuò)展。3.具有內(nèi)網(wǎng)穿透能力外網(wǎng)的用戶只要能夠訪問主服務(wù)器, 能夠獲得用戶帳號, 不用直接訪問智能終端, 通 過 MCU 外網(wǎng)用戶就可以訪問登陸瀏覽圖像資源。 在任何地點(diǎn)的用戶, 只要使用原有的用戶 帳號, 在家中或其他政府機(jī)關(guān), 只要能夠訪問到主服務(wù)器, 就可以像在變電站或監(jiān)控中心 那樣使用本系統(tǒng)的所有功能。4.全中

9、文圖形化界面,檢索方便實(shí)用,實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控,圖像縮放功能全中文圖形化界面,多達(dá)幾百種畫面分割監(jiān)控風(fēng)格和視頻拖放,樹狀瀏覽檢索方式, 遠(yuǎn)程控制監(jiān)控設(shè)備(包括云臺、鏡頭和輔助燈光等,用戶可根據(jù)權(quán)限對所需攝像機(jī)的圖 像進(jìn)行調(diào)節(jié)(亮度、對比度、飽和度。5. 開放的系統(tǒng)架構(gòu),方便地與其他監(jiān)控系統(tǒng)整合與不同的編碼終端系統(tǒng)的融合該系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)靈活,先進(jìn)開放,滿足系統(tǒng)高集成度、 互操作性、可擴(kuò)展性,系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng),擴(kuò)容方便。用戶只需增加前端設(shè)備(攝像機(jī),光端 機(jī)等和后端設(shè)備(智能終端,MCU,交換機(jī)等,把新加的交換機(jī)接入已有交換機(jī),簡 單的設(shè)置(IP地址,用戶和密碼,就可做到擴(kuò)容,無需修改現(xiàn)有的系統(tǒng)設(shè)備,便可完

10、成擴(kuò)容。6.語音和圖像雙向傳輸?shù)闹笓]系統(tǒng)每臺主控機(jī)只要裝上攝像機(jī)和麥克風(fēng),獲得授權(quán)就可以實(shí)現(xiàn)視頻和語音的雙向傳輸。 每路圖像的傳輸, 每路音頻的傳輸都由主服務(wù)器控制, 可以實(shí)現(xiàn)多主控機(jī)之間的通信。 當(dāng) 有突發(fā)事件發(fā)生, 監(jiān)控中心可以馬上指揮變電站的工作人員出動, 同時(shí)調(diào)出相關(guān)的圖像并 可以給變電站的主控機(jī)觀看其他轄區(qū)的圖像; 若不在監(jiān)控中心, 只要有用戶賬號, 有網(wǎng)絡(luò) 連接到主服務(wù)器,這時(shí)任何一臺計(jì)算機(jī)可以變成主控機(jī),作為指揮中心,處理各種事件。 7.數(shù)據(jù)采控技術(shù)與消防、防盜報(bào)警聯(lián)動功能包括所有模擬信號、 開關(guān)信號、 電壓電流的采集及設(shè)備遠(yuǎn)程控制等, 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采控 模塊系統(tǒng)穩(wěn)定, 準(zhǔn)確性高。

11、 通過智能終端的 CAN 總線方式, 可以很方便接入各種數(shù)據(jù)采集 設(shè)備。CAN 總線方式是工業(yè)總線控制系統(tǒng)中比較成熟的技術(shù)具有比 RS485諸多的優(yōu)點(diǎn)。本 方案采用我公司開發(fā)生產(chǎn)的智能終端, 具有數(shù)字輸入量, 模擬輸入量和數(shù)字控制量的平滑 接入能力,用于采集紅外、門禁等告警數(shù)據(jù),準(zhǔn)確率高,反應(yīng)時(shí)間短,是一款高性能的數(shù) 據(jù)采控產(chǎn)品。 各種模擬量采集監(jiān)控和報(bào)警等; 可和多種消防系統(tǒng)、 綜合自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián) 動;報(bào)警時(shí)具有警視聯(lián)動功能。8.數(shù)據(jù)安全、建立完善的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)機(jī)制保證數(shù)據(jù)不因物理介質(zhì)的損壞丟失。 數(shù)據(jù)采取有效的加密保護(hù)措施, 確保數(shù)據(jù)的安全。 系統(tǒng)軟件安全為了對告警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理, 使用了成熟的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 并成功地實(shí)現(xiàn)了 數(shù)據(jù)庫的分布存儲和訪問,有效地降低了系統(tǒng)負(fù)擔(dān),大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí),系 統(tǒng)支持對數(shù)據(jù)的多種查詢和分析方式。同時(shí)系統(tǒng)提供了各類數(shù)據(jù)庫。主要有告警數(shù)據(jù)庫、 歷史統(tǒng)計(jì)值數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)曲線數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)庫。從而為整體數(shù)據(jù)的存儲、處理及 分析提供了強(qiáng)有力的依據(jù)。方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄查詢及打印報(bào)表輸出。9.服務(wù)器建立完善的安全保障,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)和方便升級服務(wù)器 MCU 等均