科达视频监控无人值守变电站解决方案

    前言

    随着国家电网系统信息化建设的不断深入，基于SDH、PDH、微波等传输方式的电力专用通信网已经逐步完善，为各项网络化应用创造了良好的前提条件。以该通信网为基础，建立无人值守变电站已经成为近几年国家电网的工作重点。

    变电站（所）是电网的枢纽，也是当前电网现代化改造的核心，而无人值守变电站（所）则能够帮助电力部门有效节约人力资源，提高管理效率，提升经济效益。目前，变电站（所）都有“三遥”（遥控、遥测、遥信）系统，基本可实现调度中心集中调度、变电站（所）设备无人值守。但是，这种传统意义上的无人值守变电站（所）依然存在一些问题，比如人员入侵、火灾、水浸、自然灾害、站内设备安全等。

    随着电力部门信息通信网络的完善以及远程图像监控技术的发展，建设真正意义上的无人值守变电站（所）已成为可能。科达（KEDACOM）基于多年服务电力行业的经验，结合自身网络监控产品的优势推出了无人值守变电站解决方案：通过在各变电站（所）设置监控点，在调度中心设立监控中心，调动员可及时掌握各变电站（所）图像、数据、参量等信息，及时直接地掌握各站点情况，快速处理各类问题。我们可以把远程图像监控技术在变电站的应用称作“遥视”，与前“三遥”合称“四遥”。“四遥”的应用将积极推动电力网自动化、综合化、集中化、智能化的管理。

    需求分析

    对于远程图像监控系统在变电站的应用，需求基本可以归纳为以下几点：

    1、实现二十四小时不间断监控，把变电站（所）内外图像信息实时上传到调度中心，便于调度中心随时查看变电站情况；

    2、提供数据采集功能，及时把变电站内一些设备数据上传到调度中心，便于管理员对系统设备情况进行掌控；

    3、提供报警联动应用，及时上传站内非正常信息（如火灾、人员入侵等），并做出相应处理措施，便于调度中心及时处理紧急问题；

    4、提供远程维护功能，对于现场维护人员无法及时解决的问题，专家可通过音频系统给予指点，减少维护时间和成本；

    5、提供二次开发接口，实现与电力部门原有自动化系统整合。

    根据以上主要需求，结合电力网络现状，下面我们具体阐述“遥视”系统解决方案。

    组网方案与组网说明

    在各变电站（所）设立监控点，在市、县调度中心设立监控中心，通过电力系统信息通信网络组建视频监控系统。组网示意图如下：

    如上图所示，在变电站（所）设立监控点，部署编码器、摄像机、报警设备等，构成监控前端系统，所有信号通过编码器经电力信息通信网上传到调度中心；在调度中心设立监控中心，部署监控中心平台、存储系统、电视墙系统、调度坐席，接收前端数据，进行解码输出显示、集中存储、管理控制；领导可以使用电脑通过网络登陆系统进行管理、控制和应急指挥。

    1、调度中心

    在调度中心部署KDM2800系列监控中心平台、VS系列存储系统、KDM系列解码器以及管理电脑，构建监控中心，实现统一管理。

    KDM2800系列监控中心平台主要负责全网监控设备的注册、管理、码流的转发、切换、录像等功能。KDM2800系列监控中心平台可提供CU客户端，方便用户浏览监控图像，进行图像抓拍、录像、切换、配置等功能。

    VS系列磁盘阵列主要完成图像、声音等信息的存储，实现存储备份方便后期查阅；VS 系列存储系统可分为USB磁盘阵列柜和IP SAN磁盘阵列柜，可根据实际应用选择。

    KDM系列解码器主要实现数字码流解码输出上电视墙，科达提供单路和多路集中的解码器，可根据实际应用选配。

    其他可根据需要配置麦克风、音箱等设备以满足实际应用需要。

    2、变电站（所）

    变电站作为系统前端点，主要部署视频编码器、摄像机、报警设备、门禁系统以及其他设备。

    视频编码器为网络视频监控系统的前端设备，主要完成监控点图像的编码和上传。科达KDM系列视频编码器采用MPEG-4编码协议，能够实现CIF、4CIF/D1格式的图像，同时具备双向音频对讲功能，具备报警信号输入输出接口和RS485控制接口，能够接入门磁、红外、烟感、拾音器扩音器等报警设备，同时可以通过RS485控制口完成对前端摄像机的控制。

    摄像机为监控图像采集设备。一般摄像机可分为球机和枪机，根据应用场合可分为室外型和室内型。具体如何选择可根据现场情况配置。对重点设备的监控可采用定向式枪机，在变电站周界等可配置球机。对于变电站的应用来说，一般有夜间监控的需求，因此摄像机需要支持彩转黑，必要时可根据现场实际情况配置红外灯和补偿光源。

    门禁系统部署在变电站，可对内部员工出入进行登记，当有人非法入侵时能够发出报警信号输出到视频编码器，并通过监控系统上传到监控中心。

    烟感、温感设备主要检测环境温度和烟尘，预防火灾发生。当有警情时能够及时发出报警信号输出到视频编码器并上传到监控中心，及时反馈变电站内情况。

    红外对射报警器主要部署在变电站周遭围墙等处，当有人翻越围墙进入到站内时，就会隔断红外线触发报警。报警信号经编码器和监控系统后及时在监控中心反馈，提供现场警情。

    拾音器和扩音器为音频对讲设备，可以通过编码器音频接口接入监控系统，实现监控中心管理员和监控现场的语音对讲。

    系统功能

    1、图像与信息实时上传

    图像的采集和上传是本系统最基本的功能，通过监控现场摄像机和编码器可把图像信息通过IP网络上传到调度中心，调度员使用电脑可以对现场情况进行实时浏览，同时可通过解码器解码输出到电视墙显示，便于调度中心随时掌握变电站情况。管理员可通过控制软件或键盘对前端摄像机进行遥控、抓拍等操作，更细致地了解变电站情况。领导在办公室也可以通过电脑随时了解变电站情况。

    2、报警联动与应急处理

    在变电站内部署报警设备，如烟感、温感、红外等，当有警情出现时，系统可立即触发报警联动：1）在调度中心管理员监控电脑上进行文字、声音提示警情；2）自动把现场图像切换到电视墙上显示；3）对相关监控点进行图像录像存储，供事后查阅并可作为警情处理依据。调度中心管理员可根据现场实际情况马上采取紧急预案解决现场问题。

    3、远程系统维护指导

    对于某些变电站设备故障，到现场的一般维护人员可能无法解决，如果再让专家到现场解决问题则会带来人力、时间、费用等问题，特别是一些紧急问题需要立即解决更不能拖延时间。此时，通过该系统，专家可在调度中心直接通过图像浏览现场问题，并通过双向音频对讲功能给现场维护人员指点，远程指导现场维护人员解决问题，从而大大缩短问题解决时间，减少人力、时间以及费用成本。

    4、信息实时存储与查阅

    在调度中心可部署存储中心，把所有变电站监控数据进行实时存储。存储数据可随时调看、导出，方便事发后及时排查故障原因，帮助准确定位故障。存储部署方式可采用集中存储或集中存储+前端存储的方式，提供高效可靠的信息存储解决方案。

    5、其他功能

    除了上述基本业务外，系统还具备电子地图、智能监控等扩展应用功能，以进一步提升管理效率，充分体现无人值守的意义。