電力變電站監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案解析

和田電力變電站監(jiān)控系統(tǒng)

設計方案

和田融通系統(tǒng)工程有限企業(yè)

2023-6

目錄

一、系統(tǒng)概述..............................錯誤!未定義書簽。

二、系統(tǒng)設計原則..........................錯誤!未定義書簽。

三、系統(tǒng)總述..............................錯誤!未定義書簽。

3.1變電站監(jiān)控系統(tǒng)總述:..................錯誤!未定義書簽。

3.2電力變電站遙視系統(tǒng)拓撲圖：..........錯誤!未定義書簽。

四、系統(tǒng)詳細設計..........................錯誤!未定義書簽。

4.1系統(tǒng)需求分析.........................錯誤!未定義書簽。

4.2系統(tǒng)整體構造：.......................錯誤!未定義書簽。

4.3系統(tǒng)拓撲圖：........................錯誤!未定義書簽。

五、變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾措施..........錯誤!未定義書簽。

5.1變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)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(xiàn)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(shù)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(jiān)控系統(tǒng)供電方式抗干擾.................錯誤!未定義書簽。

六、系統(tǒng)功能和特點........................錯誤!未定義書簽。

七、設備參數(shù)與性能.........................錯誤!未定義書簽。

八、現(xiàn)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(chǎn)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(wǎng)絡硬盤錄像機..錯誤!未定

義書簽。

10.9.2DS-8100系列產(chǎn)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(tǒng)概述

電力系統(tǒng)作為一種作業(yè)分散，遠程崗位眾多的行業(yè)，作業(yè)點數(shù)量

眾多、地點分散，現(xiàn)場環(huán)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(tǒng)日勺重要部門，關系著整個地區(qū)的電力

供應。必須保證其穩(wěn)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(huán)境進行全天候日勺視頻監(jiān)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(jiān)視和變電站的防火、防盜方面。這些微弱環(huán)節(jié)將直接影啕到

無人值守變電站日勺安全運行。網(wǎng)絡音視頻監(jiān)控系統(tǒng)，作為一種重要日勺

現(xiàn)代化監(jiān)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(tǒng)是基于網(wǎng)絡日勺全數(shù)字化視頻監(jiān)控和管理

系統(tǒng)，采用原則日勺互聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議和先進的H.264視頻編/解碼技術；

符合ISO/OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)原則；采用C/S、B/S相結合的體系模式；

基于面向?qū)ο笕丈组_發(fā)技術，具有良好的擴充能力；人機界面友好，系

統(tǒng)操作以便。完畢信息采集、存儲、傳播、控制和統(tǒng)一管理日勺全過程，

可以架構在多種專網(wǎng)/局域網(wǎng)/城域網(wǎng)/廣域網(wǎng)之上，與既有網(wǎng)絡設備

實現(xiàn)無縫連接。并結合了電力行業(yè)的詳細需求，有針對性地開發(fā)和設

計日勺電力變電站網(wǎng)絡監(jiān)控管理系統(tǒng)。

顧客可運用電力系統(tǒng)內(nèi)既有日勺網(wǎng)絡資源和辦公計算機，在監(jiān)捽中

心實現(xiàn)對所有監(jiān)控現(xiàn)場的監(jiān)控，大大減輕平常人員巡視的工作量，便

于及時發(fā)現(xiàn)危險隱患，保障安全生產(chǎn)，為遠程無人職守崗位提供了完

備、可靠日勺遠程監(jiān)控方案。

二、系統(tǒng)設計原則

GBJ115-87工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范

GB50198-94民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)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(chǎn)品應用環(huán)境條件無氣候防護場所

使用

GB2423.10-89電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)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(guī)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(tǒng)-術語

GB/T13926.n-92工業(yè)過程測量和控制裝置日勺電磁兼容性

ITU-TH.323網(wǎng)絡電視系統(tǒng)和終端設備原則

CCITTG.703脈沖編碼調(diào)制通信系統(tǒng)網(wǎng)路數(shù)字接口參數(shù)原

則

YD610-93PCM基群信令接口設備技術規(guī)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(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議

IEC60870-5-104遠動網(wǎng)絡傳播規(guī)約

IEEE802.310BASE-T以太網(wǎng)接口原則

IEEE802.3U10OBASE-TX迅速以太網(wǎng)接口原則

三、系統(tǒng)總述

3.1變電站監(jiān)控系統(tǒng)總述：

變電站監(jiān)控系統(tǒng)日勺需求可分為兩部分，變電站安全防備監(jiān)控和電

力設備運行狀態(tài)監(jiān)控：

一、安全防備監(jiān)控

為了保障變電站空間范圍內(nèi)口勺建筑、設備口勺安全，詳細所要實現(xiàn)

日勺功能有：

?安全防備視頻監(jiān)測：

在重要通道及入口安裝攝像機，并可實現(xiàn)報警聯(lián)動，加裝光源，

可以24小時不間斷監(jiān)視。

?安全防備報警探測及報警：

在設備區(qū)安裝攝像機，監(jiān)控所有設備時正常運轉(zhuǎn)。

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(jiān)測地溝與否進水.并做視頻疊

加.

二、電力設備運行狀態(tài)監(jiān)控

為了保障變電站設備日勺正常運行，需實現(xiàn)遠程視須監(jiān)控及報警

錄像，為了便于工作人員進行遠程交流，系統(tǒng)還應具有語音采集及雙

向?qū)χv功能，詳細有如下內(nèi)容：

?在室外安裝一臺或多臺動點攝像機，用于監(jiān)看變壓器等重要設

備日勺運行狀態(tài)。

?在配電室安裝一臺或多臺動點攝像機，用于監(jiān)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(shù)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(shù)據(jù)進行記錄。

?結合視頻實現(xiàn)語音采集，便于工作人員在現(xiàn)場可以和總站進行

交流，便于發(fā)現(xiàn)問題，處理多種事件。

3.2電力變電站遙視系統(tǒng)拓撲圖:

監(jiān)控中心

四、系統(tǒng)詳細設計

4.1系統(tǒng)需求分析

1.所屬行業(yè)：電力■＞變電站

2.監(jiān)控對象：室外刀間、變壓器、出入口、周界、室內(nèi)儀表柜、

開關柜等。

3.監(jiān)控規(guī)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(jiān)控點；

220KV變電站一般為32個監(jiān)控點。合計視頻點數(shù)約為6000

路。

4.網(wǎng)絡狀況：電力光纖環(huán)網(wǎng)。網(wǎng)絡構造為四級：變電站（278

座）、集控站（24個）、分局監(jiān)控中心（不詳）、市應急管理

中心（1個）。

5.畫質(zhì)規(guī)定：針對不一樣的監(jiān)控對象日勺清晰度規(guī)定，分別設置

為4CIF、DCIF.CIF等。

6.監(jiān)控中心：設置具有拼接屏功能口勺監(jiān)視墻，可以根據(jù)需要做

輪巡切換，畫面合成或畫面分割。

7.存儲方式：當?shù)卮鎯Γ刻熹浵?4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(tǒng)整體構造:

變電站遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)可按行政區(qū)域劃分，采用四級組網(wǎng)構造,

如圖所示：

省級監(jiān)控中心

根據(jù)以上對顧客需求日勺分析，由于變電站數(shù)量多并且分布地區(qū)

比較廣，系統(tǒng)采用集中管理機制，運用C/S架構，對系統(tǒng)內(nèi)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(tǒng)日勺管理、維護工作集中到一臺服務器。對于網(wǎng)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(xiàn)場，在遠程就可監(jiān)測

設備運行狀態(tài)，修改設備的各項參數(shù)，既提高了設備維護效率，又節(jié)

省了人力與時間，也便于整個系統(tǒng)的管理，使整個監(jiān)控系統(tǒng)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?shù)乇O(jiān)視系統(tǒng)

變電站監(jiān)視系統(tǒng)分布在各無人職守變電站中，重要監(jiān)控點為：

室外刀閘、變壓器、大門、室內(nèi)儀表柜、開關柜等?，F(xiàn)場監(jiān)視系統(tǒng)由

現(xiàn)場監(jiān)視設備、視頻編碼設備、報警設備、環(huán)境采集設備、網(wǎng)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(xiàn)場監(jiān)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(wǎng)絡視頻服務器），視頻編碼器進行數(shù)字化編碼壓縮后，

通過以太網(wǎng)接口接入局域網(wǎng)互換機上，從而組建變電站當?shù)匾曨l監(jiān)視

系統(tǒng)，并通過出口的E1互換機與電力專網(wǎng)相連，使數(shù)據(jù)可以上傳至

光纖專網(wǎng)，供集控中心遠程調(diào)用。

現(xiàn)場監(jiān)視設備完畢音視頻信息、環(huán)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(xiàn)場監(jiān)視設備也可以接受各級視頻

監(jiān)視系統(tǒng)下發(fā)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?shù)卮鎯θ萘坑?/p>

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?shù)卮鎯θ萘坑嬎闳缦拢?25M/小時

*24小時*32路*15天=2.6To

變電站上傳E勺網(wǎng)絡帶寬規(guī)定如下：如采用CIF日勺視頻辨別率,

則每路視頻上傳需512K網(wǎng)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(wǎng)絡帶寬；對于220KV的變電站（32

路視頻采集點）即需要32*512K=16M網(wǎng)絡帶寬。

滔

曲

髀

眠

蓋

變電站監(jiān)控機房及值班室

靜

落

淞

沸

欷

與

幽

RS422視發(fā)諭入視頻輸入報警輸入

變送密監(jiān)

控

數(shù)字化感器現(xiàn)

場

監(jiān)控刀閘、大門、機柜等報警量采集

線槽地溝監(jiān)控變壓器

?

?2變電站監(jiān)控子系統(tǒng)所實現(xiàn)的當?shù)毓δ埽?/p>

?當?shù)乇O(jiān)看、監(jiān)聽

數(shù)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(jiān)視器、VGA顯示屏），實現(xiàn)當?shù)仡A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?shù)劁浵?/p>

數(shù)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(shù)字硬盤錄像機內(nèi)的硬盤上。

根據(jù)每一路的現(xiàn)場特點，可以獨立地設置每一路的錄像參數(shù)，

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(zhì)量（6檔

可調(diào)）等參數(shù)。

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(xiàn)場圖像無劇烈運動時，可節(jié)省硬盤容量。確定壓縮碼流的位率

大小后來，根據(jù)前端錄像日勺保留時間周期，就可以規(guī)劃硬盤錄像機

內(nèi)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(shù)/1024/1024

?當?shù)乜刂?/p>

輸入控制信號后，數(shù)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(shù)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(lián)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(lián)動設置。當有報警輸入時，可聯(lián)動到報警輸出，也可切換視頻

輸入通道口勺錄像或監(jiān)視器顯示，支持預置點、巡航、軌跡H勺設置與

調(diào)用C

?當?shù)鼗胤?/p>

回放是對通過壓縮日勺碼流進行解碼，還原圖像。

數(shù)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?shù)貍浞?/p>

數(shù)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(xié)議（支持ARP、RARP、IP、TCP、PPP、PPPoE.

DHCP、SNMP等等）；

可通過網(wǎng)絡遠程升級，實現(xiàn)遠程維護；

RS-232接口和RS-485接口皆支持網(wǎng)絡透明通道連接，PC管理

主機可通過網(wǎng)絡硬盤錄像機口勺透明通道控制串行設備；

?網(wǎng)絡協(xié)議及網(wǎng)絡監(jiān)控功能

?支持TCP/1P協(xié)議；

?支持PPPoE寬帶撥號上網(wǎng)；

?支持窄帶傳播；

?網(wǎng)絡實時預覽：支持TCP、UDP、RTP、組播傳播；

?網(wǎng)絡報警聯(lián)動（報警信號上傳）；

?通過網(wǎng)絡設受參數(shù)、杳看視頻設備狀態(tài)：

?通過網(wǎng)絡控制云臺和鏡頭；

?通過網(wǎng)絡實時記錄壓縮碼流；

?通過網(wǎng)絡檢索和下載硬盤上的文獻：

?通過網(wǎng)絡遠程回放硬盤上的文獻；

?通過網(wǎng)絡遠程升級，實現(xiàn)遠程維護；

?RS-232串口和RS-485接口皆支持網(wǎng)絡透明通道連接；

?通過網(wǎng)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(wǎng)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(tǒng)

應急指揮集中監(jiān)控中心設在省電力系統(tǒng)管理中心，由系統(tǒng)管理

服務器、視頻監(jiān)視工作站、電視墻服務器、網(wǎng)絡設備、不間斷電源等

設備構成。監(jiān)控中心可以監(jiān)視整個系統(tǒng)范圍內(nèi)上傳日勺視頻信息，可以

對全省范圍內(nèi)所需要的視頻數(shù)據(jù)進行存儲和管理，在必要時應可以對

各現(xiàn)場監(jiān)視設備進行遠程控制。

系統(tǒng)采用省中心統(tǒng)一認證，各地市級監(jiān)控中心分層管理日勺構造。

詳細實現(xiàn)方式：在省中心設置系統(tǒng)管理服務器（數(shù)據(jù)庫服務器，

可做雙機熱備，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定無端障運行），作為系統(tǒng)統(tǒng)一認證服

務日勺中心，任何客戶端登錄系統(tǒng)時，都將通過網(wǎng)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(shù)據(jù)（注：管理服務器只接受

和處理認證信息、日志信息、設備參數(shù)等，不處理音視頻數(shù)據(jù)流，因

此數(shù)據(jù)量非常小，占用服務器資源很低，不會對管理服務器產(chǎn)生很大

壓力）。省中心系統(tǒng)管理員有系統(tǒng)日勺最高管理權限，可以修改和設置

系統(tǒng)內(nèi)所有設備和顧客的信息。各地市級監(jiān)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?shù)厥兴犠冸娬救丈姿性O備和顧

客。這樣就可以實現(xiàn)各地市級自主管理，但顧客權限統(tǒng)一分派和驗證。

長處：有助于權限的統(tǒng)一分派，設備日勺統(tǒng)一管理，有助于系統(tǒng)的安全

性和可維護性。

.1監(jiān)控中心子系統(tǒng)拓撲構造圖如下所示:

.2客戶端軟件可實現(xiàn)如下遠程監(jiān)控所需要的基本功能：

?遠程預覽：通過網(wǎng)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(diào)整視頻日勺亮度、對比度、飽和度、色度等參數(shù)。

?遠程配置：通過網(wǎng)絡配置、修改前端網(wǎng)絡硬盤錄像機口勺各項

參數(shù)，同步也可以遠程升級網(wǎng)絡硬盤錄像機內(nèi)部日勺應用程序，

實現(xiàn)遠程維護，減少了維護成本。

?遠程控制：通過網(wǎng)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(fā)來的數(shù)據(jù)，監(jiān)控主機需要支持透明通道功能。

?遠程回放：通過網(wǎng)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(wǎng)絡下載網(wǎng)絡硬盤錄像機內(nèi)日勺錄像資料。

遠程監(jiān)控輔助功能：語音對講、語音廣播等等?？蛻舳塑浖\

行環(huán)境：軟件環(huán)境：Windows2023ProfessionaIorXP;

?硬件環(huán)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(tǒng)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(shù)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(wǎng)卡

MAC地址、音視頻終端板卡日勺類型、通道數(shù)等信息。可對各項硬件設

備日勺狀態(tài)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(tài)；

系統(tǒng)顧客的管理：監(jiān)控系統(tǒng)日勺所有顧客由服務器端統(tǒng)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(tǒng)驗證，顧客權限的分派，顧客日勺注銷，系統(tǒng)并根據(jù)顧客權

限日勺不一樣等級設置優(yōu)先權。系統(tǒng)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(fā)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(jiān)控點眾多日勺大中型遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其構造較復雜，并且攝

像機多、顧客數(shù)多、報警信號多，給整個系統(tǒng)H勺管理與維護帶來很大

日勺不便。數(shù)字監(jiān)控不僅變化了視音頻日勺形態(tài)，使得系統(tǒng)通過TCP/1P

網(wǎng)絡形成了一種數(shù)字化的整體構造。使用數(shù)據(jù)庫技術對可對整個系統(tǒng)

進行配置與管理，對系統(tǒng)中口勺數(shù)據(jù)流進行有效的控制，從而使得監(jiān)控

系統(tǒng)日勺管理與維護變得愈加輕易。

數(shù)據(jù)庫技術的特點就是通過建立一種數(shù)據(jù)模型，來寄存互相間具

有一定關系的數(shù)據(jù)，這樣日勺數(shù)據(jù)模型稱之為關系數(shù)據(jù)庫。我們可以把

系統(tǒng)中所有可以用數(shù)據(jù)的方式來表達的內(nèi)容均寄存在這個關系數(shù)據(jù)

庫中，如監(jiān)控點日勺分布狀況，攝像機日勺分布狀況及與監(jiān)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(shù)據(jù)。

管理服務器具有的基本功能：

?監(jiān)控區(qū)域、監(jiān)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(zhuǎn)發(fā)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(jiān)控系統(tǒng)，提議的軟件運行環(huán)境:

?系統(tǒng)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(wǎng)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(shù)據(jù)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(fā)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(shù)獲

得其聯(lián)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(lián)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(zhuǎn)發(fā)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(tǒng)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(tǒng)：

中心大屏幕電視墻可使用液晶監(jiān)視器。每塊監(jiān)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(jiān)控子系統(tǒng)

集控站設在各區(qū)/縣級電力系統(tǒng)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(wǎng)絡設備、不間斷

電源等設備構成。每個集控站監(jiān)控管理所轄區(qū)域日勺12個變電站，負

責這些變電站音視頻數(shù)據(jù)日勺轉(zhuǎn)發(fā)處理、定期下載備份、大屏幕實時監(jiān)

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(wǎng)

絡帶寬較窄，某些時段帶寬占用諸多，而有些時段網(wǎng)絡空閑（例如夜

間）,這樣就可以把網(wǎng)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(jiān)控系統(tǒng)抗干擾措施

變電站W(wǎng)、J監(jiān)控系統(tǒng)較之其他監(jiān)控系統(tǒng)更易產(chǎn)生多種干擾，干擾源

會通過傳播線纜進入監(jiān)控系統(tǒng)，導致視頻圖像質(zhì)量下降、系統(tǒng)控制失

靈、運行不穩(wěn)定等現(xiàn)象。因此研究變電站視頻監(jiān)控干擾源的性質(zhì)、理

解對視頻監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)影響方式，以便采用措施處理干擾問題，對提高

視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程質(zhì)量，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行非常有益。

5.1變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)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(shù)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(shù)字信號，溫度、

濕度等環(huán)境檢測數(shù)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(tǒng)。

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(zhuǎn)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(zhì)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(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)生雪花噪點、網(wǎng)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(nèi)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(nèi)的數(shù)據(jù)，使設備

出現(xiàn)些莫名其妙口勺錯誤，例如計算機的死機，網(wǎng)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(jiān)控系統(tǒng)中常見日勺干擾及處理措施進行些探討:

數(shù)字信號傳播中的抗干擾措施

變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)H勺數(shù)字信號傳播一般通過工業(yè)原則W、J通信

網(wǎng)絡進行傳播，例如RS232、RS845、RS422。在這里重點討論RS485

數(shù)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(wǎng)絡拓撲不合理，未按照總線型網(wǎng)絡拓撲布線，而成為了星型拓

撲構造；

?傳播線與接受和發(fā)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(jīng)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(xiàn)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(jù)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(wǎng)絡拓撲為總線型，阻抗匹配比較輕易實現(xiàn)，但

若是星型網(wǎng)絡拓撲，在發(fā)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(qū)動門輸出內(nèi)阻的5倍以上）就可以得到較高日勺發(fā)送電平o

接受的匹配阻抗是經(jīng)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(qū)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(qū)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(jīng)

大一點日勺，使阻值比較小，產(chǎn)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(xiàn)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(jù)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(nèi)，采用空隙率為50%左右的屏

蔽網(wǎng)可基本消防高頻干擾，但要到達50%日勺空隙率，屏蔽網(wǎng)根數(shù)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(wǎng)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(lián)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(wǎng)地”的電位差完全相似，或者是切斷形成地環(huán)流H勺途徑。由于工

程環(huán)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(huán)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(xiàn)。若到了系統(tǒng)調(diào)試時發(fā)現(xiàn)干擾存在可采用調(diào)制和脩調(diào)

的措施將噪聲濾除，在攝像機端加一種調(diào)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(diào)將視頻圖像還原。

監(jiān)控系統(tǒng)供電方式抗干擾

監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)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(jiān)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(jiān)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(shù)據(jù)采用原則日勺RTP/RTCP流媒體傳播協(xié)議，通過流

媒體轉(zhuǎn)發(fā)，可實現(xiàn)不低于十個網(wǎng)絡客戶端同步監(jiān)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(jiān)控點日勺圖像?？梢詫?/p>

現(xiàn)1、4、16多種畫面分割模式?？蓪崿F(xiàn)定期輪巡的預覽組。

5）攝像機分組：支持按照監(jiān)控區(qū)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(tǒng)具有視頻自動巡視功能，在可設守日勺間隔時間內(nèi)對

全網(wǎng)日勺監(jiān)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(diào)整。

8）可實現(xiàn)25幀/秒日勺圖像傳播，視頻圖像質(zhì)量可調(diào)，幀數(shù)可調(diào)，碼

流可調(diào)?？赏ㄟ^網(wǎng)絡設定音視頻編解碼器日勺多種參數(shù)，如碼率、

品質(zhì)、辨別率、制式、幀數(shù)、色彩、音量等。

9）攝像機信息設置與視頻參與：設置系統(tǒng)內(nèi)所有攝像機口勺位置、

IP、別名、所在區(qū)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(qū)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(diào)；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(shù)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(tài)感知錄像、

報警聯(lián)動錄像、視頻丟失報警、移動偵測錄像、循環(huán)錄像。

2）支持分布式存儲構造，支持海量集占存儲：錄像內(nèi)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(wǎng)日勺錄像文

獻進行統(tǒng)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?shù)氐亩喾N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?shù)?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?shù)鼗蜻h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(xù)播放、打

印、縮放、備份、調(diào)整音量/色彩/對比度/色調(diào)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(jié)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(tài)顯示。

10）支持文獻生存期設定和錄像狀態(tài)（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(jié)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(lián)網(wǎng)

1）系統(tǒng)將多種信息數(shù)據(jù)都集中存儲在數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)、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(xiàn)統(tǒng)一資料和統(tǒng)一編號。

2）系統(tǒng)操作界面對當?shù)刭Y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?shù)刭Y源還是異地資源，顧客對系統(tǒng)

資源的控制能力僅僅受限于其權限和優(yōu)先級。

3）系統(tǒng)任意節(jié)點增長或減少攝像機，對于整套系統(tǒng)不會導致任何

日勺影響：任意新節(jié)點僅需要增長其對應曰勺參數(shù)信息即可融入系

統(tǒng)。

4）完備且安全日勺顧客權限管理；支持