国网陕西省电力公司汉中供电公司 陕西 汉中 723000
摘要：随着变电站的快速发展，电力系统也面临了新的挑战，电力系统平台建设是电力系统发展新的需求。在原有的视频监控系统上进行改进和整合，对于构建电力系统监控平台具有非常十分重要的现实意义。本文从电力系统视频监控平台的架构设计、支撑网络、功能性能要求、站端系统设计、业务应用开发等方面，对统一视频监控平台进行了分析，提供了统一视频监控平台及站端系统的新的解决方案。
关键词：电力系统；统一视频监控；解决方案
1、视频监控平台的构架设计
电力系统的平台主要包括以下系统结构：①监控中心，监控中心是对视频监控进行集中管理的系统，监控中心是由统一平台以及监控主机构成的，对于变电站站端以及电网的情况实现监控，从而实现统一管理；②变电站站端，变电站站端是视频监控的对象，核心设备是站端的视频处理单元，为了实现统一平台构建，变电站站端需要通过接口相接，从而实现统一管理；③管理服务器，为了实现视频监视平台的统一管理，每家供电公司需要做好购置一台管理服务器，该服务器对于监控平台的数据进行管理，并且能够作为 Web 服务器，实现视频图像的网络浏览与信息服务；④为了保障视频管理安全，需要由专业人才进行管理，只有具有管理权限的客户才能够登陆访问系统。电力系统统一视频监控管理通常以省为管理级平台，通过管理服务器对省内的变电站站端进行管理，在组织构架中，地方级平台需要接受省级平台的统一调度管理，而且地方级平台与省级平台之间，需要通过接口实现连接，实现业务之间的资源共享与调用，从而根据省级平台的要求进行资源共享与调用。
2、视频平台支撑网络设计
按照用途，电力通信网络有传送网络、数据网络及业务与支撑网络。视频平台以电力综合数据网为基础（也可构建新的承载网络），通过多协议标签交换虚拟专用网络（ＭＰＬＳ ＶＰＮ）方式设置专网，部署于综合数据网内Ⅲ分区。受制于目前尚有部分核心变电站未覆盖光纤资源[1]，且中压和低压配电部分的通信网络目前也相对比较差，视频监控的建设初期主要考虑在通信网覆盖较好的范围内实施，对于无综合数据网覆盖的地区，配合采用电信有线或无线网络接入。
与数据不同，音视频系统需要得到较好的服务质量（ＱｏＳ）保障，网络设备的选择需要特别考虑对网络时延、抖动、错序、丢包等参数提出要求，需采用ＶＰＮ以保证网络带宽和质量；对于不同 ＱｏＳ要求，采用不同的通信承载协议。业务系统与承载网相配合，应根据承载网络的状态对承载网络进行相应的控制，针对不同的视频质量需求按需传输。视频平台的地址规划在服从整体数据通信网地址规划原则的基础上独立规划。以省份为单位，可以根据对变电站整体数量的规划和电压等级的规划，分别考虑不同的子网和掩码进行区分，每个地市可以在规划地址的基础上进行细分。网络带宽的选择需考虑前端设备接入、监控中心之间、用户终端接入和预留网络带宽等，选择网络带宽的原则如下：前端设备接入带宽≥单路视频码率×并发视频路数；监控中心之间带宽≥单路视频码流×并发级联视频路数；用户终端接入带宽≥单路视频码流×并发显示路数[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、电力系统统一视频监控平台解决方法
3.1视频监控平台中心的功能性设计
在电力系统统一视频监控平台中，管理中心主要包括数据库、存储、转发以及业务应用等模块，不同的服务器承担不同的功能，主要的功能设计如下：①数据库服务器对于数据进行管理，并且具有数据备份与恢复的功能；②视频应用管理，视频应用管理包括视频的接入与管理，通过中心管理实现系统的权限与业务管理；③接入管理单元主要对前端设备的接入工作进行管理，通过接收前端设备的状态信息，转发到中心管理单元；媒体转达单元是将前端设备的媒体数据转入客户端；媒体存储单元具有媒体数据存储、预录管理与远程下载的功能；④数据应用服务器是对站端的数据进行管理，包括对相关的安全消防数据进行管理，并且通过中心服务器实现告警联动，实现安全管理。为了实现上述的功能，需要选择能够满足以上功能服务器，并且为了实现规模化管理，服务器需要具备较大的容量、实现符合自动均衡，而服务器也能够实现倒换与重定向，防止因为故障产生的系统崩溃。采用分布式服务器单元，能够实现系统统一监控平台的功能，并且具有较好的可扩展性。
3.2站端系统设计
站端系统部署在变电站现场，是变电站视频、安全防护、环境等的前端采集处理单元。从统一、标准化的角度考虑，站端系统需进行统一规划。对于早期建设的本地视频监控系统进行改造和更新。
由于站端设备所处的环境和重要性，建议要求较高的抗干扰能力（如ＥＭＣ４级或以上）和嵌入式软件系统，适应各种ＩＰＣ对异构系统的互联接口能力（如空调、ＳＦ６监控系统、门禁系统、消防系统或者防盗告警系统等的互联接入）。与站内变电站自动化系统经过安全隔离连接。
数据采集模块负责实现变电站现场环境数据和其他互联系统数据的接入，根据接入数据容量和距离的要求，现场可以配置多个模块；对于原有变电站现场的视频监控设备（绝大部分为“模拟摄像机＋ＤＶＲ”方式），通过ＤＶＲ直接接入站端系统局域网；新建视频采集设备一般选择ＩＰＣ，可以直接接入站端系统。
站端系统根据需要配置视频管理单元和客户端，实现现场视频单元和数据采集单元的管理和存储。站端系统设置本地存储，要求能够满足１个月以上的自动循环录像存储要求。对于告警触发、事故触发或预案要求的视频，应按照设计要求备份存储于相应的监控中心，为事故分析、回放等业务应用提供支持。考虑通信的安全性，站端系统可以设计主备通信路由。
3.3基于业务的应用开发
1）生产管理。通过开放性的预案设计实现日常巡检管理、可视化调度自动监视、辅助倒闸操作监视等日常生产管理活动。
2）故障管理。各种视频和数据资料实现事后回放、故障分析；利用此项功能还可实现事故预演、操作演练、应急调度和指挥等功能。
3）地理信息系统（ＧＩＳ）应用。在分层电子地图上分别显示变电站及摄像机位置，提示告警信息，用户可以快速查看各个监控现场的地理信息，快速切换到相应的监控区域，为远程指挥提供科学的依据。
4）智能分析。通过智能分析对现场设定警戒区域，实现越界、闯入、滞留、徘徊等报警；通过智能分析可以检测视频的变化，如摄像头被遮挡和大幅度移动、留置物品等，预防和杜绝恶意破坏等违法行为；通过智能分析实现一次设备发光、过热等预警和告警。
5）动力环境。采集变电站动力（电源系统）、环境（温湿度、消防、红外、周界、门禁）等信息，对变电站的动力环境安全进行监视，并通过联动实现对空调的控制和本地视频的联动。
6）门禁管理。通过门禁配合视频监控管理，可实现操作、巡检和维护等的内部管理与考核，门禁系统在联网和独立使用情况下记录出入信息，通过对信息记录的处理和分析，可以实现变电站的出入管理、钥匙处理、维护和巡检管理等多种日常管理。
7）二次开发。站端系统提供二次开发接口，并配合平台中心业务呈现。
结语：
电力系统统一视频监控平台的构建是一项系统性的工程。本文具体分析了一种视频平台解决方案，从平台架构、支撑网络、功能、站端系统和业务应用开发等方面进行了阐述，希望可以为电力系统生产以及相关设计单位提供参考。
参考文献
[1]马国雷，佟芳，李晖，秦浩. 青海电力电网统一视频监控平台建设与应用研究[J]. 信息与电脑（理论版），2014，06：57-58.
[2]叶竞，叶水勇，张亚利，陈浩，王艳. 电网统一视频监控平台的研究与建设[J]. 电力信息与通信技术，2014，10：100-105.
论文作者:李阳
论文发表刊物:《电力技术》2016年第7期
论文发表时间:2016/10/17
标签：平台论文; 视频论文; 系统论文; 变电站论文; 视频监控论文; 电力系统论文; 数据论文; 《电力技术》2016年第7期论文;