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4、系统变电站音/视频及环境远程集中监控系统简介一、系统概述：随着我国电力事业的高速发展，变电站的数量和规模不断增大，且新建和改建的变电站又装备了许多高技术含量的新设备。对这些数量大、型号多、技术新的设备进行日常维护是摆在我们面前的一个难题。在当今市场经济大潮中，提高经济效益已成为企业的首要奋斗目标，国家电力总公司要求，城区220KV及以下的变电站要有35%以上实行无人/少人值守，以达到“减员增效”的目的。因此变电站的运行维护方式，应从过去的分散式逐步向集中式过渡；采用高科技手段，对实现无人/少人值守的变电站及其设备进行实时长期不间断地观察，从而减少日常维护量，增强对出现意外的快速反应能力，提高管
5、理水平，进而提高电力部门的经济效益和社会声誉。ABU5000变电站音/视频及环境远程集中监控系统，是一套专门针对无人值守变电站远程集中监控的完整解决方案。该系统可以实现对变电站音/视频和环境量的实时采集和上报，较好地解决了遥测、遥控、遥信和遥视、移动音/视频传送、红外测温、智能门禁等问题。二、系统设计原则 先进性：系统采用成熟及先进的设备和技术 ；即采用先进的网络、数据库、通信、数据处理、开发平台和方式等，保证整个系统起点高、功能强、生命周期长； 灵活性：系统具有强大的“组态”功能；组网方式、功能配置、界面设置、设备接入灵活，能满足不同监控对象的业务需求，软件功能齐全，配置方便； 可扩展性：能
6、够适应不断增加的业务需求，当增加新的监控对象时，只需增加少量设备，无需改动任何软件； 开放性：开放式系统结构，系统的网络协议、数据库操作、产品的集成和开发工具都采用业界主流标准，保证系统开放性； 实时性：系统有及快的响应速度，每路图象可达25帧/秒，远程图象延迟小于0.5秒； 实用性：从用户角度出发，系统能使机房少人甚至无人值守成为可能。充分利用现有资源，尽量降低系统成本，使系统具有较高的性能价格比。三、系统特点l 系统软件采用最佳可用性设计系统软件采用多通道冗余设计，在数据传送时不会因为主通道故障而发生传输中断或错误。软件运行时采用容错性设计，软件中的核心层始终处于运行状态。对于配置错误或其
7、它原因造成的某个部件运行不正常，核心层可以接收中心的修正命令，动态停止或重新启动局部功能，而其它功能运行不受影响。l 系统的硬件采用最优化性能设计系统硬件采用高可靠性设计，所有外购硬件均采用业界主流产品，系统在数据采集、数据传输（特别是在图像的编解码和传输）等方面都有独特之处。保证了系统的性能最优化和最佳的可靠性。l 系统的动态配置系统具有的动态配置功能满足了系统的远程升级与维护需要。系统设计可以接收并识别远程维护命令，修改运行参数，改变运行状态。系统软件设计能同时满足动态配置与高可靠性连续运行两项指标。使得整个系统在不停机的条件下，达到远程升级与维护要求,从而满足系统连续运行的目的。l 多组
8、态性设计系统的多组态性是根据系统最优化思想而设计的。多组态性主要体现在系统的模块化架构和可配置性方面。针对不同的情况和需求，系统可以选择不同的组态。在系统运行的过程中，可以根据需要，在一定条件下改变组态，以达到最优化运行。系统的多组态性设计不仅提高了系统的运行效能，而且增强了系统的适应性。l 告警信息最优化设计系统在底层告警信息的采集与传输中，采用灵活的分布式采集和组网方式优化传输。在中心层告警信息采用过滤、分析、预处理等方式减少通信负荷。数据库方面则通过条件约束实行报表入库，减少数据库吞吐量，提高数据存储效率。系统告警信息的显示也体现了最优化设计思想。在告警点的定位上提供多种快捷方法，同时提
9、供语音告警过滤等功能，使用户在获取告警信息方面具有多种途径。在告警信息的处理方面，提供手动和联动处理两种功能。对于实时型要求较高的告警处理，系统可以自动处理。对于手动处理的告警信息，系统提供优选方法告知值守人员。l 系统的可靠性设计系统的分布式采集网络拓扑提供了可靠传输方法。底层应用的各种传输协议，在模块设计上包括了校验、纠错、出错重发和传输确认机制，保证了系统的可靠性。分布式网络层和中心通信层的设计中都包括了上述机制以确保数据传输的可靠性。在数据库设计中确保数据源的唯一性和数据的同一性。在告警功能层设计中保证程序流程和判断逻辑的正确可靠，尤其是资源分配处理的逻辑和在复杂情况下各种处理关系和联
10、接逻辑的正确可靠。l 系统的可靠性测试系统经过了严格的可靠性测试。主要包括功能性测试和可靠性测试，系统可靠性的关键模块不仅具有单独的测试程序，还提供在线观测功能和在系统维护模块控制下的观测功能。系统在运行时可提供各种实时运行的状态信息，并在系统联调阶段以日志形式加以纪录。系统的可靠性测试还包括了在部分功能模块失效的情况下，对整体系统的影响。系统在关键模块功能正常的情况下，其他功能模块的失效不会影响到关键模块的运行。其他特点： 系统采用开放式设计，软、硬件升级有保障； 系统具有强大的组态功能，具有很强的可配置性、灵活性和适应性； 系统采用模块化结构设计，易扩展，升级平滑。 系统的图像监视与 动力
11、、环境功能结合，并可任意组合，适应用户不同层次的应用需要。 系统具有图形化中文界面，在线帮助信息，方便、友好。 系统的数据 远程传输可配置备份通道，系统自动完成主/备切换。 系统采用隔离式的前端设计，保证监控系统与被监控系统分离，一个系统的故障或运行错误不对另一系统产生影响。 系统具有中心和监控站双向语音传输功能。 系统的图像采用标准的MPEG-4视频码流，由硬件完成编码，传输实时性好，稳定可靠，每路图像可达25帧/秒，分辨率为352*288。 系统的网络协议采用TCP/IP。 系统采用通信处理机来连接监控系统子网和电力综合管理网络，将图像数据码流进行收集和管理，根据图像台和电力综合管理网络上
12、终端的请求，将图像数据分发到各个工作席位上；这样使得两个网络既相对独立，又可进行正常的数据通信；最大限度的防止一个网络的数据风暴对另一个网络所造成的影响。 系统中变电站的图像、声音及所有环境信息均通过远程广域网传输，并在计算机显示器上显示。 电力局MIS网上的任何一台PC机均可浏览监控系统的实时图像。 系统在一个2M带宽中可同时实现4路实时（25帧/秒）图像及1路双向语音和1路数据传输；变电站至监控中心图像延时小于0.5秒，每路图像间切换延时小于0.5秒。 系统具有后台录像和图像报警功能，在设定图像区域发生报警时，相关的摄像机图像在监控台上立即弹出。 系统具有与其它系统（如办公MIS网）并网功
13、能，即可在计算机网络上同时传送控制、语音和图像信号，由于不需要任何专门的硬件设备要求，局域网上的任何终端，只要有相应的权限就能控制镜头和观看图像，而且与运行的其它系统不冲突，即不影响其它应用系统的正常运行。 系统本系统具有WEB功能，即在网络上任何一台计算机，无需安装任何客户端软件，用浏览器（IE）即可完成由管理台授权的各种操作（包括图像操作）。 系统具有图像手动/自动切换、预置位设定、图像调节、多画面分割、图像存储/回放、图像网络浏览等功能。 系统具有告警快速定位、告警存储、告警语音提示、告警确认、告警屏蔽、告警联动、呼叫、打印等功能，这些功能均可灵活配置。 系统具有完善的各种业务统计报表功
14、能，且用户在不用更改程序的情况下可灵活修改各种报表。 系统具有完善安全的操作管理功能，系统管理员可根据实际情况设定各种权限。 系统采用事件驱动分层设计，整个系统模块化强，修改升级灵活，可在现场进行配置。 系统具有自身的管理维护功能、故障定位、在线配置、远程软件升级功能，可降低本监控系统自身的维护成本。四、系统组网：ABU5000系统采用逐级汇接的方式上报数据，系统的体系结构为树形网络拓扑结构，可根据用户的实际情况，系统可采用二级、三级或多级的结构。系统采用TCP/IP网络通信协议。系统可多种传输方式：E1、PSTN、DDN、ISDN、微波等。系统前端采用RS485总线进行组网，监控主站为C/S
15、结构，业务台的数量可以根据监控系统的规模灵活设置，系统同时具有强大的组态及报表功能。监控主站组网图：供电局MIS网图像台网桥2M交换机变电站通信处理机数据库服务器/报表台变电站组网图：变电站组网图视频采集卡网桥2M (去监控主站)前置机高速一体化球形摄像机红外烟雾照明RS232/485采控模块水浸温湿度话筒音箱控制箱智能门禁RS232/485RS232/48510M/100M视频线五、系统功能1. 前端变电所/站最多可同时采集16路图像（使用画面分割器可更多），并可同时进行本地循环录像，以保证对每一路图像的事故追忆功能的实现，缺省的循环录像时间为一小时（可调）。2. 前端与主站间通信带宽为2M的情况下，如前端无画面分割器，可实时上传四路图像，如有画面分割器（如9画面分割器），则可同时上传3+9=12路实时图像，以上每路图像均能达到25帧/秒。3. 一点看多点：在前端无画面分割器的情况下，主站图像台最多能同时看到9路上传的实时图像，此9路图像可以是来自同一或不同变电
