第一篇：VPN 技術在城市污水泵站無人值守系統中的應用

摘 要本文簡單介紹了煙臺市套子灣污水處理廠泵站無人值守自控項目，根據污水處理廠中控室和泵站通訊要求，詳細分析了各種通訊方案的優劣，介紹了vpn技術在泵站無人值守自控設計中的應用。

【關鍵詞】vpn通訊 污水泵站 無人值守

城市污水提升泵站是收集污水的中轉站，城市污水通過污水管道匯集到提升泵站，提升泵站再把污水集中輸送給污水處理廠集中處理。目前我國大部分城市污水提升泵站都是工人手動控制，消耗大量的人力資源。實現城市污水提升泵站無人值守，其中一個關鍵技術就是通訊問題，本文通過一個項目，詳細介紹了vpn技術在污水提升泵站無人值守自控項目中的應用。項目介紹

該項目位于山東省煙臺市套子灣污水處理廠，該系統設有一座中央控制總站和三座控制分站，主站和各個分控站之間以vpn（虛擬專用網絡）網絡通訊。總站設在污水處理廠中控室內，分站分別設在要監控的三個泵站內。操作員在中控室實時監控污水泵站設備運行。

以中控室和一個泵站系統設計為例，整個系統結構層次如圖1所示。

vpn在泵站改造中的應用

2.1 vpn簡介

2.2 vpn技術與優勢

系統的數據采集網絡按無線方式和有線方式分為兩大類，通信媒質通常有表1中的幾種供選擇。

根據實際需求，從數據規模、數據密度、帶寬要求、運行成本等幾方面考慮，vpn在各方面都比較適中，適應性也最強，性價比最高。

2.3 vpn網絡連接用到的核心設備

根據系統要求，典型的vpn網關產品需要具有以下性能：

（1）設備應集成防火墻的功能。

（2）設備需要有一個開放的架構。

（3）設備需要提供第三方產品的接口。根據要求，該項目選用了奧聯star66和plc采用西門子cpu315-2dp。

vpn功能：具備ipsec、l2tp/pptp等vpn功能，他們可結合使用。允許l2tp/pptp/ipsec esp透明通過，支持ipsec nat穿透。支持客戶端或服務器工作模式，支持動態地址構建vpn隧道，可實現網關到網關的連接。最多可配置16條vpn隧道，并發10條。

防火墻功能：防火墻策略可以實施到任何一個接口上。能防止入侵，防止dos攻擊。

業務管理：提供多種類型的業務策略，實現對局域網中各工作組用戶及個人用戶上網權限和上網時間的控制。

流量控制：可提供基于cbq算法的ipqos功能，能為指定主機或服務預留帶寬、限制最高帶寬，也能實現平均分配帶寬，特別適合語音和數據混合的網絡。

管理和監控：提供圖形界面和命令行兩種誒之和管理方式；可動態監控和管理內網主機的上網行為，同時發現異常主機；提供標準的snmp接口和系統日志功能；提供遠程管理和監控功能。

2.4 網絡帶寬租用

由于中控室總站和泵站分站有大量的視頻數據要傳輸，所以對網絡帶寬要求比較高。

在本項目中，污水處理廠中控室線路租用中國電信20m光纖，獨立ip，中控室和泵站采用vpn通訊方式。下設各個泵站帶寬租用中國電信6m光纖，泵站與廠內中控室采用vpn通訊方式。

目前該項目已于2014年投入使用，運行良好，人員配備由原來的6人三班倒變為每三天過去維護一次，大大節約的人力資源。結束語

中控室總站和泵站分站的通訊系統是整個泵站自動監控系統中的一部分。通過比較各種通訊方案，采用vpn--虛擬專用網是在各方面都比較適中，適應性也最強，性價比最高。

第二篇：工業電視監控系統在無人值守變電站的工業電視監控系統在無人值守變電站的應用

工業電視監控系統在無人值守變電站的工業電視監控系統在無人值守變電站的應用

關焯榮 黃凱榮

摘 要：介紹了適合無人值守變電站使用的工業電視監控系統前端硬件的配置和選擇、組網形式和功能特點，并提供了一種在有限帶寬下提高圖象質量的方法。關鍵詞：變電站；工業電視；監控系統；圖象質量

近年來，隨著無人值守變電站數量的日益增加，用于監控無人值守變電站的SCADA系統也逐漸顯示出它的不足之處。SCADA系統雖然能夠反映變電站的運行工況，然而在變電站一二次設備的設備外觀監視和變電站的防火、防盜方面卻是無能為力。這些薄弱環節將直接影響到無人值守變電站的安全運行。工業電視監控系統，作為一種重要的現代化監測、控制、管理手段，正好為解決這些問題提供了一個有效的方案。工業電視監控系統所需實現的功能

在無人值守變電站安裝工業電視監控系統，其目的是為了彌補 SCADA系統在監控方面的一些盲點，進一步提高變電站的安全運行水平。1.1 設備的監視

主要包括主變壓器、斷路器、電壓互感器、電流互感器、高壓室開關、主控室的電源盤及控制盤盤面等。通過在監視對象處安裝攝像機、感應探頭等裝置，實現對一二次設備及其運行情況的監視，如：主變壓器、開關是否有外部損傷，主變壓器油位及控制盤上的表頭、燈光信號是否正常等。1.2 防火防盜

變電站撤人后，萬一變電站發生火警，往往因為不能及時發現而延誤了事故的處理，造成事故進一步擴大。此外，變電站有盜賊闖入時，也缺乏有效的防御手段。為此，可在高壓室和主控室等地點裝設一批煙感或溫感探頭，并在圍墻四周安裝對射式紅外線探頭。當探頭感測到煙霧、高溫或有人闖入時，就會向后臺發出告警信息，同時連動切換攝像機畫面，并記錄下當時現場的情況。1.3 燈光及智能化設備的控制

為使工業電視監控系統在晚上仍能發揮作用，變電站的燈光應具有定時開關或遠方控制的功能；而一些智能化的設備，如探頭、門禁等也可做到遠方控制。前端硬件配置與選擇

工業電視監控系統在變電站端的硬件主要包括：攝像機、鏡頭、云臺、云臺解碼器、視頻控制切換裝置、視頻編解碼器及一些附加設備(圖1)。

圖1 站端設備

2.1 攝像機、鏡頭及云臺的選擇

對大部分變電站來說，需要安裝攝像機的地點主要是高壓室、場地和主控室。高壓室的設備相對集中，占地范圍不會很大，而且一般有封閉式的柜殼，通常只能從總體上觀察，可以選擇不用云臺，帶標準鏡頭或廣角鏡頭的攝像機。場地范圍較大，對一些重要設備(如主變壓器)，可選1～2臺不帶云臺的固定攝像機作專門監視；另外再選用1～2臺帶萬向全方位云臺及鏡頭可變焦的攝像機對場地的其他設備進行監視。為配合圍墻上對射式紅外探頭的防區設置，建議場地攝像機所選用的云臺和鏡頭是可以進行預置位的。這樣，當某防區有報警時，攝像機鏡頭則可自動對準該防區，進而能夠第一時間捕捉到現場的情況。主控室的情況和高壓室類似，不同之處是主控室有較多的儀表和燈光信號，若有需要對控制屏屏面的燈光信號和儀表讀數進行監察，可選用帶云臺且鏡頭自動對焦的攝像機，這樣可以避免遠方人工調整時因為響應時延而造成的對焦困難。

攝像機的選擇，除考慮上述因素外，還應根據攝像機的使用環境來確定。如背景光線較強，就應選擇有自動白平衡及逆光補償功能的；環境光線較暗，就應選光照靈敏度較高的。對于其他一些可提高攝像效果的先進功能，可以適當采用，但圖象質量還受到編解碼技術和通道帶寬的影響，因此提高攝像機攝像質量對提高遠端圖象質量的效果可能并不明顯，所以在選擇攝像機時，還應結合通道情況，從整體的性能價格比考慮。2.2 云臺解碼器及視頻切換控制裝置的選擇

視頻切換控制裝置和云臺解碼器之間的通信要符合一定規約和協議，為避免沖突，建議選用同一廠家的成套產品。云臺解碼器的作用是把從視頻切換控制裝置送過來的控制信號解碼，通過它內部的繼電器接點控制云臺的轉動、鏡頭的對變焦、燈光開關和一些智能化設備運行。對云臺解碼器的選型要考慮以下幾方面的因素：a)是室內型還是室外型；b)是否需要預置位功能，對有預置位功能的云臺必須有帶預置位功能的解碼器配合；c)控制的是變速云臺還是恒速云臺；d)是否有提供足夠的接點對輔助設備進行控制。

視頻切換控制裝置的主要作用是利用切換矩陣控制視頻的輸出，其切換方式有三種：自動切換、人工切換和報警切換。自動切換就是使畫面定時自動輪換；人工切換就是人工選擇顯示任一畫面；報警切換就是有報警信號時信號觸發視頻切換控制裝置進行畫面切換。除切換功能外，視頻切換控制裝置還具備以下輔助功能，如在畫面上加字幕，通過鍵盤或面板控制云臺的轉動和鏡頭的對變焦，報警的編碼和防區設置，一些較為先進的視頻切換控制裝置可提供外部計算機編程接口。

2.3 一些附加設備的選擇

附加設備如溫感、煙感、紅外探頭、燈光控制器等種類繁多，一般來說它們是配合攝像機一起工作的，具體可按照所需功能和安裝地點來選擇。組網形式

3.1 通道的選擇

圖象的傳輸可以通過電話線、ISDN網、專線電纜、光纖等，不同通道所傳送的圖象質量及幀數會有很大的差別，如用普通電話網傳送分辨率為 352×288象素的圖象每秒只能送1～2幀，ISDN 網有10幀，光纖的E1通道可達 25～30幀，若采用寬帶的數字微波及衛星傳送，其圖象質量更可上到電視廣播級的水平。針對目前很多電力局都已架設起自己的光纖網絡，采用光纖的E1通道傳送圖象可以說是最佳選擇，因為E1通道傳送圖象的速度和質量已基本滿足監控的要求，也不會占用太多光纖資源，利用光纖的環網更可為圖象傳送提供冗余通道。目前針對光纖E1通道發展起來的視頻編解碼器種類繁多、技術成熟，并且價格并不昂貴。建議只有在不具備光纖網絡的情況下，才退一步考慮采用電話網或ISDN 網。3.2 視頻編解碼器的選擇

總的來說，視頻編解碼器的作用就是在一端把視頻信號編制成適合某種通道傳送的信號格式，再在另一端把信號還原為視頻信號。目前用ISDN 網或E1通道傳送圖象的視頻編解碼器普遍是采用 H.320 建議，提供 H.261 視頻壓縮標準的 FCIF 圖象，圖象分辯率為352×288象素，而在降低圖象幀數的情況下，可以進一步提高圖象的分辨率。視頻編解碼器是整個系統的關鍵部分，在選擇視頻編解碼器時應注意幾個方面：a)有雙向圖象傳送功能的視頻編解碼器主要是應用于視頻會議，價格相對較高，對無人值守變電站來說有采用具單向圖象傳送功能的視頻編解碼器就足夠了；b)應采用完全脫離計算機操作環境、加電即可工作、故障可自恢復的視頻編解碼器，這樣可提高整機的穩定性和可靠性；c)視頻編解碼器是否支援其他的接口功能，例如音頻接口、數據接口、報警觸點接口及一些編程接口等，以便使日后的應用更靈活；d)視頻編解碼器是否支持透明數據傳輸方式，這個功能可避免協議上的沖突。3.3 拓撲結構

工業電視監控系統從站端到后臺的組網方式目前一般是采用星型結構或點對點的結構。其中點對點結構方式靈活，可同時傳送多個圖象至后臺，缺點是購買設備花費較多且要占用較大的地方；星型結構的組網方式是利用一個多點切換裝置(MCU)在每站的數據通道間進行切換，每次只能還原一路視頻信號。這種方式優點是可減少投資和節省空間，缺點是一旦MCU 或后臺的視頻編解碼器出現故障，將會造成系統癱瘓。具體選擇哪種組網方式，要從投資、空間大小及可靠性等幾方面綜合考慮。后臺系統

后臺系統一方面對各變電站上送的圖象信息和告警信息進行顯示和處理，另一面還要提供接口，以滿足不同部門對數據查詢、圖象回放的需要，例如與辦公網絡的數據共享等。4.1 后臺系統網絡結構

后臺系統的結構如圖2所示。

圖2 后臺計算機網絡結構

4.2 后臺軟件功能

根據無人值守變電站的運行需要，一般而言，工業電視監控系統的后臺軟件應具備以下功能：

a)畫面監視和畫面切換功能。根據用戶的需要，對不同變電站的不同監視點進行實時監視和切換。

b)控制操作。即對各變電站監視點攝像設備的光圈、焦距以及云臺進行控制。此外，一些輔助控制操作也是必須的，包括變電站燈光的開停，告警裝置的投入與解除等。

c)多媒體防區布置圖。采用多媒體地圖分層顯示變電站內各監視現場攝像設備的布點情況，以及盜警、火警等感應裝置的設防區域。為運行人員提供直觀而具體的變電站監視現場的情況。

d)事件告警功能。當變電站現場有異常情況發生時(如出現盜警、火警或小動物入侵防區等情況)，后臺系統能迅速告警。

e)畫面記錄、回放功能。當變電站發生異常告警時，監控系統可自動記錄下事發時告警點的現場情況。目前而言，對實時畫面的記錄可選擇采用以下方式，即錄像或計算機磁盤錄像。

f)事件查詢功能?？煞诸悪z索各變電站，各監視點的告警記錄，結合畫面記錄、回放功能，可對異常告警時的現場情景進行回放。

g)網絡接口。系統可通過路由設備實現與辦公網絡的數據共享，為辦公網用戶提供圖象監視，事件檢索，錄像回放等功能。關于圖象質量

目前通用的做法是利用專用集成芯片對數字化的圖象信號進行壓縮，即將圖象信號由模擬信號轉換為數字信號并進行壓縮處理后再行傳輸。6MHz 頻率的模擬信號數字化后約為 108 Mbit/s，然后，經過數字信號的壓縮處理，再去掉一些與視覺相關性不大的信息，壓縮為 2 Mbit/s碼率的信號，或可進一步壓縮到 384 Kbit/s，256 Kbit/s，128 Kbit/s碼率的信號，這樣圖象信號即可在E1通道中傳輸。這樣處理后，圖象一般只能達到 CIF 分辨率，即 352×288象素。在此情況下，為了能夠提高后臺圖象的質量，可采用小波理論對視頻圖象進行處理。原始數字圖象經小波變換后再進行傳輸，圖象質量將明顯提高。

作者單位：廣東 江門 529000

第三篇：無人值守綜合監控系統應用

無人值守綜合監控系統應用

http://www.tmdps.cn 發布時間：2011-2-25 14:11:50 隨著無人值守變電站管理模式的全面推廣，在監控中心通過現有的電力通信網對所屬變電站實現遠程實時視頻監控、遠程故障和意外情況告警接收處理，可提高變電站運行和維護的安全性及可靠性，并可逐步實現電網的可視化監控和調度，使電網調控運行更為安全、可靠。

無人值守變電站綜合監控系統，需要將遠程的視頻監控、報警管理、動環數據采集、門禁管理、綜合聯網、分布/集中存儲等系統功能有機的結合起來，做到既可以遠程的監視、遙控和圖像的傳輸，又具備動力環境的整體監控，并且具有通常聯網報警網絡的功能、門禁管理人員出入控制功能等，這些功能的完美結合能更加有效地預防事故發生、打擊犯罪、保障財產安全，確保系統運行穩定，將變電站安全防范技術提升到新的水平，這已成為當前無人值守變電站發展的主要方向。

無人值守綜合監控系統，其集成以上功能，減少巡檢人員工作強度，彌補變電站取消運行人員直觀性不強的弱點，加強對變電站的安全、保衛工作，提高變電站運行水平，解決了傳統的無人值守變電站管理系統多套、無法統一聯動、管理的弊端，為變電站的科學管理提供了更為集中有效的技術支撐。

一、系統特點

該系統采用第三代網絡監控技術。不僅適用單個變電站的獨立監控管理、實時監控，更適合多個變電站的遠程集中管理。可以實現跨平臺操作，只要能上網的地方就可以實時監測變電站設備工作情況。主要有以下幾個特點。

1、實施方便快捷。該系統能夠充分利用變電站現有的網絡環境，直接將無人值守主機接入網絡即可，不影響原有網絡結構，易于日后系統擴展。無人值守工作站主機豐富的接口可以提供各種攝像機、電壓電流傳感器、溫濕度傳感器、水浸傳感器、門禁控制器、電子圍欄、紅外對射、短信貓等設備接入功能。充分滿足變電站用戶對環境各種指標的監測要求。核心設備采用嵌入式操作系統，便于安裝，無需人員管理，適于多種惡劣環境應用。

2、模塊化設計。系統采用模塊化設計，系統共分為音視頻監控模塊、環境動力監測模塊、綜合報警處理模塊和門禁管理模塊、網絡傳輸模塊。各個模塊之間既相互獨立又無縫集成，任何一個模塊都不是獨立的系統，功能間相互聯動，比如刷卡聯動報警系統撤防、聯動攝像機抓拍錄像、聯動燈光打開。另一方面各個系統又相互獨立，每個模塊出現故障不會影響到其他模塊的功能，系統更加穩定、安全。

3、集中管理。無人值守變電站，涉及視頻、動力、環境、報警、門禁系統，只需要一套軟件，一臺主機，就可以實現對監控系統里的所有設備的監控管理。解決了市場上不少廠家的無人值守變電站視頻、動環、門禁、報警系統需要多臺主機，幾套軟件才可以實現管理的窘境，真正實現了多系統的綜合管理。

4、無縫融合。單套系統集成以下功能：DVR視頻存儲、網傳功能;動環主機實時檢測環境/動力變量;報警主機集中布撤防綜合報警管理功能;門禁出入控制管理功能;數據異常、報警等警情聯動宏命令實現緊急預案實施;短信通知功能;遠程控制功能;分布集中存儲功能;動環數據疊加視頻功能;核心主機脫機聯網工作，斷點續傳功能。

5、易于使用。把用戶從繁瑣的系統操作中解脫出來，操作一套系統即可，豐富的報警宏命令管理，讓使用者輕松使用，不再操作多個系統，不再來回調用各項功能，有了宏命令功能，只需設置報警聯動宏命令即可，宏命令會逐條執行事先設置好的操作，如：調用預置位、抓拍、錄像、打開開關量輸出、發送短信，實現即時報警，實時取證。

二、系統功能

系統可以外接多種設備，實現豐富功能（如圖1）。

圖1無人值守變電站監控系統外接設備圖

音視頻監控 其主要負責監控變電站內設備的工作情況是否正常、監控變電站人員出入的狀態、監控變電站周界安全情況。它采用動點或者是定點攝像機，有效監控變電站出入人員，監控重要設備的運行情況等;遠程遙視變電站設備的運行狀態，方便設備的維護和管理;實現全天候錄像、定時錄像及報警錄像等功能。系統可單獨調整各個通道視頻信號的對比度、亮度及色度等信息，實現單獨通道的視頻質量最優化。完善的錄像策略功能，可使用最優的辦法實現視頻錄像策略，達到硬盤使用的最優化方案。

另外，其可同動環檢測子系統、報警子系統、門禁子系統進行無縫集成，當上述子系統發生警情時，均與音視頻監控系統聯動，可以聯動攝像機預置位瞬間定位到報警現場、聯動攝像機抓拍報警畫面，聯動攝像機對報警現場進行實時錄像，方便進行事后查詢取證。

動環監測

其主要用于市電、UPS電壓電流實時監測;變電站主要區域溫度、濕度、漏水實時監測，及時通知。

其使用電壓、電流傳感器檢測配電（市電）、UPS供電系統的實時電壓、電流數值，疊加在視頻圖像之上，進行可視化顯示，并根據設置的時間間隔進行定時采集和存儲。

它使用溫濕度二合一傳感器采集變電站內的環境變化數據：實時溫度信號、實時濕度信號。以電子地圖、表盤等多種方式實時顯示并記錄每個溫濕度傳感器所檢測到的室內溫度與濕度的數值，顯示短時間段內的變化情況曲線圖。

該系統可設定每個電壓、電流、溫濕度傳感器的上限與下限值。當任意一個傳感器檢測到的數據超過設定的上限或下限時，主機檢測到異常同時發出報警，并以電子地圖形式顯示傳感器報警點位置、報警時的實時數據值。

變電站漏水監測子系統負責對變電站漏水狀態和變電站漏水位置進行監測。變電站內通常用空調設備進行室內溫濕度的調節，另外變電站的墻體內可能會有建筑的上下水管線，一旦空調或者上下水管線發生漏水，浸泡了變電站內的供電線路、數據通信線路、重要設備，會造成非常嚴重的災難性的后果。漏水檢測子系統以電子地圖方式實時顯示并記錄漏水線纜感應到的漏水狀態。當空調或其沿線漏水時，或者建筑上下水管線漏水時，水浸監控系統發出報警，并提示漏水發生的位置。

動環檢測監測子系統報警時可以聯動宏命令。當動環監測子系統消警后，根據實際情況可以選擇，將消警信息發送給值班人員，避免其遠程前往，空跑一趟，提升工作效率。

綜合報警 防盜監控：對面積較小，沒有四周圍墻的變電站而言，室外主要使用電子圍欄進行入侵防范，室內使用三鑒探測器、玻璃破碎探測器和震動探測器，來實現室內防盜報警檢測功能。當有人試圖非法入侵時，紅外對射探測器、電子圍欄，三鑒探測器、玻璃破碎探測器和振動探測器，能夠檢測到，同時發出開關量報警信號。

對于有圍墻的變電站而言，室外需要使用紅外對射探測器或電子圍欄，將變電站的周界進行報警防范。紅外對射設備監測變電站周界的闖入情況;電子圍欄不但可以檢測闖入情況，還可以起到一定的阻擋防范和威懾作用。當發生防盜報警時，聯動宏命令。

消防監控：變電站消防報警子系統，使用煙感探測器、火焰探測器監測變電站是否發生火災，一旦檢測到有火災發生時，探測器輸出開關量報警信號給無人值守工作站主機，由無人值守工作站主機執行宏命令。

門禁管理

門禁管理子系統，主要負責記錄人員出入情況，通過授權，持卡人可以通過刷卡，進出不同的變電站，電子門禁系統與傳統機械鎖共同使用，確保前端變電站進出安全。在監控中心，集中管理軟件集成了門禁管理功能，可以瀏覽門禁記錄，查詢門禁事件，通過設置實現門禁聯動集中布撤防功能表，軟件遠程開門。真正做到門禁系統與動環、視頻、報警、控制多種功能無縫集成。門禁管理同樣也支持聯動宏命令。

宏命令

由若干命令組成。無人值守宏命令就是將多個操作組合起來，形成一個命令*。宏命令的組成包含：調用快球預置位、任一或多個通道抓拍、任一或多個通道錄像、打開某個或多個開關量輸出、打開燈光、打開警燈警號、發送短信等等。

優點：無人值守系統是發生報警時，可以聯動一個宏命令即可，無需每個報警都設置一串聯動，大大提高了整個系統的可用性，和報警響應速度。無人值守變電站的視頻、動環、報警、門禁等功能發生報警和異常，都可以聯動宏命令。宏命令由無人值守工作站主機進行執行，無需中心端軟件進行管理，即使是斷網的情況下，宏命令依然可以正常執行，保證所需數據無丟失，所需通知無遺漏。

三、結語

目前無人值守變電站的建設已經趨向于多系統整合，需要無縫融合，如廣東電網的無人值守變電站建設，就是本著多系統無縫集成的設計要求進行實施的，隨之而來的將是更多變電站將進行類似的建設。無人值守變電站建設，無縫融合將是未來最主流的趨勢，目前市場已經出現，相信變電站安防將有更為廣闊的技術發展空間和市場回報。

第四篇：無人值守基站聯網監控系統應用(例)

九、無人值守基站聯網監控系統應用 無人值守基站聯網監控系統概述

目前對于電力、電信、海關、銀行、水利等具有大量無人值守基站的用戶，其前端機房、變電站占有重要的地位，也是數字化改造的重要目標之一。同時，上述行業用戶在各自的機房、變電站等已實施了部分視頻監控、環境監控、防盜報警和消防系統，但大多分步、分批實施，系統各自獨立運行，甚至每套系統都需要 獨立的管理人員，很難做到多系統的綜合監控、集中管理，無形中降低了系統的高效性，增加了系統的管理成本。因此，如何利用先進數字網絡技術和計算機技術改造傳統的模擬設備，整合過去零散的系統，提高遠程監控系統的實時性、高效性，是當前對于電力、電信、海關、銀行、水利等具有大量無人值守基站的用 戶、產品供應商、系統集成商急需解決的難題。

“無人值守遠程綜合監控系統”，主要通過計算機技術、圖像數字化技術和信息技術的結合應用，實現用戶對前端無人或少人 值守系統的綜合監控、集中管理，利用現有的網絡對前端的圖像、環境、設備運行狀態、門禁、周界防范等進行有效的監控和管理，大幅度提高了對前端監控的實時 性、有效性，降低了人員及管理成本、可以有效的解決機房被盜問題，還增加防火、防浸水、防高溫等報警功能。系統組成及單元介紹

無人值守基站聯網監控系統主要由：1.各基站的本地監控端 2.總部監控中心 3.網絡客戶端 三部分組成。2.1 各基站的本地監控端：

1)前端部分：包括攝像機、鏡頭、防護罩、支架、云臺、解碼器等監控設備，也包括紅外探測器、緊急按鈕等各種報警探測設備。這部分主要負責圖像及報警信號的采集及處理。

2)傳輸部分：主要指視頻纜、電源線、控制線、報警線等傳輸線纜，負責各種信號的傳輸。

3)主控設備：主要為網絡視頻服務器（或數字硬盤錄像主機）設備。網絡視頻服務器本身無法進行錄像存儲，需在監控中心進行錄像，和數字硬盤錄像主機相比，價 位較低，維護性較少；數字硬盤錄像主機本身可進行錄像存儲，并且可直接配備顯示器直接進行各種監控、錄像、云鏡控制、接收報警等終端操作，同時IDRS的 數字硬盤錄像主機也具備網絡視頻服務器的網絡傳輸功，以實現網絡遠程集中監控管理。該項目中，具體采用何種主控設備，是由用戶需求決定的。

2.2.總部監控中心：通過網絡對所有網點的視頻信號、報警信號進行集中監控和監管。具體包括： a）中心發布服務器：

中心發布服務器是整個系統集中監控管理核心，由計算機和中心服務器軟件組成。主要功能是對前端數字設備（網絡視頻服務器）、視頻工作站、網絡客戶端等進行統一集中管理，包括設備注冊認證、用戶注冊認證、系統內設備所屬關系配置、系統內用戶權限配置、集中遠程控制修改設備參數與設置和資源分配及指向服務等。b）視頻工作站：

由計算機和視頻工作站軟件構成。負責具體連接前端數字設備，為用戶提供所有遠程視頻圖像的顯示、錄像和云臺控制等，其功能相當于一臺網絡數字硬盤錄像機。同時，它也作為網絡客戶端的視頻源，負責音、視頻圖像轉發，避免客戶段直接調用前端數字設備，造成網絡資源重復占用，影響傳輸效果。

c）電子地圖/報警管理/數字矩陣主機

由多媒體計算機和“電子地圖/報警管理/數字矩陣軟件” 組成。主要通過強大的電子地圖功能對所有監控點進行坐標定位，從而實現電子地圖方式的集中聯網報警功能。另外，由于電子地圖方式使監控網點分布簡單明了，便于快速查找，因此，對于監控網點較多的系統，即使沒有聯網報警要求，也可安裝該軟件，以便于快速靈活地查找和調看網點圖像，從而有效提高監控效率。2.3.網絡客戶端：

由計算機和客戶端軟件構成。網絡客戶端主要是非存儲要求的網絡監控用戶，適合領導或其他管理部門使用?？砂惭b在普通辦公計算機或筆記本中，主要負責圖像顯 示、云臺控制和遠程檢索。網絡客戶端的圖像源由視頻工作站提供，目的主要是避免直接調用前端數字設備，造成網絡資源重復占用，影響傳輸效果。如果視頻工作 站未開啟，客戶端可以通過IE瀏覽器方式直接連接前端設備進行遠程監控。視頻監控系統和防盜報警系統的聯動設計。

如何使這兩套系統在防范功能上實現最佳的結合，是有效體高防范效果的關鍵，也是系統性能高低的體現。本系統主要實現以下各種聯動功能：

a）報警后，自動啟動基站的警號/閃燈進行本地告警，對非法入侵者起到威懾作用；還可撥打報警電話（需添加相應設備）；

b）建議室外攝像機采用智能球形一體機，利用其智能功能，當某個探測器被觸發后，智能球攝像機可立即自動轉動到報警方位，采集報警圖像，保證在最短時間內監看到報警圖像。

c）如果夜間現場燈光較暗，可以聯動燈光，即探測器被觸發后，立即開啟現場燈光，為攝像機提供充足照明，以便于清晰察看現場警情； d）探測器觸發后，報警圖像自動進行網絡上傳，監控中心的電子地圖自動顯示報警基站方位，同時自動彈出報警圖像。

e）監控中心，可自動記錄報警圖像，同時，具有報警日志管理功能，自動記錄報警情況和報警信息，便于日后查證。系統拓撲圖如下

第五篇：無人值守變電站視頻監控系統的應用設計

無人值守變電站視頻監控系統的應用設計

摘 要

大港油田電力公司無人值守變電站的推行工作正在積極進行中，視頻監控系統起著重要的作用。本文就本公司視頻監控系統的應用現狀、問題，進行闡述，并按無人值守的要求以港西變為例進行設計規劃。在選點、設備選型、功能要求上作出設計，滿足無人值守要求。

關鍵詞：無人值守 視頻監控系統 港西變規劃

一、引言

隨著電力系統中科技水平的不斷發展，未來電網逐漸向集控站模式發展。集控站模式中，無人值守變電站的應用，降低了電力企業運行成本，實現減人增效，提高了生產效率。而舊有的“四遙”模式已經無法滿足調度中心、監控中心對變電站監控更高的要求?！斑b視”技術將更加被需要。視頻監控系統及其遠方監控功能，將成為監控人員的“千里眼”、“順風耳”、使得變電站的重要一次設備、安防監控點等關鍵位臵都處于實時監控狀態之下。從而提高變電站運行和維護的安全性及可靠性，并逐步實現電網的可視化監控和調度，確保無人值守變電站調控運行更為安全、可靠。

二、電力公司視頻監控系統的現狀

電力公司的視頻監控系統于2006年開始建設，目前覆蓋油區24座變電站。監控點數量為144個。2008年奧運安防期間，重點變電站進行了統一安裝。

1、監控軟件過多，影響監控操作效率。由于建設時間比較分散。功能要求不一致。，監控軟件五花八門，對于集中監控非常不利。以濱南箱式變和友誼箱式變為例，濱南變使用分控軟件打開，而友誼變只能用IE瀏覽器方式打開，打開不同監控畫面，需要使用多個版本監控軟件，頻繁操作，且要輸入不同的口令與密碼，增加了操作時間，嚴重影響了監控效率。

2、設備選型不同，維護難度加大。

由于早期設備選型不同，導致目前變電站視頻監控系統的設備質量不統一，故障現象和故障部位復雜，不利于儲存備品備件，維護困難。

3、部分站所監控點少，配臵低。

有些變電站監控點少，監控范圍小。要滿足正常的監控需求，至少要達到10個監控點。前期以安防要求安裝的則為2-5個監控點、監控范圍僅限大門和圍墻處，沒有對重要的一次設備進行監控，并不滿足正常監控的要求。

4、設備老化，維護資金不足。

從2006年運行至今，部分攝像機等監控設備已經達到使用壽命，再加上油田室外工作環境惡劣，故障率較高。出現故障后基本需要更換，這就需要廠家維護人員進行處理解決，由于后期維護資金不到位，導致許多故障點持續很長時間得不到解決。

安裝視頻監控的優點有：

1、減少值班人員數量，提高生產效率。

由于有了遠程的視頻監控系統，可以實現變電站無人值守，達到 了減人增效。

2、減少了危險點源對人身安全的威脅。

變電站里的變壓器、斷路器等設備，具有一定的危險性。一旦設備故障發生爆炸，很可能會對巡視設備的值班人員造成人身傷害。視頻監控的使用，很好的避免了上述危險的發生。不用實地靠近運行中的設備，也能實現對變電站設備的巡視。

3、增強了巡視頻率，減少事故發生概率。

通常，變電站值班人員對設備為每1-3小時巡視一次，間隔時間較長。而我們通過視頻監控各個監控點的轉換，幾分鐘就可以巡視完整個站。工作效率高，而且能夠及時發現故障。例如：2010年濱南箱式變室外變壓器爬上只貓，被監控人員通過視頻監控及時發現并將貓驅趕走，避免了一起可能發生的停電事故，保證了電網安全運行。

4、視頻監控錄像，利于分析查找事故。

視頻監控具有錄像功能，保存事故發生時候的視頻，有利于分析事故發生的原因盡快查找事故點。

推廣無人值守站的視頻監控系統，是有利于我們電網運行的。但目前公司的視頻監控系統達不到無人值守的標準，需要對不符合標準視頻監控系統進行改造和升級。

三、系統的設計規劃

無人值守變電站管理模式對視頻監控系統要求較高，要滿足24小時的遠程設備巡視檢查、24小時安防監控需求。要求設備可連續正常運行時間長，故障率低。無人值守變電站遠程視頻監控系統一般包括以下實時監控內容。

1、對變電站區域內場景情況進行遠程監視；

2、監視變電站內變壓器、斷路器的重要運行設備的外觀運行狀礦；

3、監視變電站內CT、PT、電纜接頭和絕緣子等高壓設備的外觀狀態；

4、監視變電站內隔離開關和接地刀閘的分合狀態；

5、監視變電站內充油設備、易燃設備的外觀狀態；

6、監視變電站內主控室、高壓室、電容器室、通信室、電纜層等重要室內環境的情況；

7、實現變電站內關鍵部位防火防盜的自動監視。

港西變目前剛剛改造完畢，標準化工作基本完成。符合進行視頻監控系統安裝的要求，下面就以港西變為例進行設計。

設計目的：要求對重要的一次設備區域進行監控；對大門、圍墻等安防區域進行監控。

選點方法：

1、監控大門處以及院子東南角

2、監控一次設備區東半部運行狀況

3、監控主變一運行狀況

4、監控主變二運行狀況

5、監控一次設備區西半部運行狀況

6、監控主控室第一排測控盤運行狀況

7、監控主控室第二排測控盤運行狀況

8、監控高壓室南側開關柜運行情況

9、監控高壓室北側開關柜運行情況

10、監控電容器室內電容器等一次設備運行情況

11、監控南圍墻東半部

12、監控南圍墻西半部

一次設備區北主變主變216543電容器室大廳9高壓室8主控室7休息區101211圖一 港西變視頻監控系統監控位臵圖

設備選型：根據實際應用經驗，監控主機選用嵌入式系統的?？低暬虼笕ADVR監控主機較好。首先其作為專業視頻監控主機，滿足24小時連續運行的需要，其次嵌入式系統操作簡單，功能單一，不會挪作他用，保證軟件系統的正常運行，無病毒入侵。攝像機選型基本要求為三星等品牌，室外監控點應為室外專用攝像機。并根據需要選擇定點或者可控點進行安裝。

功能要求：提供主控端、分控端、web登錄功能以便滿足變電站端、監控中心端、調度中心端對視頻監控的不同需求。根據用戶級別不同設臵賬號的操作權限，包括控制、錄像、回放等功能。使用要求：要求每日對設備進行巡視及檢查，發現故障及時上報或解決。

UPS不間斷電源：由于應用于無人值守變電站，接入UPS不間斷電源可以保證在變電站瞬間失電或者站用變故障時視頻監控系統仍能正常工作。

港西變視頻監控系統設計由變電站前端監控設備、系統監控中心設備組成，通過光纖通道以TCP/IP協議方式傳輸給監控中心，監控中心通過分控端軟件在顯示器上顯示現場畫面，進行對變電站端的巡視和控制等。

四、總結

無人值守變電站管理模式是整個電網系統未來的發展方向、是電力系統實現自動化和現代化管理的需要。對變電站的視頻監控系統及其遠傳功能要求嚴格，規劃建設好視頻監控系統，可以提高變電站運行維護的安全性和可靠性，提高管理效率。

參考文獻

[1] 梅魯海。2005，電力系統無人值守視頻監控系統應用研究[J]。電力系統裝備

[2] 薄長春。2004, 無人值守變電站遠方遙視技術[J]。油氣田地面工程第23卷第7期

[3] 張寶華、李靜、孫毅。2009，無人值守變電站綜合監控系統[J]。