無人值守變電站智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案

電力系統(tǒng)無人值守變電站智能視頻監(jiān)控方案成都之維安科技2010-06目錄一、概述 3二、系統(tǒng)現(xiàn)狀 3三、需求分析 5四、設(shè)計原那么 5五、系統(tǒng)方案設(shè)計 65.1方案描述 65.2功能描述 85.3系統(tǒng)功能特點 85.4方案優(yōu)勢 9六、設(shè)備介紹 10七、報警平臺功能說明 12八、系統(tǒng)配置清單 13一、概述分布在各地的變電所〔站〕作為電力傳輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，由于無人值守，重要設(shè)備經(jīng)常被盜竊或破壞，給整個電網(wǎng)的平安運行造成重大隱患，確保各變電所〔站〕的平安運行非常重要。變電站目前采用的監(jiān)控系統(tǒng)是基于燈光控制器、云臺控制器、視頻切換器、數(shù)字圖像編碼器、視頻效勞器等構(gòu)成的系統(tǒng)，各變電所圖像信息統(tǒng)過電力專網(wǎng)〔E1〕上傳到監(jiān)控中心，可以實現(xiàn)現(xiàn)場圖像實時瀏覽和外設(shè)控制功能。變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用傳統(tǒng)視頻監(jiān)控技術(shù)和紅外探測技術(shù)，在實際應用中都會產(chǎn)生大量的漏報警和誤報警，需要人工進行判別處理，延誤處警時機。成都之維安科技一直致力于智能視頻分析核心技術(shù)的研發(fā)，并擁有多項核心算法的自主知識產(chǎn)權(quán)。該公司研發(fā)的智能視頻分析效勞器系列，利用先進的模式識別和人工智能技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)重要區(qū)域的入侵檢測、物品盜移和滯留檢測，并實時提供預警和現(xiàn)場報警等有用信息，適合各種復雜環(huán)境下的安保視頻監(jiān)控。本方案為成都之維安科技為解決變電站因數(shù)量眾多且無人值守的管理難度而提出的機器視覺智能化解決方案。二、系統(tǒng)現(xiàn)狀電力系統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖如下：電力系統(tǒng)變電站監(jiān)控中心監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖如下：如上圖所示，前端變電站采用紅外、煙感、電子圍欄等手段探測各種事件，利用燈光控制器、云臺控制器和視頻切換器等控制視頻源，視頻圖像經(jīng)圖像編碼器編碼后通過2M專網(wǎng)上傳到局監(jiān)控中心，監(jiān)控中心有人24小時值守，選擇實時監(jiān)控某些視頻和選擇某些視頻錄像存儲。該監(jiān)控系統(tǒng)只是對感興趣的視頻圖像進行監(jiān)控，從而會漏掉其它視頻中的報警事件。各種探測器由于技術(shù)缺陷，會產(chǎn)生大量的誤報警。此外，變電站只進行圖像編碼，不會對現(xiàn)場事件進行預警；監(jiān)控中心選擇存儲，不能確保報警事件前后的錄像。三、需求分析變電站監(jiān)控對象主要分為室內(nèi)和室外兩局部，室內(nèi)主要針對破門或強行開門而入，對室內(nèi)的各類設(shè)施進行偷盜和破壞；室外主要是防范變壓器銅芯等設(shè)施被偷盜和破壞。防止進入危險區(qū)域也是變電站監(jiān)控的重要目標。此外，變電站的維護也需要有效監(jiān)控，維護人員進入變電站，需要留下現(xiàn)場證據(jù)作為主管部門或科室的備案資料。具體來說，系統(tǒng)需求主要包括如下幾個方面：防止室外的變壓器等設(shè)備被盜或被破壞。防止人或大型動物進入危險區(qū)。防止室內(nèi)的重要設(shè)備被盜或被破壞。大大提高報警的準確率，減少誤報率；極大的減少甚至消除漏報警；事件發(fā)生前提供實時預警；事件發(fā)生時提供現(xiàn)場報警并及時通知監(jiān)控中心；保存事件現(xiàn)場有力證據(jù)。成都之維安科技智能視頻分析產(chǎn)品針對此類需求提供了全面的解決方案，該產(chǎn)品自動進行運動目標檢測、識別和跟蹤，并根據(jù)預先設(shè)定的監(jiān)控規(guī)那么進行智能分析和判斷，對可能發(fā)生的平安事件及時預警，一旦確定事件發(fā)生，立即觸發(fā)現(xiàn)場報警并及時通知中心和保存現(xiàn)場證據(jù)，以最快和最正確的方式向用戶提供現(xiàn)場信息〔包括視頻流、抓拍圖片等〕。此外，該產(chǎn)品具有自學習能力，能夠快速適應現(xiàn)場環(huán)境變化，較之傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以大大的減少誤報和漏報。四、設(shè)計原那么先進性：在投資允許的范圍內(nèi)，方案采用當前最先進的技術(shù)和產(chǎn)品，一方面要能反映系統(tǒng)的先進水平，另一方面要有一定的前瞻性和開展?jié)摿?，以便在盡量長的時間內(nèi)滿足社會開展的需要。實用性：產(chǎn)品選擇要適應建設(shè)單位的功能需求和投資預算，能有效解決用戶實際問題，給用戶帶來實際價值?？煽啃裕合到y(tǒng)工作穩(wěn)定，能滿足用戶7*24監(jiān)控的嚴格要求；維護和檢修方便。經(jīng)濟性：可作為基于現(xiàn)有監(jiān)控平臺的有效補充和升級，不必更換原有設(shè)備，有效保護投資；降低人力需求，有效節(jié)約系統(tǒng)運作本錢。擴展性：技術(shù)不斷開展，需求也在不斷改變，系統(tǒng)設(shè)計要充分考慮今后開展的需要，滿足系統(tǒng)擴容的需要，能靈活部署，并與現(xiàn)有系統(tǒng)整合。五、系統(tǒng)方案設(shè)計5.1方案描述本方案在原有電力變電站監(jiān)控系統(tǒng)的根底上，在前端變電站增加智能視頻分析效勞器，在中心運行管理所增加報警管理平臺。整個系統(tǒng)利用智能視頻分析效勞器在前端進行實時視頻檢測，運行管理所監(jiān)控人員利用報警管理平臺進行報警管理和現(xiàn)場證據(jù)收集。主要功能以及實現(xiàn)方式如下變電所室外重點區(qū)域：對變電所周界進行入侵檢測。一旦發(fā)現(xiàn)有人在監(jiān)控區(qū)域外圍徘徊、滯留等行為時，及時預警；一旦確認有人進入監(jiān)控區(qū)域時，及時報警并上傳到監(jiān)控中心。變電所室內(nèi)：對室內(nèi)門口區(qū)域進行入侵檢測。一旦確認有人進入監(jiān)控區(qū)域時，及時報警并上傳到監(jiān)控中心。在監(jiān)控中心運行管理所設(shè)置報警管理平臺，對前端變電站放置的智能視頻分析效勞器進行規(guī)那么管理，對上傳的報警信息進行存儲和分類。本系統(tǒng)無需改動原有的電力變電站監(jiān)控系統(tǒng)，只需要把原有的監(jiān)控攝像機信號源分出2路，其中一路視頻接入智能視頻分析效勞器，即在現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)根底上可以實現(xiàn)迅速，平滑的升級為智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。升級后前端變電站監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下：升級后監(jiān)控中心的結(jié)構(gòu)圖如下：在前端變電站，智能視頻分析效勞器根據(jù)預設(shè)的規(guī)那么處理攝像機輸入的視頻圖像，對可疑目標進行自動跟蹤和預警，一旦確定目標違反預設(shè)規(guī)那么，立即觸發(fā)現(xiàn)場告警，并通過電力專網(wǎng)傳輸現(xiàn)場報警信息到運行管理所,管理所的報警管理平臺收到報警消息后通過視頻彈出，聲音提示+文字提示3種方式提醒監(jiān)控人員。新系統(tǒng)可通過原有平臺進行實時視頻瀏覽，同時實現(xiàn)了人員入侵實時報警及抓拍,解決了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)報警準確率低和誤報率較高的問題，僅以較小的存儲資源來保存報警發(fā)生時的實時抓圖，極大提高了監(jiān)控管理效率。5.2功能描述本方案主要目的是提高變電站監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平，為監(jiān)控中心提供準確可靠的報警并盡量減少漏報，并及時提供和保存報警現(xiàn)場證據(jù)。本系統(tǒng)主要功能為：運動目標檢測、識別和跟蹤目標檢測是指檢測出監(jiān)控區(qū)域的各個運動目標；目標識別是指對監(jiān)控區(qū)域的運動目標進行識別，識別出人、車和其它物體；目標跟蹤是通過對運動目標的軌跡定位來描述其運動。目標檢測、識別和跟蹤是智能視覺分析的前提。絆線穿越檢測絆線穿越檢測支持單向或雙向穿越單條或多條絆線的行為，每一條絆線可以指定穿越絆線的方向〔單向或雙向〕。區(qū)域入侵檢測區(qū)域入侵檢測支持各種獨立入侵或聯(lián)合入侵的人、車或其它目標，支持設(shè)定8個任意形狀的防區(qū)，多個防區(qū)位置可以重疊，互不影響。物品防盜檢測物品防盜檢測是指自動檢測出監(jiān)控防區(qū)內(nèi)被搬移的物品并自動發(fā)出報警，支持被搬移時及時報警和被搬移一段時間未放回時報警。5.3系統(tǒng)功能特點提高監(jiān)控系統(tǒng)報警的準確率。現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)在變電站采用多種探測器檢測報警，極易受到各種環(huán)境變化和電磁干擾產(chǎn)生誤報。成都之維安科技智能視頻分析產(chǎn)品利用先進的視頻分析技術(shù)，從視頻的角度分析現(xiàn)場狀況，大大提高報警的準確率。減少監(jiān)控系統(tǒng)報警的漏報率。運行管理所的監(jiān)控人員選擇性的監(jiān)視某些視頻，自然會丟掉其它視頻信息，產(chǎn)生大量漏報。本系統(tǒng)利用先進的視頻分析技術(shù)，可以在復雜環(huán)境下識別監(jiān)控區(qū)域的運動目標，大大減少漏報警事件。及時提供預警。現(xiàn)有系統(tǒng)的紅外雙鑒系統(tǒng)、電子圍欄和各種探測器不能進行現(xiàn)場分析，因此無法預警。本系統(tǒng)可以對運動目標進行跟蹤和分析，對潛在的威脅及時預警。及時上傳并保存報警現(xiàn)場證據(jù)?，F(xiàn)有系統(tǒng)的紅外雙鑒系統(tǒng)、電子圍欄和各種探測器，只能檢測事件和提供報警，無法提供現(xiàn)場信息；編碼器無法判斷報警事件；監(jiān)控中心選擇存儲錄像，也不能確保存儲現(xiàn)場證據(jù)。本系統(tǒng)在檢測到報警事件后，及時上傳報警現(xiàn)場信息并保存在報警管理平臺，以便查證。5.4方案優(yōu)勢變電站監(jiān)控系統(tǒng)智能化升級后，既保存了原有系統(tǒng)的功能；又可以及時準確地提供現(xiàn)場報警信息。該方案的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在如下方面：提高現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的平安系數(shù)。現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)利用探測器探測目標，監(jiān)控人員選擇實時監(jiān)控局部圖像，監(jiān)控過程中存在大量的平安漏洞。升級后的系統(tǒng)利用先進的智能視覺分析技術(shù)，平安系數(shù)大大提高。提高現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控效率?，F(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的安保人員緊盯屏幕，時間越長效率越低。升級后系統(tǒng)主要利用機器監(jiān)控，24小時始終高效。安寶人員不需緊盯屏幕，只需處理報警事件，工作量大大減少，監(jiān)控效率明顯提高。提高現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的存儲效率?，F(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)選擇存儲某些錄像，沒有報警事件的監(jiān)控畫面占據(jù)大量存儲空間，而報警事件前后所需的錄像卻沒有。升級后系統(tǒng)確保對報警事件前后的現(xiàn)場信息進行存儲，存儲效率大大提高?？紤]到大局部變電站已經(jīng)裝有攝像機，本公司設(shè)計了適合有線和無線兩種傳輸方式的智能監(jiān)控方案，無線方式通過自帶的無線模塊經(jīng)GPRS/CDMA/3G等傳輸告警信息，有線方式通過通信適配器經(jīng)電力專網(wǎng)等傳輸告警信息。整體方案示意圖如下：設(shè)備介紹4路智能視頻分析效勞器〔ZVAN-IIA-04〕智能視頻分析效勞器智能視頻分析效勞器在7*24小時全天候無人值守的情況下，采用事件設(shè)定+檢測識別+告警觸發(fā)的視覺智能化解決方案，結(jié)合機器眼監(jiān)控觸發(fā)視頻錄像或圖片抓拍多通道告警信息傳輸?shù)南到y(tǒng)效勞流程，最大程度減少安保人力資源、網(wǎng)絡(luò)帶寬資源和系統(tǒng)存儲資源。智能視頻分析效勞器可以非常靈活地結(jié)合到現(xiàn)有普通攝像機、網(wǎng)絡(luò)攝像機、硬盤錄像機、視頻編碼器等監(jiān)控設(shè)備，給傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)做智能升級，組成一個智能監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)靈活的設(shè)備部署和集中管理。產(chǎn)品特點采用嵌入式實時操作系統(tǒng)，具有高穩(wěn)定性、可靠性和平安性；采用先進的、自主研發(fā)的智能視覺分析技術(shù)；實時分析，確認事件立刻觸發(fā)告警，靈敏度高；檢測規(guī)那么全面，包括進入、離開、突然出現(xiàn)、突然消失、絆線正向/反向穿越等多種檢測規(guī)那么；適用性強，采用強大的參數(shù)配置工具，可根據(jù)具體環(huán)境進行針對性設(shè)置；可聯(lián)動矩陣、DVR、網(wǎng)絡(luò)存儲器等設(shè)備進行智能錄像存儲；可集成多種感應探測器、報警器、控制器等其它監(jiān)控設(shè)備；產(chǎn)品性能最大網(wǎng)絡(luò)用戶連接數(shù)：5個每路視頻檢測目標數(shù)：最多8個每路視頻規(guī)那么設(shè)置數(shù)：最多8個檢測目標大?。翰恍∮?0*20像素〔CIF畫質(zhì)下〕檢測最低光照要求：不小于1LUX〔彩色〕/0.1LUX〔黑白〕檢測抗抖性能：最大振幅不超過20個像素〔CIF畫質(zhì)下〕技術(shù)規(guī)格參數(shù)處理視頻路數(shù)：1-4路圖片編碼格式：JPEG編碼分辨率：CIF/D1報警響應時間：<1秒以太網(wǎng)口：1個RS-485/RS-232接口：1個/每路報警輸入：1個/每路報警輸出：1個/每路電源：220VAC功耗：每路小于3.5W安裝方式：平板式/機架安裝算法檢測正確率：>95%算法誤報率：1%～3%以下〔視環(huán)境和目標不同〕算法漏報率：1%～3%/天以內(nèi)(視環(huán)境和防盜目標而定)報警平臺功能說明前端檢測規(guī)那么設(shè)置：主要為報警區(qū)