摘要：电力系统是由电力生产、电力输送、配变电、电力使用等环节组合而成的规模性系统，机构复杂、功能强大，因此，电力系统的抢修作业也是非常重要的。电力系统故障的抢修作业具有实时性、及时性和高效性，这就需要用到某些远程技术，如远程音视频同步技术实现音视频同步，从而实现对电力系统设备及时诊断、抢修，及时回复正常运转。本文以远程音视频技术在变电抢修中的应用为课题进行研究，并提出相应的应用及管理措施，希望为远程音视频技术的发展和在变电抢修中的应用提供理论性意见。
关键词：远程音视频；同步技术；变电抢修
1.电力系统远程故障诊断应用的概述
电力系统远程故障诊断原型系统的主题结构主要有现场移动音视频终端、音视频交互服务器和后方运算与输出显示。其中，音视频交互服务器主要囊括信息库、网关端口、运算中心。如图所示：
媒体数据一般是由两部分构成：一是不同的媒体对象（视频数据、文本数据、音频数据等）；二是它们之间通过相关约束和关联而产生的同步关系。在多媒体数据的输送过程中，不仅要对不同的媒体对象进行输送和存储，还需要实现音视频信号的传输及数据包存储的同步。具体如下图所示：
2.远程音视频同步技术工作原理
同步技术主要可分为两大类：音视频流内和音视频流间的技术同步接受和输出。前者主要实现数据的发送同步和数据的接收同步。在进行数据发送时会给每个音视频数据包标记上时间信息；在进行数据接受和译码时会根据每个音视频数据包的时间标签自动排列后实现播放，从而可以避免音视频数据乱序的现象。同时，可以增加一个缓存器，实现数据的缓冲、存储和同步显示。
3.具体应用及管理
3.1抢修业务梳理及集成应用
项目要求通过对移动音视频服务平台和移动多媒体套件的研发，实现抢修作业相关的业务的集中统一管理和智能化应用，并与移动多媒体套件实现无缝集成应用，项目实现抢修作业相关的图纸资料、作业文件、技术规范的集中统一管理，支持通过手持终端进行下载查阅，业务集成应用功能要求有灵活的可拓展性和易维护性，能满足未来业务拓展应用的需要。
我公司自成立以来，一直专注于为电力行业提供业界领先的精益生产智能化管控解决方案，在电网运行检修、应急抢修、可视化管控等方面积累了丰富的经验，并自主研发了一套完善的现场作业管控平台。在本项目研究过程中，我公司将结合多年的研究和实践经验，结合供电局抢修业务实际，综合应用移动互联、物联网、可视化、远程监控等先进的科学技术，为招标方搭建具备远程可视化抢修应用和决策支持的集成应用平台。
3.2抢修业务流程管理
抢修业务流程配置管理功能实现抢修业务以及对应的作业步骤、作业要点等的灵活配置，作业管理人员可根据相关作业管理办法进行细化和梳理，并通过系统动态配置，实现“一处配置、到处使用”的效果，该方式既减轻了作业标准规范维护的工作量，同时更好的支撑了电网相关安全生产体系的深化、细化和落实。
3.3抢修作业管理
抢修作业管理功能按照玉溪供电局相关作业管理要求，实现作业任务的编制、修改、审核，作业计划（Excel文件）批量导入、导出，作业任务及进度查询统计，作业关键管控节点完成情况可视化监控等功能。
抢修作业管理综合利用高德地图、音频、视频等技术，实现了抢修关键作业环节完成情况的实时采集，并按照作业管控要求，进行作业任务完成率的自动统计。通过抢修作业管理，作业管理人员可实时掌握全局作业开展情况，监督各作业管理规范执行和安全措施落实情况，及时监督、指导、纠偏现场作业施工。
3.4技术文档管理
技术文档管理功能实现抢修安全生产管理相关的制度、规范、文件等相关文档的分类上传和管理，实现抢修作业相关的图纸资料、作业文件、技术规范的集中统一管理，抢修人员应用多媒体套件即可下载相应文档，并带到现场进行查询、查阅，解决了过去需要携带大量
3.5可视化监控
作业管理人员和远程技术专家可基于精确定位和GIS图形化技术，查看作业分布情况，通过图片、文字、语音、位置等多种信息及时了解各个作业点作业进度，作业执行情况，并基于地图动态启动与现场抢修人员间的可视化交互。
3.6移动音视频压缩和实时无线传输技术研究
电力抢修工作具有点多面广、随机性强等特点，移动多媒体套件会受到网络带宽不足等多种无线网络环境的影响，为了满足而更好的解决低带宽下视频数据传输的速度和质量问题，本项目通过对当前先进的H.264/H.265/HEVC、MPEG等新一代音视频压缩技术进行研究，采用H．264运动图像压缩编码标准作为网络视频流式传输系统的视频压缩技术，并对各种网络传输协议进行比较，选用RTP／RTCP／UDP作为系统传输协议。通过对H．264中的NAL概念和RTP负载格式进行分析后，引入了基于RTP的H．264视频数据流的封装设计。在此分析和研究的基础上，用VC开发工具设计并实现一个基于RTP／RTCP协议的实时视频流传输系统，分别对系统的服务器端和客户端设计并实现。在传输方式上，采用Winsock网络编程技术来完成IP的组播，从而实现了传输系统的高效性。
在音视频通信出现数据包丢失、数据延时、抖动和异常等现象时，可设置一组基于循环队列的环形缓冲区，使用与其兼容的拥塞控制手段，即基于RTCP反馈的拥塞控制策略，以此来确保变电抢修作业时的远程音视频质量，确保信号的稳定和清晰。
3.7移动音视频集群功能研究
随着抢修业务用户的日益增加，传统的服务器双机集群已经不能满足日益增长的业务连续需求，因此在不同层面的基础架构中需要引入新技术进行业务连续性的保障。计算层面除了采用常见的双机集群软件进行服务器容错外，还可以采用虚拟化技术进行部署。采用虚拟化技术部署可以使得用户灵活调配计算资源还可以利用虚拟化技术进行硬件及操作系统层面的容错。同时也为减少硬件数量的增长对物理运行环境的影响，从而降低IT系统整体运行费用，包括硬件购置费用、机房建设费用、日常运维管理费用。本项目将研究并利用网络集群技术和均衡处理技术，解决多个音视频终端接入和并发应用导致的网络堵塞和服务器资源耗尽问题，提高系统并发访问能力。
小结
远程音视频同步技术能够实现音视频同步，将其应用于电力变电抢修作业中能够实现安全施工、降低变电抢修事故发生率、大大提高作业效率。本文主要对远程音视频技术在抢修可视化监控、实施音视频无线传输等进行研究与分析，希望未来远程音视频技术能快速发展，造福社会。
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论文作者:龚伟,唐伟,万洪强,张洁,唐伟荣,刘春保
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/18
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