前言

    隨著計算機技術和多媒體技術的迅猛發展，視頻監控技術也正蓬勃發展，在電力系統，對自動化技術提出了更高的要求，除了完成“遙控、遙調、遙測、遙信”外，越來越多的部門希望借助“遙視”這一新的手段來提高系統的監控水平。

    一、視頻監控在變電站的作用

    1、實時監視 監控主控室控制屏的顯示數據和儀表讀數；對開關室內的設備運行情況進行監控；對一、二號主變壓器和各主變風扇的運行情況進行監視；對電容器室進行監視；對大門口和主要的出入口進行監控；周界報警系統；室內報警系統；大門門禁系統；其他報警信息輸入，如變壓器油位和火警報警；環境監控系統，溫度、濕度采集、空調機起停、瓦斯泄漏檢測等。

    2、事故追憶在以往的變電站保護、監控系統中，故障錄波是作為發生事故后進行事故追憶的手段。隨著視頻監視技術的發展，它也可以作為進行事故追憶的一種輔助手段，用于幫助技術人員查看事故發生時變電站的狀況，從而盡可能地發現事故發生的原因。

    3、現場操作指示變電站的各種操作要嚴格遵守操作規程，如果操作不當，將會對國家財產和人身安全造成極大的危害。但是變電站的各種操作比較繁瑣，因此必須結合相應的保證措施，將誤操作的可能性降低到最小。目前，一般都采用系統的“五防”閉鎖結合，操作人員使用“五防”鑰匙的方法來達到這一目的。在視頻監視系統出現后，可以利用監視系統的遠程實時監視功能，由調度中心的值班人員對遠方變電站操作人員所進行的操作進行指導，如果發現不正確的操作，可以通過電話、手機及時提醒操作人員，從而確保操作的萬無一失。另外，也可以發現一些在地面上不容易觀察、發現的遺留工作物品，由于工作人員的疏忽，可能在施工的過程中，將一些使用的工具或者其他物品遺忘在工作現場，這些遺留物品在地面上是看不到的，這時可以利用高空的攝像機來發現它們，從而消除一些安全隱患。

    4、安全防范這里說的安全防范是指防火、防盜。在視頻監視系統中，通過使用各種傳感器，如煙感傳感器、紅外微波探頭、門禁傳感器等，利用分布在變電站各個角落的各種傳感器，在收到報警信號時及時將報警信號傳給調度中心，以做出相應處理。

    二、系統設計原則

    安全性：電力系統是一個對安全性要求特別高的特殊領域，在設計和施工中，我們嚴格按照電力系統的各項規章制度，在不影響電力系統一次設備運行和二次保護、監控系統運行的前提下，進行系統設計、施工。

    可靠性：所選用硬件均為成熟、穩定的產品，進行過嚴格的測試，能滿足長時間連續穩定運行的要求。

    先進性：系統基于先進的軟硬件構架和圖像壓縮標準，使系統升級、擴展更容易，圖像傳輸速度更快。

    易用性：全部采用Microsoft Win32操縱平臺（WindowsNT/98/2000），圖形化界面，簡潔直觀，用戶易學易用。

    開放性：通過模塊化、層次化的設計，系統可方便地進行擴充，同時系統具有同其他電力自動化系統良好的接口。

    三、系統簡介

    PV-400視頻監控系統是一個包含當地視頻監控和遠程視頻監控于一體的集成系統。其當地視頻監控系統（視頻采集站）可以獨立成系統，并完成全部的系統功能，遠程視頻監控可以讓工作人員在遠方進行視頻監視和控制。

    采集站是由當地視頻采集終端、計算機網絡連接設備、矩陣主機、多畫面處理器、攝像頭、報警輸入/輸出控制器、視頻監控/圖像傳輸/硬盤錄像軟件等組成，利用現有的計算機網絡或電話公共網，實現站點之間與地調中心的圖像/報警信息傳輸及遠程監控。每個遠程變電站的當地監控系統可組成一套獨立的監控系統，既可實現本地監控、硬盤錄像的全部功能，也可實現連網遠程監控/遠距離操作。正常情況下，可控制現場的攝像機、矩陣、報警等。若某站點發生報警時，該站點當地監控系統可自動進行數碼錄像，將報警圖像錄在機內硬盤或外接活動硬盤并自動將報警現場的圖像及有關資料自動傳輸到指定的監控中心，且觸發聲光報警及電鈴，聯動啟動相關設備。

    集控中心主站是由圖像處理服務器，控制臺計算機、計算機網絡連接設備、遠程監控/圖像傳輸/硬盤錄像軟件等組成。同時還可以為分布在局域網上的其他計算機提供實時視頻服務，也就是在MIS網上提供圖像瀏覽功能。集控中心平時可手動/自動查詢站點的現場圖像，企業領導無論在何地均可通過手提電腦調出各個遠端網點的監控圖像，為企業管理提供方便。遠程站點報警時，自動接通管理中心接收主機，將報警現場圖像顯示在屏幕上并提示值班人員處理，值班員在接收報警現場傳來的報警圖像后，可及時確定報警的性質，掌握報警現場的動態，大大提高安全程度及工作效率。另外，管理中心可通過通信網絡調看遠端現場的圖像，檢查基層站點的保安工作情況，及時消除不安全隱患，遠程監控軟件使管理中心值班人員對遠端站點的控制宛如現場控制一樣方便。調度中心可以通過網絡管理多個集控站，從而實現對整個地區電網進行圖像監控。它通過網絡，不光可以實時瀏覽各個變電站的圖像，還可以遠程訪問采集站和集控站的錄像文件，并下載錄像文件，還可以在地調中心進行錄像。地調中心也可以通過網絡控制各集控站以及各變電站、開閉所的各個攝像機等設備。

    本系統不僅能應用與電力系統，也可廣泛應用于交通、銀行、大型超市等部門。

    四、系統功能

    實時圖像監視：在值班室的值班員可以實時地監視各個變電站、開閉所的圖像，分布在變電站、開閉所的各個攝像機不停地將現場的情況傳給值班員，只要攝像機布置合理，完全可以實現變電站、開閉所的無人值班。

    報警及報警聯動：通過設置在現場的各種探頭，監視現場的各種情況，當發生報警時，系統自動將相應的攝像機切換到監視器和計算機上，并控制相應的輸出設備動作。另外，也可以接受保護或者當地監控系統的報警信息，并指定相應攝像機進行錄像，以備進行事故調查。

    人工或自動布防/撤防：系統可以人工進行當地或遠程布防/撤防，也可以事先確定布防/撤防策略，由系統按照制定的策略自動進行布防/撤防。也可以通過電子地圖進行布防或者撤防。

    全天候監視（輔助燈光）：系統中所配的攝像器材能夠滿足全天候監視的需要，夜間可以使用射燈加攝像機或者使用紅外夜視攝像機來進行監視，使視頻監視不中斷，為值班人員提供所需的畫面。

    遠程控制：云臺/攝像機不僅可以在本地進行控制，還可以由值班員通過網絡實行遠程控制，以巡視變電站不同地點，不同區域，達到對整個變電站能夠完全監視。用戶管理：本系統將監視、控制權利劃分為多種情況，按照用戶的不同，將不同的權利組合賦給用戶，并且對用戶所進行的操作進行記錄，以備日后查詢。

    WEB瀏覽：用戶可以通過網絡來訪問與之相連的視頻圖像服務器，也可以通過遠程撥號來訪問視頻圖像服務器得到用戶想要的畫面。這樣不管用戶在哪里，都可以提供訪問視頻圖像服務器的方法，即使用戶在家或者出差在外也可以瀏覽圖像。

    字符疊加：用戶可以在監視畫面中疊加攝像機的名稱以區分不同變電站或同一變電站中的不同攝像機，這樣當變電站和攝像機數目較多時仍可以清楚知道所監控的每個攝像機。

    電子地圖：可以通過電子地圖對站內的監視區域進行顯示，并可在電子地圖上進行報警顯示；分級電子地圖，第一級是總的系統圖，在其上可方便地尋找各變電站，點擊變電站圖標即可進入該站電子地圖，第二級是各變電站的電子地圖，具體顯示變電站內攝像機和報警探頭的位置。在電子地圖上可設置各設備的參數，比如攝像機預置位，報警設置等。通過點擊電子地圖上的攝像機和報警設備，可以方便的切換到相應攝像機畫面和設置相應報警設備的布防/撤防。

    系統工況圖：通過工況圖分級顯示，用戶可以查看在線設備工作情況，可以進行放大/縮小處理，可以選擇顯示的級別。用戶可以通過工況圖進行設備運行情況的自檢。

    五、系統結構

    PV-400遠程圖像監控系統由采集端、集控中心、調度中心三級組成。

    采集端主要由視頻采集終端、計算機網絡連接設備、矩陣切換控制器、多畫面處理器、攝像機、報警探頭、報警解碼器等組成，負責音視頻信號和報警信號的采集和數字化，并利用現有的計算機網絡實現站點之間與地調中心的圖像/報警信息傳輸及遠程監控，每個站點最大可接128路視頻圖像和128個報警輸入，128路聯動輸出。

    集控中心站是由視頻管理服務器、瀏覽器、計算機網絡連接設備、遠程監控和視頻服務器軟件等組成。同時還可以為分布在局域網上的其他計算機提供實時視頻服務，也就是在MIS網上提供圖像瀏覽功能。

    調度中心站可以通過網絡管理多個集控中心站，能切換并控制至任何一個采集端的監控點現場，實施總體監控，從而實現對整個地區電網進行圖像監控。它通過網絡，不但可以實時瀏覽各個監控點現場的圖像，還可以遠程訪問采集端和集控中心站的錄像文件，并下載錄像文件，還可以在調度中心進行錄像。PV-400遠程圖像監控系統能適應不同的通訊網絡，可以是以太網、E1、無線局域網或其他傳輸通道。目前，電力系統變電站與集控站之間的網絡通訊通道主要為2M的E1通道，因此，針對變電站以2M E1－－以太網傳輸方式組成的網絡視頻監控，PV-400系統結構示意圖可如圖1所示：

    1、變電站采集端變電站采集端主要由以下設備組成：48路攝像機（可擴），根據需要選擇一體化彩色攝像機（帶鏡頭、支架）、球形攝像機（帶室內、外球罩，支架）、一體化快球（帶室內、外球罩）；32路報警探頭（可擴），可以根據需要選擇煙感探頭、被動紅外探頭、紅外對射探頭、三鑒探頭等類型；云臺解碼器，報警解碼器；視頻采集終端；VTU-100視頻采集屏。變電站端配置示意圖如圖2所示：

    變電站設備連接示意圖如圖3所示：

    2、集控站集控站可由管理服務器(運行PanManager服務器軟件)、監控終端（運行PanBrowser客戶端軟件）和各種網絡設備（網橋、HUB）等組成。集控站內的PV-400視頻管理服務器其起著對整個系統的管理和服務作用，包括系統配置，如攝像機、矩陣、報警探測器等設備的配置情況及編號或名稱；也包括對監控終端和用戶的管理，如操作權限、優先級等等；還可對系統事件，如用戶登錄和退出，布防和撤防，報警等等進行記錄。集控站結構示意圖如圖4所示：

    3、調度中心調度中心主要由MIS網監控終端組成，通過集控中心的視頻管理服務器的授權，MIS網內的用戶可以完成采集端的所有功能，實現遠程監控。MIS網內的用戶可以通過PanBrowser客戶端軟件或IE瀏覽器來實現對下屬站點的監控。調度中心結構示意圖如圖5所示：