电力系统视频监控系统分析

电力系统视频监控系统分析

姚虹姚传宇王泉宇

（国网黑龙江省电力有限公司七台河供电公司黑龙江七台河154600）

摘要：变电站是电力系统运行的核心环节之一，担负着所在区域的供配电任务。如今，无人值守变电站管理模式已被广泛采用，电力系统视频监控系统应用于变电站管理逐步取代老式变电站管理，成为一种重要的管理模式。基于IP网络的磁盘矩阵设备，实现视频图有利于快速发现危险隐患，有力保障了系统的可靠工作，对电力系统自动化智能管理和保障系统的安全稳定运行有着重要的意义。

关键词：电力系统；视频监控系统

一、视频监控系统接入意义

变电站视频监控系统是管理系统的载体，是实现管理的手段，它的应用对电力系统整体管理水平的全面提高有着重要意义：

1.满足电力监控值班人员的需求

电力系统中视频监控系统成为目前安全生产运行管理采用的主要技术手段，各级变电站监管平台的设备实现了对无人值守变电站设备情况的随时监视。满足管理者对管辖的变电站周边及内部环境状况，对高低压电气设备与其他辅助设备运行状况、生产现场安全状况及工作环境等情况的需求视频监控系统可实现监控值班员对各级变电站的集中监控的需求。实现了监控及调度人员对各级变电站的集中控制的需求。

2.实现现场设备管理的可视化

变电站视频监控系统的监管平台适应了变电站无人值守管理模式，成为针对远方监视电气设备操作、监视设备调试检验问题的一种有效解决方案，同时其实施使得即使是在日常生产管理工作中的管理人员都能够直接根据现场监视运行的情况进行相关判断的分析；同时这些存储的实时变电站视频资料可以在管理各个级别应急指挥系统时发挥重大的基准信息作用，进而为决策的制定提供理论支撑。

二、视频监控系统接入要求

(1)兼容厂站设备统一接入

视频监视平台支持国内主流厂商的硬盘视频录像机（DVR）或PC板卡式硬盘录像机根据不同厂家提供的设备SDK开发包定制开发。在设备接入侧实现对厂家私有协议的转换，将控制、数据和媒体传输信令转换为符合国网规范的信令格式；厂家私有图像格式通过转码器实现码流的统一转换统一为H.264。如不部署转码器可在客户端侧通过厂家的解码库实现对私有图像格式解码。最终实现对这些DVR设备的统一管理和控制。所有监控图像信息应在厂站端进行协议转换、封装后上传至中心平台。

(2)标准监控视频和设备控制接口

平台提供标准的监控视频接口，支持标准的H.264、MPEG-4码格式，对外接口的实时视频输出媒体流应是标准的H.264、MP流。设备控制接口支持标准的Pelco-D、Pelco-P云台控制协议。

三、变电站视频监控系统的应用分析

1.变电站内视频监控系统通信平台典型构架

图1统一通信平台组成典型构架

2.视频监控系统应用架构

基于SIP协议的变电站视频智能监控平台提供一个统一的操作界面、用户和权限管理平台。平台的所有功能由综合管理平台软件统一提供，客户端通过IE通用浏览器可使用平台的所有功能，使用时不需安装额外的客户端软件。系统设计主要分为应用功能层、基础服务中间层、网络层和前端系统等几个层次。如图2所示：

厂站新部署的摄像头设备通过内部局域网与协议转换网关相连，协议转换网关完成对其的私有信令的转换，把控制协议统一为SIP协议，把媒体控制协议统一为RTCP和RTSP协议，把媒体传输协议统一为RTP协议，并将数据封装传输到上级主站中心平台，实现用户访问远端摄像机，实现视频实时监控的功能。

良好的人机界面，用过简单的操作就非常方便的实现了对现场的远程管理。

四、变电站视频监控系统的平台构成

视频监控系统主要由平台服务器、流媒体服务器、管理服务器、WEB服务器、监控客户端、管理客户端等主要设备组成。平台通过客户端工作站和大屏幕电视墙同步实时显示变电站视频图像信息。

1.平台管理服务器

是综合监控主站系统的核心单元，实现前端设备、后端设备、各单元的信令转发控制处理，报警信息的接受和处理以及业务支撑信息管理。通过内部IP局域网络与SCADA系统互联，实现SCADA系统的实时采集数据能够和视频监控平台的数据进行联动。视频数据通过电视墙服务器与视频矩阵相连，视频矩阵对视频数据经过解压还原处理后通过p/VGA接口将图像输出到应急指挥中心大屏上，实现应急指挥中心对接入的前端变电站视频图像的实时调阅。

图2应用框架设计图

2.流媒体服务器

实现对视频实时流的接收存储、媒体转发分发、录像存储管理、存储介质管理及像回放服务等功能。完成平台前置的功能，负责SCADA子系统门禁子系统、安防子系统、环境监测子系统、消防子系统、给排水及空调通风子系统的信息接入。整个视频监控系统的视频信号源是由安装在变电站内的摄像机提供的，主要用来监测控制全站所含所有主要的电气设备及相应安装地点和设备周围环境状况，实现全时限的视频监视，应满足能与其它分平台间的联动式报警从而达到安全生产稳定运行、调试检验的目的。

3.WEB服务器及数据库服务器

提供了通过WEB方式访问平台的服务，通过WEB服务器不需安装客户端软件就可以浏览控制视频图像和网络管理，并且根据权限进行录像的查询回放等功能。是数据库安装的主机设备,也是数据的处理核心，提供数据库负责，保存关系型数据信息。整个图像监控系统的关系数据、配置数据等都由其处理。输变电力系统的主要节点是变电站，变电站中装备着各种大量的一次设备和二次高低压设备，除此之外还备有应用于控制系统的通信设备和计算机设备等。

4.变电站视频监控系统客户端

电力监控系统视频监控主站平台中心服务器，通过内部IP局域网络与SCADA系统互联，实现SCADA系统的实时采集数据能够和视频监控平台的数据进行联动。视频数据通过电视墙服务器与视频矩阵相连，视频矩阵对视频数据经过解压还原处理后通过p/VGA接口将图像输出到应急指挥中心大屏上，实现应急指挥中心对接入的前端变电站视频图像的实时调阅。

依据不同变电站电压等级及重要程度，需配数量不同的监视部位。

结语

构建全网统一的、可管理的、基于SIP协议的智能辅助系统统一平台，实现原有各级视频监控系统的互联和资源共享；并将变电站的环境监控信息、门禁、灯光控制、空调、火灾报警等辅助信息上送到上级系统。统一平台可接入SCADA系统，实现SCADA系统与视频智能监控的联动应用。

参考文献

[1]梅鲁海.电力系统监控网络的智能化结构设计[J].浙江机电职业技术学院，2010.

[2]孙慧龙.视频监控网络的智能化结构设计在电力系统中的应用[J].民营科技，2012.

[3]桑小兵.视频监控系统在无人值守变电站的应用[J].电子设计工程，2011（03）.