和田電力變電站監控系統

設計方案

和田融通系統工程有限企業

2023-6

目錄

一、系統概述..............................錯誤!未定義書簽。

二、系統設計原則..........................錯誤!未定義書簽。

三、系統總述..............................錯誤!未定義書簽。

3.1變電站監控系統總述:..................錯誤!未定義書簽。

3.2電力變電站遙視系統拓撲圖：..........錯誤!未定義書簽。

四、系統詳細設計..........................錯誤!未定義書簽。

4.1系統需求分析.........................錯誤!未定義書簽。

4.2系統整體構造：.......................錯誤!未定義書簽。

4.3系統拓撲圖：........................錯誤!未定義書簽。

五、變電站視頻監控系統抗干擾措施..........錯誤!未定義書簽。

5.1變電站視頻監控系統中傳播的信號類型.……錯誤!未定義書簽。

5.2干擾侵入途徑.........................錯誤!未定義書簽。

5.3重要干擾源...........................錯誤!未定義書簽。

5.4干擾體現形式.........................錯誤!未定義書簽。

5.5抗干擾的措施.........................錯誤!未定義書簽。

數字信號傳播中的抗干擾措施.............錯誤!未定義書簽。

視頻信號的抗干擾.......................錯誤!未定義書簽。

監控系統供電方式抗干擾.................錯誤!未定義書簽。

六、系統功能和特點........................錯誤!未定義書簽。

七、設備參數與性能.........................錯誤!未定義書簽。

八、現場安裝................................錯誤!未定義書簽。

九、售后服務................................錯誤!未定義書簽。

10.9相對成熟的重要產品及性能指標.........錯誤!未定義書簽。

10.9.1海康威視D*8100系列嵌入式網絡硬盤錄像機..錯誤!未定

義書簽。

10.9.2DS-8100系列產品重要性能與功能..錯誤!未定義書簽。

十、技術附件..............................錯誤!未定義書簽。

一、系統概述

電力系統作為一種作業分散，遠程崗位眾多的行業，作業點數量

眾多、地點分散，現場環境復雜的問題，這已成為平常維護工作日勺重

要障礙.而變電站作為電力系統日勺重要部門，關系著整個地區的電力

供應。必須保證其穩定運行。尤其是對于各變電站的重要電氣設備如

變壓器，斷路器等設備安裝地點以及周圍環境進行全天候日勺視頻監控,

對變電站日勺平常設備巡檢及遠程維護，以及對變電站一二次設備的設

備外觀監視和變電站的防火、防盜方面。這些微弱環節將直接影啕到

無人值守變電站日勺安全運行。網絡音視頻監控系統，作為一種重要日勺

現代化監測、控制、管理手段，恰好為處理這些問題提供了一種有效

日勺方案。

RNSS電力變電站遙視系統是基于網絡日勺全數字化視頻監控和管理

系統，采用原則日勺互聯網通訊協議和先進的H.264視頻編/解碼技術；

符合ISO/OSI開放系統互聯原則；采用C/S、B/S相結合的體系模式；

基于面向對象日勺開發技術，具有良好的擴充能力；人機界面友好，系

統操作以便。完畢信息采集、存儲、傳播、控制和統一管理日勺全過程，

可以架構在多種專網/局域網/城域網/廣域網之上，與既有網絡設備

實現無縫連接。并結合了電力行業的詳細需求，有針對性地開發和設

計日勺電力變電站網絡監控管理系統。

顧客可運用電力系統內既有日勺網絡資源和辦公計算機，在監捽中

心實現對所有監控現場的監控，大大減輕平常人員巡視的工作量，便

于及時發現危險隱患，保障安全生產，為遠程無人職守崗位提供了完

備、可靠日勺遠程監控方案。

二、系統設計原則

GBJ115-87工業電視系統工程設計規范

GB50198-94民用閉路監視電視系統工程技術規范

GB12322-90通用性應用電視設備可靠性試驗措施

GB12663-2023防盜報警控制器通用技術條件

GB4798.4-90電工電子產品應用環境條件無氣候防護場所

使用

GB2423.10-89電工電子產品基本環境試驗規程

GB/T17626.2靜電放電抗擾度試臉

GB/T17626.3射頻電磁場輻射抗擾度試驗

GB/T17626.4電迅速瞬變脈沖群抗擾度試驗

GB/T17626.5浪涌（沖擊）抗擾度試驗

GB/T17626.6射頻場感應的傳導騷擾抗擾度

GB/T17626.8工頻磁場日勺抗擾度試驗

GB50217-94電力工程電纜設計規范

IEC364-4-41保護接地和防雷接地原則

GB/T14429-93遠動設備及系統-術語

GB/T13926.n-92工業過程測量和控制裝置日勺電磁兼容性

ITU-TH.323網絡電視系統和終端設備原則

CCITTG.703脈沖編碼調制通信系統網路數字接口參數原

則

YD610-93PCM基群信令接口設備技術規定和測試措施

ISO/1ECJTCH.264視音頻編解碼原則-視聽對象日勺編碼

ITUH.264視音頻編解碼原則

DL476-92電力系統實時數據通信應用層協議

IEC60870-5-104遠動網絡傳播規約

IEEE802.310BASE-T以太網接口原則

IEEE802.3U10OBASE-TX迅速以太網接口原則

三、系統總述

3.1變電站監控系統總述：

變電站監控系統日勺需求可分為兩部分，變電站安全防備監控和電

力設備運行狀態監控：

一、安全防備監控

為了保障變電站空間范圍內口勺建筑、設備口勺安全，詳細所要實現

日勺功能有：

?安全防備視頻監測：

在重要通道及入口安裝攝像機，并可實現報警聯動，加裝光源，

可以24小時不間斷監視。

?安全防備報警探測及報警：

在設備區安裝攝像機，監控所有設備時正常運轉。

對于35KV變電站，在變壓器上加裝溫度探頭隨時采集上傳主變油

/■、日皿O

在地溝里加裝濕度探測器，隨時監測地溝與否進水.并做視頻疊

加.

二、電力設備運行狀態監控

為了保障變電站設備日勺正常運行，需實現遠程視須監控及報警

錄像，為了便于工作人員進行遠程交流，系統還應具有語音采集及雙

向對講功能，詳細有如下內容：

?在室外安裝一臺或多臺動點攝像機，用于監看變壓器等重要設

備日勺運行狀態。

?在配電室安裝一臺或多臺動點攝像機，用于監看配電箱、儀表

盤、刀間等關鍵部位。

?在設備日勺有關部位安裝溫度探測器，用于檢測設備運行時溫度

變化狀況，并且在視頻畫面上可以疊加溫度數值，或者將溫度

處理單獨作為一種窗口模塊顯示，并且要將歷史數據進行記錄。

?結合視頻實現語音采集，便于工作人員在現場可以和總站進行

交流，便于發現問題，處理多種事件。

3.2電力變電站遙視系統拓撲圖:

監控中心

四、系統詳細設計

4.1系統需求分析

1.所屬行業：電力■＞變電站

2.監控對象：室外刀間、變壓器、出入口、周界、室內儀表柜、

開關柜等。

3.監控規模：共278個變電站，其中110KV日勺變電站有200座，

220KV日勺變電站有78座。11OKV變電站一般為16個監控點；

220KV變電站一般為32個監控點。合計視頻點數約為6000

路。

4.網絡狀況：電力光纖環網。網絡構造為四級：變電站（278

座）、集控站（24個）、分局監控中心（不詳）、市應急管理

中心（1個）。

5.畫質規定：針對不一樣的監控對象日勺清晰度規定，分別設置

為4CIF、DCIF.CIF等。

6.監控中心：設置具有拼接屏功能口勺監視墻，可以根據需要做

輪巡切換，畫面合成或畫面分割。

7.存儲方式：當地存儲，每天錄像24小時，錄像資料保留15

天。集控站遠程定期下載備份。

4.2系統整體構造:

變電站遠程監控管理系統可按行政區域劃分，采用四級組網構造,

如圖所示：

省級監控中心

根據以上對顧客需求日勺分析，由于變電站數量多并且分布地區

比較廣，系統采用集中管理機制，運用C/S架構，對系統內所有設備

和顧客端進行集中管理、遠程設置、遠程升級、遠程維護。將整個系

統日勺管理、維護工作集中到一臺服務器。對于網絡中各項遠程報警、

視音頻終端設備口勺維護，管理員不必抵達設備現場，在遠程就可監測

設備運行狀態，修改設備的各項參數，既提高了設備維護效率，又節

省了人力與時間，也便于整個系統的管理，使整個監控系統口勺可靠性

得到有力保障。

省/市電力局應急指揮中心洲

第

苗

。

函

：

|囂

電視堵眼務器普逋客戶端

阻務器

.變電站當地監視系統

變電站監視系統分布在各無人職守變電站中，重要監控點為：

室外刀閘、變壓器、大門、室內儀表柜、開關柜等。現場監視系統由

現場監視設備、視頻編碼設備、報警設備、環境采集設備、網絡設備

等部分構成。重要包括硬盤錄像機、攝像機、球機、云臺、紅外對射、

油溫傳感器、變送器、視頻疊加器、濕度探測器等采集設備。

現場監視設備采集日勺視頻信號通過視頻線直接接入視頻編碼

器（嵌入式網絡視頻服務器），視頻編碼器進行數字化編碼壓縮后，

通過以太網接口接入局域網互換機上，從而組建變電站當地視頻監視

系統，并通過出口的E1互換機與電力專網相連，使數據可以上傳至

光纖專網，供集控中心遠程調用。

現場監視設備完畢音視頻信息、環境變量信息與報警信息的采

集、編碼、壓縮和傳播功能，同步現場監視設備也可以接受各級視頻

監視系統下發日勺控制命令，做出對的日勺響應。

110KV變電站一般為16路視頻采集點，可設置一臺十六路嵌

入式硬盤錄像機，如采用CIF日勺視頻辨別率錄像，則當地存儲容量計

算如下：225M/小時*24小時*16路*15天二1.3T。220KV變電

站一般為32路視頻采集點，可設置兩臺16路嵌入式硬盤錄像機，如

采用CIF的視頻辨別率錄像，則當地存儲容量計算如下：225M/小時

*24小時*32路*15天=2.6To

變電站上傳E勺網絡帶寬規定如下：如采用CIF日勺視頻辨別率,

則每路視頻上傳需512K網絡帶寬。對于110KV日勺變電站（16路視頻

采集點）即需要16*512K=8M網絡帶寬；對于220KV的變電站（32

路視頻采集點）即需要32*512K=16M網絡帶寬。

滔

曲

髀

眠

蓋

變電站監控機房及值班室

靜

落

淞

沸

欷

與

幽

RS422視發諭入視頻輸入報警輸入

變送密監

控

數字化感器現

場

監控刀閘、大門、機柜等報警量采集

線槽地溝監控變壓器

?

?2變電站監控子系統所實現的當地功能：

?當地監看、監聽

數字硬盤錄像機采集到攝像機視頻信號，視頻信號通過處理后

來，送到顯示設備（監視器、VGA顯示屏），實現當地預覽功能,預

覽圖像H勺辨別率為GIF（352*288）,預覽模式有1/4/10/16畫面，

通過前面板或遙控器或控制鍵盤均可進行切換。采集口勺多路音頻信

號，可切換出一路進行音頻預覽。

?當地錄像

數字硬盤錄像機采集的音頻、視頻信號送到壓縮模塊進行處埋，

壓縮處理模塊對音、視頻信號進行復合、壓縮，形成復合的H.264復

合碼流，送到錄像模塊，記錄在數字硬盤錄像機內的硬盤上。

根據每一路的現場特點，可以獨立地設置每一路的錄像參數，

包括辨別率、幀率（PAL制：25幀/秒7幀/16秒）、碼流類型（變

碼率、定碼率）、碼流H勺大小（最小單位：Kbps）、圖像質量（6檔

可調）等參數。

假如選擇定碼率，硬盤所需容量基本恒定，假如選擇變碼率，

當現場圖像無劇烈運動時，可節省硬盤容量。確定壓縮碼流的位率

大小后來，根據前端錄像日勺保留時間周期，就可以規劃硬盤錄像機

內部需要安裝日勺硬盤日勺容量：總容量（GB）二位率/8X保留時間周

期X通道數/1024/1024

?當地控制

輸入控制信號后，數字硬盤錄像機通過485口送到解碼器上，

完畢PTZ或其他設備的控制。數字硬盤錄像機目前支持日勺解碼器有

YouLi.LinLin-1016.LinLin-820、PeIco-p、DMDynaColor、HD600、

JC-4116.Pelco-dWX>Pelco-d.VCOMVC-2023>NetStreamer.SAE、

SAMSUNG.KALATEL-KTD-312.CELOTEX.TLPeIco-p.TLHHX-2023.

BBV、RM110.KC3360S.ACES、ALSON.INV3609HD.HoweII.TcPelco

p、TcPelcoD等，通過更新軟件，可支持更多日勺解碼器。

?報警聯動

8/16個開關量報警輸入端口，接各類探測器、傳感器等報警

輸入設備，4個開關量報警輸出端口。可以進行布防/撤防設置、報

警聯動設置。當有報警輸入時，可聯動到報警輸出，也可切換視頻

輸入通道口勺錄像或監視器顯示，支持預置點、巡航、軌跡H勺設置與

調用C

?當地回放

回放是對通過壓縮日勺碼流進行解碼，還原圖像。

數字硬盤錄像機提供了準時間與按文獻回放2種方式，支持

多路回放。

?當地備份

數字硬盤錄像機支持USB設備H勺備份，可將錄像文獻或錄像

資料口勺片斷備份到

USB存儲設備（U盤、USB硬盤、USBCDRW刻錄）。

?通訊接口

支持TCP/IP協議（支持ARP、RARP、IP、TCP、PPP、PPPoE.

DHCP、SNMP等等）；

可通過網絡遠程升級，實現遠程維護；

RS-232接口和RS-485接口皆支持網絡透明通道連接，PC管理

主機可通過網絡硬盤錄像機口勺透明通道控制串行設備；

?網絡協議及網絡監控功能

?支持TCP/1P協議；

?支持PPPoE寬帶撥號上網；

?支持窄帶傳播；

?網絡實時預覽：支持TCP、UDP、RTP、組播傳播；

?網絡報警聯動（報警信號上傳）；

?通過網絡設受參數、杳看視頻設備狀態：

?通過網絡控制云臺和鏡頭；

?通過網絡實時記錄壓縮碼流；

?通過網絡檢索和下載硬盤上的文獻：

?通過網絡遠程回放硬盤上的文獻；

?通過網絡遠程升級，實現遠程維護；

?RS-232串口和RS-485接口皆支持網絡透明通道連接；

?通過網絡進行雙向語音對講（或單向語音廣播）；

具有WEBSERVER功能，可以通過瀏覽器訪問網絡硬盤錄像機;

顧客名、口令及碼流傳播時用密碼加密，防止泄露。

.應急指揮中心系統

應急指揮集中監控中心設在省電力系統管理中心，由系統管理

服務器、視頻監視工作站、電視墻服務器、網絡設備、不間斷電源等

設備構成。監控中心可以監視整個系統范圍內上傳日勺視頻信息，可以

對全省范圍內所需要的視頻數據進行存儲和管理，在必要時應可以對

各現場監視設備進行遠程控制。

系統采用省中心統一認證，各地市級監控中心分層管理日勺構造。

詳細實現方式：在省中心設置系統管理服務器（數據庫服務器，

可做雙機熱備，以保證系統穩定無端障運行），作為系統統一認證服

務日勺中心，任何客戶端登錄系統時，都將通過網絡到省中心的管理服

務器驗證身份，獲取對應的權限及其他數據（注：管理服務器只接受

和處理認證信息、日志信息、設備參數等，不處理音視頻數據流，因

此數據量非常小，占用服務器資源很低，不會對管理服務器產生很大

壓力）。省中心系統管理員有系統日勺最高管理權限，可以修改和設置

系統內所有設備和顧客的信息。各地市級監控中心各分派一種地市級

管理員的顧客，該顧客有權限管理當地市所轄變電站日勺所有設備和顧

客。這樣就可以實現各地市級自主管理，但顧客權限統一分派和驗證。

長處：有助于權限的統一分派，設備日勺統一管理，有助于系統的安全

性和可維護性。

.1監控中心子系統拓撲構造圖如下所示:

.2客戶端軟件可實現如下遠程監控所需要的基本功能：

?遠程預覽：通過網絡獲取前端圖像，支持多畫面分割，如

1/4/6/8/9/16畫面分割顯示，支持手動切換、自動輪巡，可

以調整視頻日勺亮度、對比度、飽和度、色度等參數。

?遠程配置：通過網絡配置、修改前端網絡硬盤錄像機口勺各項

參數，同步也可以遠程升級網絡硬盤錄像機內部日勺應用程序，

實現遠程維護，減少了維護成本。

?遠程控制：通過網絡控制PTZ及其他輔助設備，如雨刷、

燈等等；可通過透明通道控制其他串行設備，如矩陣、報警控

制器、門警、控制開關等等，也可接受串行設備通過透明通道

發來的數據，監控主機需要支持透明通道功能。

?遠程回放：通過網絡回放指定要回放日勺錄像資料，支持快放、

慢放、逐幀播放、抓圖等操作功能,

?遠程下載：通過網絡下載網絡硬盤錄像機內日勺錄像資料。

遠程監控輔助功能：語音對講、語音廣播等等。客戶端軟件運

行環境：軟件環境：Windows2023ProfessionaIorXP;

?硬件環境：CPU/P4,RAM256MB,HD/20GB以上，顯卡支持縮

放(推薦：GeforceMx400/420/440serials或ATI

Radeon7000/7200/7500/8500/9000serials)o

.3系統管理服務器功能：

硬件設備配置信息的管理：由服務器對報警設備和音視頻處理設

備等各項硬件進行注冊，分類管理。報警設備日勺注冊信息如：報警解

碼器日勺類型、端口地址、報警通道數等信息；報警設備報警信息H勺日

志建檔及管理。音視頻終端(DVR)注冊信息如：IP通信地址、網卡

MAC地址、音視頻終端板卡日勺類型、通道數等信息。可對各項硬件設

備日勺狀態值可進行編輯并進記錄。音視頻終端設備日勺重起，不影響服

務器端硬件配置信息口勺設置，硬件設備重新啟動后即恢復到啟動前硬

件功能設置狀態；

系統顧客的管理：監控系統日勺所有顧客由服務器端統一注冊并進

行管理，顧客的注冊包括顧客名和密碼日勺分派；顧客日勺管理包括顧客

日勺登陸系統驗證，顧客權限的分派，顧客日勺注銷，系統并根據顧客權

限日勺不一樣等級設置優先權。系統并為每個顧客建立日志，記錄每個

登陸顧客的各項行為，以時間、觸發信息類別建檔。對于顧客訪問權

限日勺管理，可定向于指定設備如：某一臺電腦，保證信息日勺安全，防

止泄密事件;

對于監控點眾多日勺大中型遠程監控系統，其構造較復雜，并且攝

像機多、顧客數多、報警信號多，給整個系統H勺管理與維護帶來很大

日勺不便。數字監控不僅變化了視音頻日勺形態，使得系統通過TCP/1P

網絡形成了一種數字化的整體構造。使用數據庫技術對可對整個系統

進行配置與管理，對系統中口勺數據流進行有效的控制，從而使得監控

系統日勺管理與維護變得愈加輕易。

數據庫技術的特點就是通過建立一種數據模型，來寄存互相間具

有一定關系的數據，這樣日勺數據模型稱之為關系數據庫。我們可以把

系統中所有可以用數據的方式來表達的內容均寄存在這個關系數據

庫中，如監控點日勺分布狀況，攝像機日勺分布狀況及與監控點日勺關系，

顧客日勺名稱、密碼、權限及其他有關屬性，日志信息，以及其他需要

管理日勺數據。

管理服務器具有的基本功能：

?監控區域、監控點設備及顧客信息表日勺管理與維護

?顧客權限日勺認證機制

?異常事件、報警信號日勺轉發機制

?日志管理（操作、報警及異常事件日志日勺記錄、查詢與維護）

?巡檢和校時服務

管理服務模塊可應用于多級監控系統，提議的軟件運行環境:

?系統軟件：Windows2023server,SQLSERVERo

?硬件配置：CPU/P4,RAM/256MB,HD/40GB以上。

.4報警管理

安裝了報警管理軟件日勺報警管理主機通過網絡可以獲得如下

類型日勺報警信息：

?信號量報警（報警輸入端口）

?移動偵測報警

?視頻信號丟失報警

?硬盤滿、硬盤寫數據出錯、硬盤未格式化報警

?其他未知類型日勺報警

報警信息除報警類型外，尚有報警地點（IP地址/IP地址及

通道號）、報警發生時間，對于移動偵測報警，可以直接獲得該通

道的視頻信號；對于信號量報警，通過硬盤錄像機日勺報警參數獲

得其聯動H勺通道號，從而獲得對應的視頻信號。

在獲得遠程的報警信息后，通過計算機軟件編程可以進行多種

報警處理：

?多種類型日勺報警提醒方式（如聲音提醒等）

?報警事件日勺記錄與檢索（信號量、移動偵測聯動錄像資

料回放）

?電子地圖方式報警顯示

?其他處理功能

?報警管理軟件具有的基本功能:

電子地圖

地圖信號燈、文字、聲音提醒

報警信號轉發機制

報警￡關動的通道視頻切換

多級報警管理

報警管理軟件運行的系統平臺（提議）：

Windows2023/XPProfessional。

?硬件配置：CPU/P4,RAM/256MB,HD/40GB以上。

.5中心電視墻顯示系統：

中心大屏幕電視墻可使用液晶監視器。每塊監視器可以做到單

畫面或多畫面分割顯示。并可以做到編組定期輪巡功能。

視頻解碼拓撲圖:

,集控站監控子系統

集控站設在各區/縣級電力系統管理中心，由流媒體服務器、

超級客戶端工作站、電視墻服務器、下載服務器、網絡設備、不間斷

電源等設備構成。每個集控站監控管理所轄區域日勺12個變電站，負

責這些變電站音視頻數據日勺轉發處理、定期下載備份、大屏幕實時監

控等。

集控站拓撲圖：

集控中心

錄像資料定期下載服務：

按下載計劃下載前端硬盤錄像機中日勺錄像文獻。該功能合用于網

絡帶寬較窄，某些時段帶寬占用諸多，而有些時段網絡空閑（例如夜

間）,這樣就可以把網絡相對空閑日勺時段設置成集中下載計劃的時間

段，在這些時間里把設定的文獻下載到集中下載主機上。再進行音視

頻錄像文獻時查看。

五、變電站視頻監控系統抗干擾措施

變電站W、J監控系統較之其他監控系統更易產生多種干擾，干擾源

會通過傳播線纜進入監控系統，導致視頻圖像質量下降、系統控制失

靈、運行不穩定等現象。因此研究變電站視頻監控干擾源的性質、理

解對視頻監控系統內影響方式，以便采用措施處理干擾問題，對提高

視頻監控系統工程質量，保證系統的穩定運行非常有益。

5.1變電站視頻監控系統中傳播的信號類型

第一種是模擬視頻信號，傳播途徑由攝像機到矩陣，從矩陣到多

畫面處理器，再到采集終端計算機；

第二種是數字信號，包括采集終端計算機與矩陣、多畫面處理器、

攝像機之間日勺控制信號傳播，矩陣中計算機部分的數字信號，溫度、

濕度等環境檢測數字信號?，報警開關量信號等。

5.2干擾侵入途徑

一般來說干擾重要通過視頻同軸電纜和傳播控制信號的雙絞線耦

合進系統。

5.3重要干擾源

高頻噪聲干擾，例如大電感負載啟停；各點接地電位不等引入的

工頻干擾；平衡傳播線路失衡使抑噪能力下降將工頻干擾轉成了差模

干擾；傳播線上阻抗不匹配導致信號的反射使信號傳播質量下降；靜

電放電沿傳播線進入設備導致接口芯片損劣或損壞。

5.4干擾體現形式

視頻同軸電纜由于阻抗不匹配導致日勺影響在視頻圖像上體現為重

影。視頻同軸電纜接地和屏蔽不好會導致傳播線克制外部電磁干擾能

力的下降，體目前視頻圖像產生雪花噪點、網紋干擾以及橫紋滾動等。

在控制信號傳播線阻抗不匹配會將在脈沖序列的前后沿形成震蕩，震

蕩的存在使高下電平間的閾值差變小，當震蕩H勺幅值再大或有其他干

擾引入時就無法對內辨別出脈沖電平值，導致通信時間變長或通信中

斷。控制信號平衡傳播線路失衡也會在信號傳播線上形成尖峰干擾。

靜電放電除了會導致設備損壞外，還會影響存儲器內的數據，使設備

出現些莫名其妙口勺錯誤，例如計算機的死機，網絡接口H勺錯誤等。

5.5抗干擾的措施

下面就變電站視頻監控系統中常見日勺干擾及處理措施進行些探討:

數字信號傳播中的抗干擾措施

變電站視頻監控系統H勺數字信號傳播一般通過工業原則W、J通信

網絡進行傳播，例如RS232、RS845、RS422。在這里重點討論RS485

數字通信抗干擾措施。

RS485總線是采用差分平衡電氣接口，具有較強的抗電磁干擾能

力，但在實際工程中RS485總線并未到達人們期望的效果。問題往

往出目前如下幾種方面：

?網絡拓撲不合理，未按照總線型網絡拓撲布線，而成為了星型拓

撲構造；

?傳播線與接受和發送端設備連接不對日勺，減弱了平衡線日勺抗干擾

能力；

?公用雙絞線未深入采用抗干擾措施，例如采用屏蔽雙絞線；

?雙絞線線經太細，傳播距離太遠，導致阻抗太大，導致壓降C

雖然在導致干擾的方式上有所不一樣但在干擾的體現形式上只有

兩種：一種是在信號傳播線上控制信號反射增長了信號畸變程度；一

種是由于外部的干擾使平衡條件被破壞，共模干擾變成了串模信號進

入傳播線。

有關信號反射，根據電磁理論，減少長線上信號反射的唯一途徑

是阻抗匹配，若通信網絡拓撲為總線型，阻抗匹配比較輕易實現，但

若是星型網絡拓撲，在發送端串上與傳播線特性阻抗相似口勺電阻（電

阻值一般是驅動門輸出內阻的5倍以上）就可以得到較高日勺發送電平o

接受的匹配阻抗是經5伏電源形成的，在阻抗匹配的同步減少了吸取

功耗，這樣既減少了反射，又不會由于增長了匹配電阻吸取過多的信

號功率，信號的電平閾值差變小c

雙絞線作為RS485傳播線對電磁感應噪聲有較強的克制能力，

但對靜電感應引起噪聲的克制能力較差，因此RS485傳播線應選用

屏蔽雙絞線。雙絞線的屏蔽層要對日勺接地，這里講地”應是驅動總

線邏輯門的"地”，而非"機殼地”、“保護地”，但在許多實際設備上往

往沒有給出接地連接端，因此在這種狀況下就需要引一條線將屏蔽與

驅動邏輯門集成電路口勺地相連。

止匕外，在選擇屏蔽雙絞線作為RS485通信線時，應當選擇線經

大一點日勺，使阻值比較小，產生的壓降小，這樣使得控制信號的衰減

也會小諸多。

視頻信號的抗干擾

視頻信號的干擾在圖像上體現為雪花點和50Hz橫紋滾動。

對于雪花點十擾是由于傳播線上信號衰減以及耦合了高頻十擾

所致，這種干擾比較輕易消除，在攝像機與控制矩陣之間合理位置增

長一種視頻放大器，將視頻信號日勺信噪比提高，或者變化視頻電纜的

途徑避開高頻干擾源，高頻干擾的問題可基本上得到處理。

較難處理日勺是50Hz橫紋滾動及深入加入日勺高頻干擾日勺狀況。對

于50Hz日勺橫紋滾動根據電磁學理論懂得視頻電纜的屏蔽層可完全消

除5()Hz工頻干擾，只需要購置屏蔽效果好的視頻電纜。對于圖像的

高頻干擾，因它H勺頻帶仍在8兆Hz內，采用空隙率為50%左右的屏

蔽網可基本消防高頻干擾，但要到達50%日勺空隙率，屏蔽網根數需

每個波長長度有6()根以上，這樣高的密度又會使電纜H勺柔韌性下降,

比很好的措施是采用帶有雙層屏蔽的視頻電纜。

視頻電纜屏蔽層要接地，假如視頻信號“地”與顯示屏的“地”相對

“電網地”的電位不一樣，那么通過電源在攝像與顯示屏之間形成電源

回路，這樣5()Hz的工頻干擾會進入顯示屏中，從電氣聯接可以看出

消除50Hz工頻干擾日勺措施有兩種，一是想措施使各處的“地”電位與

“電網地”的電位差完全相似，或者是切斷形成地環流H勺途徑。由于工

程環境比較復雜，使各處“地”等電位會比較困難，只能通過加大攝像

供電線纜的線徑，盡量減少地回路日勺電阻，例如采用鎧裝電纜，或者

采用切斷地環流回路的措施，在攝像或顯示屏端有一端不接地，一般

在顯示屏端不接供電電源的地，這樣雖不能完全消除干擾但可減少

50Hz歡I干擾。

從上面的分析中看到，假如電源線上耦合上高頻噪聲，雖然視頻

電纜口勺屏蔽電纜口勺屏蔽再好，也會將噪聲送至顯示屏，因此攝像機的

供電電源線最佳也要屏蔽，上述措施需要在工程設計和施工時就要全

面考慮才能實現。若到了系統調試時發現干擾存在可采用調制和脩調

的措施將噪聲濾除，在攝像機端加一種調制器將視頻信號搬移到幾十

兆赫茲日勺頻段上，在計算機端加一種低通濾波器將低于8MHz信號所

有濾除，再通過解調將視頻圖像還原。

監控系統供電方式抗干擾

監控系統的供電方式只有兩種：一種是集中供電方式即電源都引

自一處，另一種是分布式供電，攝像機在安裝位置就近取電。從抗干

擾效果的角度講，集中供電方式更好某些，可以基本消除各處參照電

位不等的狀況。

總的來說處理問題的關鍵在于工程開始施工時就要全盤考慮抗抗

干擾措施，這樣才能從主線上處理干擾問題。

六、系統功能和特點

?實時視頻顯示：

1）支持C/S,B/S兩種架構日勺視頻監控模式.可通過客戶端軟件或

原則日勺IE瀏覽器進行視頻監控.

2）支持多種畫面瀏覽模式（大小畫面，1,4,9,16,25,36以

及全屏瀏覽）。

3）實時音視頻數據采用原則日勺RTP/RTCP流媒體傳播協議，通過流

媒體轉發，可實現不低于十個網絡客戶端同步監控任意前端圖

像。

4）在電視墻上可以實時顯示前端任意一種監控點日勺圖像。可以實

現1、4、16多種畫面分割模式。可實現定期輪巡的預覽組。

5）攝像機分組：支持按照監控區域、管理權限和實際使用狀況（如

行進路線）分組，設置簡樸。

6）輪巡：系統具有視頻自動巡視功能，在可設守日勺間隔時間內對

全網日勺監控點進行圖像巡檢，參與輪巡日勺對象可以任意設定，

輪巡間隔時間可設置。

7）授權顧客可以對前端視頻日勺亮度，術■比度，色度，飽和度等進行

調整。

8）可實現25幀/秒日勺圖像傳播，視頻圖像質量可調，幀數可調，碼

流可調。可通過網絡設定音視頻編解碼器日勺多種參數，如碼率、

品質、辨別率、制式、幀數、色彩、音量等。

9）攝像機信息設置與視頻參與：設置系統內所有攝像機口勺位置、

IP、別名、所在區域場所等信息。可以圖像的任意位置疊加通

道名稱、時間、場地等字符信息；可在圖像的簽章位置疊加圖

片和黑屏框以屏蔽需隱藏H勺圖像區域0

10）云臺和快球控制功能：支持方向控制、自動掃描、預置位管理、

光圈焦距管理、鏡頭縮放；云臺速度可調；支持雨刷、電源開

關控制；支持自定義輔助開關控制；支持攝像機鎖定與解鎖；

以便進行云臺/快球控制器日勺參數設定。

?圖像儲存回放：

1）支持多種錄像方式：自動定期錄像、手動錄像、動態感知錄像、

報警聯動錄像、視頻丟失報警、移動偵測錄像、循環錄像。

2）支持分布式存儲構造，支持海量集占存儲：錄像內容可存儲在

DVR端、可存儲在PC客戶端、可通過海量存儲服務器存儲在

IP-SAN日勺磁盤陣列上，顧客可通過客戶端軟件對全網日勺錄像文

獻進行統一管理。

3）支持在同一顯示屏上多路畫面同步回放：支持同步回放多種服

務器或當地的多種存儲通道H勺同一時間的錄像文獻，多達25

畫面同步同步回放。

4）支持當地/遠程錄像文獻檢索，回放功能。檢索可以按日期、時

間、類型、服務器、通道檢索客戶端當地或遠程服務器端錄像

文獻，檢索后還可以按日期時間、通道、服務器、類型來過濾。

5）支持瀏覽及回放過程中口勺圖像抓拍功能。

6）回放過程中錄像文獻支持多種播放控制方式（播放，暫停，停

止，快放、慢放『四倍速乩單幀前進、后退）、持續播放、打

印、縮放、備份、調整音量/色彩/對比度/色調等操作。

7）回放抓拍圖片后可以進行電子模糊、銳化等操作。

8）回放過程中支持錄像剪輯，錄像備份，錄像聲音控制等功能.

9）支持節假日設定、預錄像設置、錄像文獻最大長度設定、存儲

容量設置和狀態顯示。

10）支持文獻生存期設定和錄像狀態（自動、手動、報警、移動偵

測）顯示。

11）錄像工作錄：可為每個攝像機指定錄像工作表。工作表可按周

一至周日以及節假日日勺不一樣步間段分別指定不一樣日勺動作

設定，最小時間段可精確到每一刻鐘。

?視須聯網

1）系統將多種信息數據都集中存儲在數據庫中，系統、顧客、顧

客組、攝像機、編解碼器、報警設備、云臺、快球、串口、巡

檢、布撤防計劃、錄像計劃等等，支持DNS域名解析服務，真

正實現統一資料和統一編號。

2）系統操作界面對當地資源和對異地資源是一致日勺，顧客從操作

方式上感覺不到正在使用當地資源還是異地資源，顧客對系統

資源的控制能力僅僅受限于其權限和優先級。

3）系統任意節點增長或減少攝像機，對于整套系統不會導致任何

日勺影響：任意新節點僅需要增長其對應曰勺參數信息即可融入系

統。

4）完備且安全日勺顧客權限管理；支持