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变电站远程图像监控系统
一、系统概述
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随着我国电力工业的不断发展,电力网络规模在不断扩大,设备日益更新,网络结构也日趋复杂。目前,各供电公司为了能够实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况,并及时对发生的情况做出反应, 在变电站原有的“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)基础上逐步增加“遥视”。
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变电站远程图像监控系统要立足于公司企业网络,通过已建成的SDH光纤网络提供的1个E1接口来传输图像,实现对变电站的远程监控。
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远程图像监控系统的功能,主要体现在以下几个方面: l 通过图像监控、安防监控,保护无人值守或少人值守变电站人员和设备的安全。 l 通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势,避免误操作。 l 通过图像监控、灯光联动、环境监控,监视现场设备的运行状况,起到预警和保护的作用。 l 配合其他系统(如调度自动化系统等)的工作。
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北京合众普瑞科技有限公司在多年为电力系统服务经验的基础上,专门针对电力系统自行开发研制了集本地监视、网络监视、测控、管理以及决策支持等功能于一体的eWatchTM Remon变电站远程图像监控系统。
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二、系统特点
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1、三级网络拓扑结构 ,即地调、县调、变电站(所)或县调、变电站(所)。
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2、嵌入式技术和B/S架构 ,前端设备采用嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)和嵌入式处理器,完全脱离PC平台,系统调度效率高,代码是固化在FLASH中的,系统更加稳定可靠;软件系统是基于 Intranet(Internet)的 Web 技术,完全采用B/S体系结构,所有操作都通过IE或Navigator进行。
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3 、视频转发技术 ,系统根据网络带宽、流量和用户的请求合理地分配各个视频流数据的传输,并可以依据用户网络的实际情况采取视频转发技术以降低多个用户请求同一视频流数据时的网络流量。从而保证了图像质量,有效降低了在多用户并发操作下的图像延迟和带宽占用。
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4、本地处理能力,由于变电站为无人值守,对系统的可靠性要求非常高,及时通信中断或者公司企业网出现故障,变电站的本地处理能力确保及时进行了现场录像和告警记录。
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5 、数据测控技术 ,包括所有模拟信号、开关信号、电压电流的采集及设备远程控制等。
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6 、数据存储、处理、分析技术 ,系统使用了Microsoft公司的SQL Server数据库系统。并成功地实现了数据库的分布存储和访问,有效地降低了系统负担,大大提高了系统的稳定性。同时,系统支持对数据的多种查询和分析方式。
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7 、后台处理技术 ,即使主值计算机关机,由于WEB服务器仍有测控进程和录像进程在服务,也不影响系统的测控、录像和告警等功能。
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8、丰富的告警及联动处理 ,一旦系统检测到有报警,自动启用报警联动动作,向预先设置的手机发送短消息,向预先设置的邮件用户发送电子邮件,多种方式并行传递保证抢修和责任人员无论身在何处都会在第一时间内获取现场信息。
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三、组网方案
1、变电站
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主控室 安装一体化变焦摄像机,用于观察室内设备的运行状况,用户可以在远端控制云台和镜头的动作。安装烟感探测器、明火探测器、警号、灯光控制器、温湿度控制器、被动红外及声柱和无限麦克,用于监控主控室的环境情况,在主控室有告警时,发声发光,当主控室有告警时可以用一体化云台彩色摄像机移动到告警位置进行录像,还有远程开灯及关灯和延时关灯的功能。在主控室进线电缆沟安装水浸探测器,当电缆沟进水超过一定高度时,可发出告警并能自动关联到相关设备(如水泵等)。安装有温湿度控制器,温湿度控制器可以关联到空调上,当室内温度过高时,可以在监控中心打开空调,进行室内降温。
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开关室 安装一体化变焦摄像机和枪式摄像机,用于观察室内设备的运行状况,根据用户的需求,一体化变焦摄像机可嵌入在天花板内也可以安装于墙壁上,用户可以在远端控制云台动作观察室内设备的运行状况,进行录像;安装枪式摄像机,是为了实现对重点部位的监控。安装烟感探测器、明火探测器、灯光控制器,用于监控开关室的环境情况,当变电站有告警时,发声发光,同时具有自动延时关灯的功能。
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设备区 安装日夜型一体化快速球机,一个用于观察变电站整个环境情况如:设备区、开关区、高压区;另一个用于观察变电站的主变压器和大门,在院墙四周,安装红外双鉴或者点子围栏,起到防盗功能,摄像机可与一体化快球作告警联动,当有告警时自动切换到预先设定的预置位,并进行录像。同时具有自动延时关灯的功能,还有语音对讲的功能,能随时和监控中心进行语音对讲。
2、监控中心
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在监控中心的机房放置一台服务器,用于安装我公司开发的eWatch综合应用平台系统软件,作为系统WEB/数据库/录像/报警服务器,连接到交换机,接入供电公司的局域网。
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通过交换机,主干网络分别与变电站、供电所和机关等重要场所的网络相连。
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将短信发送控制器连接到机房交换机上,接入供电公司局域网。
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在操作台放置一台或两台计算机作为监控主机,在此计算机上安装视频解码卡,并将其连接到供电公司局域网上;计算机从视频解码卡上引出模拟视频图像信号,通过eWatch数字矩阵功能,实现电视墙显示。
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各相关部门的计算机,不需另加装软件,监控时,打开IE浏览器即可。
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四、系统功能
1、实时遥视功能
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画面分割
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用户可自由使用单画面、四画面、九画面、十六画面进行端站远程图像监控/安防监控;
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可进行上下翻页;
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可针对每个画面分别选择不同端站/同一端站的不同的摄像机;
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当前画面可在满屏和正常显示两种方式之间任意切换,满屏达1024*768;
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一用户同时多点遥视、多用户同时一点遥视、多用户同时多点遥视。
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自动轮巡
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用户选择执行轮巡方案;用户可以制定各种完全满足自己工作需要的多个摄像机之间的自动轮巡方案;可设定切换时间;轮巡方案中的摄像机可以是多个端站的;
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在自动轮巡过程中,若用户需要关注某个画面,可以对该摄像机进行通道锁定,锁定的通道不参与轮巡,便于用户监视和控制;也可以进行画面锁定,实现图象定格。
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云台控制
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对带云台的摄像机,还可进行云台镜头控制(实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整)。可以直接在画面上操作,也可通过操作面板操作,云镜控制快速灵活。
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云台转动速度和镜头伸缩速度都可以根据需要及时调整。
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告警弹出画面
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在将告警源与指定的摄像机进行告警关联之后,当该告警源产生告警时,关联的摄像机自动弹出画面。
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自动到预置位
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对于有预置位功能的摄像机,用户可以进行预置位定义,并自动执行到预置位、告警到预置位。
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开/关灯
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打开/关闭摄像机的灯光,同时系统还具备延时自动关灯功能。
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人性化的控制权协商机制
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云台控制可以进行人性化的协商。
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DO的输出控制
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可以远程控制开关设备。
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对讲/监听
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可以和监控站建立对讲,中心和端站之间进行通话.或者监听某路视频的声音。
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状态实时监测
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系统及时监测各站点通信状态和各摄像机工作状态,在遥视界面的树形结构中直观显示出来。
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抓拍
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及时拍摄下当前画面。
2、分布式录像与集中录像
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系统同时支持分布式录像和集中式网络录像;在各个端站直接支持硬盘录像和告警事件存储,确保了即使通信或者网络中断,对现场的监控仍在继续;对于重点摄像机,还可以进行集中式网络录像。
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分布式录像和集中式网络录像支持常年录像、计划录像、告警录像(含移动侦测录像、图像遮盖录像)、手动录像等几种方式。
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■ 手动录像
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用户可根据需要随时选择系统各个监控点进行录像。
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■ 计划录像
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用户可根据需要定制计划录像,包括每日、每月、每周计划录像。
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■ 告警录像
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产生告警时,关联的摄像机可以自动录像。
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■ 常年录像
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可对某些摄像机进行长年录像。
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■ 录像检索与回放
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在遥视界面里,可以进行录像的检索与回放;
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可根据录像类型(人工录像、计划录像、告警录像、常年录像)、时间、端站、摄像机等信息检索并回放录像及抓拍的图片;
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回放时可实现启动、暂停、按帧播放等多种交互播放方式。并可对录像和图片进行删除等操作。
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■ 录像管理
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用户可以根据录像类型(人工录像、计划录像、告警录像、常年录像)、时间、端站、摄像机等信息检索录像并存档。
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■ 录像播放
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用户可以打开存档的录像进行播放,以便分析端站情况。
3、告警功能
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■ 告警管理 用户依据实际情况,定义各种告警源及进行域值设定。在防火防盗领域,eWatch 综合应用平台支持形形色色的可接入设备,象防火类:烟感、明火探测器、气体探测器等,防盗类:被动红外、红外对射、振动入侵探测器、玻璃破碎入侵探测器、紧急报警装置、门禁等。这些探测器,在平台内与图像、音频依据用户定义的方式进行关联,包括启动声光、开启灯光、向指定的手机号发送短消息、向指定的邮箱发送邮件、推出告警画面等等。
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■ 告警
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当端站发生告警时,在遥视界面中会显示最新告警行并自动推出与该告警关联的摄像机画面;
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当用户点击最新告警行时,系统会列出该告警的告警编号、告警名称、严重程度、告警设备、端站、告警时间、处理时间、处理人、联动动作等内容;
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用户可以根据列出的告警内容和提示对告警进行确认、清除、复位、过滤、屏蔽、执行预定动作等操作;
4、短消息中心/邮件中心
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当端站发生告警时,系统会自动给指定的邮箱发送邮件,报告告警内容。给指定的手机发送短消息,报告告警内容。
5、电子地图
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可以根据实际位置保存中心,端站的分布图.点击某个端站就可以直接进入到该站的视频监控页面.电子地图可以上传修改设置。
6、系统管理/设置
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(分)中心、端站管理 系统采用中心、培训基地、端站的树状层次结构,充分保证了系统的扩容/删减的灵活性。系统既支持中心/端站的二级网络结构,也支持中心/培训基地/端站的三级网络结构。可随时方便地进行培训基地、端站的增加、删除、修改、查询等操作。
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设备管理 用户依据培训基地、端站对自己所有的设备(如摄像机、视频服务器、测控服务器等)、灯光控制器(或报警控制器)和环境设备(如烟感、红外、温度、湿度、水侵等)灵活地增加、删除、修改、设置;
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历史数据、日志管理 实现对系统的历史数据(遥测、状态、告警)的查询、备份、删除管理;系统中各种操作均有日志记录,可利用日志管理对日志进行查询、清除、备份操作。
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用户及权限管理 可以将各种权限组成不同的权限组,然后根据工作需要,将某一用户设置为该组的成员,该用户即可获得该组的所有功能。可将用户分成不同优先级,在控制设备时根据优先级进行控制权协商。
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录像管理用户可以对所选摄像机进行计划、移动侦测、遮挡录像设置;同进录像可以进行前端和网络录像两种选择;同时,对已设定的录像可以进行处理;
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报警联动 用户可以对摄像机、告警量进行报警关联动作的设置,在告警产生时,自动执行相关联的动作如开灯、录像、打开警铃、发短消息、高速球机自动执行到预置位
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布防撤防 用户在实际应用中可以根据实际情况对告警分时设置,同进可以进行布防撤防;
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轮巡方案 用户可以根据实际需要建立自己的轮巡方案;
7、变电站机房环境动力设备监测
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eWatch 综合应用平台支持远程采集端站的一些环境参量和设备运行情况,用户通过自定义的方式接入各种数据采集设备,如环境温度、环境湿度、交流供电电压、交流供电电流、直流供电电流、直流供电电压等。平台采用后台处理技术,通过建立Windows操作系统服务的方式,按用户设定的时间间隔常年采集数据,并存储在 SQLServer 数据库中。采集数据的显示直观,丰富的数据管理功能,便于用户进行数据分析。
8、数字矩阵及电视墙
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在监控中心或者监控培训基地,如果建设了电视墙,可直接利用eWatch 综合应用平台的数字矩阵功能,把监控图像解码到电视墙上。平台对电视墙的格局不作限制。
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