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變電站遙視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行

發(fā)布：2018-12-18 | 點(diǎn)擊：人次

摘要：變電站遙視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行資訊由優(yōu)秀的流量計(jì)、流量?jī)x生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。引言鶴山電力局變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱本系統(tǒng)）于2001年7月開(kāi)始安裝和試運(yùn)行，開(kāi)始是3個(gè)站，2001年10月擴(kuò)容到10個(gè)站，已形成了一個(gè)變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)是一套。更多的流量計(jì)廠家選型號(hào)價(jià)格報(bào)價(jià)歡迎您來(lái)電咨詢，下面是變電站遙視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行文章詳情。

引言

鶴山電力局變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱本系統(tǒng)）于2001年7月開(kāi)始安裝和試運(yùn)行，開(kāi)始是3個(gè)站，2001年10月擴(kuò)容到10個(gè)站，已形成了一個(gè)變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

本系統(tǒng)是一套基于TCP／IP網(wǎng)絡(luò)，以標(biāo)準(zhǔn)的IP包進(jìn)行圖像、聲音和控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)男滦捅O(jiān)控系統(tǒng)，其核心技術(shù)是IP多播技術(shù)，因此，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)都與以前的圖像。監(jiān)控系統(tǒng)存在較大的差別。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)按照設(shè)備和控制軟件所在的地點(diǎn)，分為圖像采集及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)傳輸、監(jiān)控中心監(jiān)控維護(hù)三大部分。其中，圖像采集部分的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相同，本系統(tǒng)關(guān)鍵之處是IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。

1．1攝像機(jī)、云臺(tái)和鏡頭

根據(jù)鶴山電力局變電站的實(shí)際情況，做如下配置：

a．每站配置l臺(tái)～4臺(tái)8X16倍Pelco一體化高速球和1臺(tái)～2臺(tái)16倍帶云臺(tái)的彩色攝像機(jī)，配3個(gè)可變鏡頭。

b．一體化高速球安裝在樓頂，主要用于監(jiān)控主變和做大范圍掃描，在主控室、高低壓室、通信機(jī)房等處安裝攝像機(jī)。

c．在對(duì)視角范圍要求比較寬闊的地方配置固定攝像槍和廣角鏡頭。

d．在變電站大門和四周圍墻配置紅外探頭。

1．2現(xiàn)場(chǎng)控制矩陣

監(jiān)控矩陣基本配置是32路輸入、8路輸出，但具有良好的擴(kuò)展性，可擴(kuò)充到64路，完全滿足變電站的需要。因此，如果將來(lái)需要增加攝像機(jī)，可以很方便地加入系統(tǒng)中。

監(jiān)控矩陣還具有報(bào)警接口，初期是把紅外探頭的報(bào)警輸出接到監(jiān)控矩陣，由監(jiān)控矩陣傳送到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對(duì)報(bào)警處理后，可以通過(guò)語(yǔ)音方式對(duì)報(bào)警事件進(jìn)行響應(yīng)。

1．3視頻前置機(jī)

視頻前置機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)-48V通信電源，因而可以使用通信室的備用電源，在220V供電不正常的情況下，可以確保視頻前置機(jī)正常運(yùn)行。

前置機(jī)采用硬件壓縮的方式將視頻信號(hào)壓縮和打包后傳送，同時(shí)，接受監(jiān)控中心的命令，對(duì)矩陣進(jìn)行圖像切換的控制，采集報(bào)警信息，并通過(guò)矩陣對(duì)智能高速球、云臺(tái)、鏡頭、燈光等進(jìn)行控制。

1．410Base-T／G.703轉(zhuǎn)換器

本系統(tǒng)以監(jiān)控中心為連接中心構(gòu)成一個(gè)星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基本網(wǎng)絡(luò)通道是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)，傳輸通道是E1。在站端，采用比利時(shí)indus公司的l0Base-T／G.703的轉(zhuǎn)換器，把以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包自動(dòng)轉(zhuǎn)換在E1上傳輸；而在局端，再轉(zhuǎn)換回來(lái)，成為標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。indus公司的這種轉(zhuǎn)換器工作在第2層，作為一個(gè)透明橋，因此，站端和監(jiān)控中心都在同一個(gè)局域網(wǎng)之中。該轉(zhuǎn)換器也支持路由方式，不過(guò)，為了網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單可靠、維護(hù)方便，還是讓它工作在透明橋接模式。

1．5監(jiān)控中心

監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)用于與現(xiàn)場(chǎng)主機(jī)進(jìn)行通信和處理視頻信號(hào)。設(shè)計(jì)時(shí)，在中心控制室內(nèi)利用l0Base-T／G.703轉(zhuǎn)換器將光端機(jī)傳來(lái)的信號(hào)直接送到監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)中。

考慮到電調(diào)系統(tǒng)的獨(dú)立性和穩(wěn)定性，監(jiān)控中心的局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)是獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)一條光纖通道與鶴山電力局MIS網(wǎng)連接。為了繼續(xù)保證監(jiān)控網(wǎng)的獨(dú)立性和穩(wěn)定性，同時(shí)不讓視頻流影響MIS網(wǎng)，必須把監(jiān)控網(wǎng)劃在獨(dú)立的VLAN之中。由于要處理大量的視頻流和要求支持IP多播，監(jiān)控中心的交換機(jī)選用了CiscoCatalyst3524。鶴山電力局中心交換機(jī)是CiscoCatalyst6509，高性能，支持IP多播。

下面計(jì)算對(duì)交換機(jī)和路由器的性能需求。按照VCD標(biāo)準(zhǔn)，視頻碼流是1150kbit／s，即144kB／s，一個(gè)視頻UDP約為1.OkB～1.5kB，因此，每路視頻每秒需要的UDP包zui多是150個(gè)。這樣，10路視頻對(duì)交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)能力需求是每秒1500個(gè)。

在本系統(tǒng)中，CiscoCatalyst3524有10Gbit／s的交換背板，每秒6.5X106個(gè)的包轉(zhuǎn)發(fā)能力，對(duì)10路視頻的處理需求綽綽有余。

2交換機(jī)的配置

本系統(tǒng)的關(guān)鍵之一是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的配置。

按照設(shè)計(jì)，監(jiān)控中心的交換機(jī)CiscoCatalyst3524不劃分VLAN，局中心交換機(jī)CiscoCatalyst6509劃分出一個(gè)單獨(dú)的監(jiān)控VLAN，端口成員就是連接CiscoCatalyst3524的光纖口。

在CiscoCatalyst3524與6509之間，執(zhí)行Cisco的專有多播組管理協(xié)議CGMP，因此，CiscoCatalyst3524的配置只需要打開(kāi)CGMP:

setcgmpenableandsetcgmpleaveenable

而CiscoCatalyst6509的配置有兩種情況：向鶴山電力局MIS網(wǎng)傳送和不傳送視頻流。差別在于在全局模式下是否配置多播路由功能：

ipmulticast-routing

在CiscoCatalyst6509與3524連接的光纖口上，只需要配置CGMP和PIM即可：

ippimdense—mode

ipcgmp

在這種配置下，CiscoCatalyst3524與6509只把某個(gè)客戶端需要的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)或復(fù)制，而不會(huì)對(duì)其他未參與監(jiān)控的端口造成任何影響。

必須注意的是：使用IP多播必須有一臺(tái)路由器進(jìn)行多播樹(shù)的維護(hù)，否則，IP多播包在局域網(wǎng)交換機(jī)中將只能以廣播方式發(fā)送。

3系統(tǒng)的擴(kuò)展

系統(tǒng)安裝完成后，根據(jù)實(shí)際需要不斷對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展和軟件升級(jí)。

a．變電站的數(shù)量可擴(kuò)展：監(jiān)控中心選用10Base-T／G.703轉(zhuǎn)換器，若需增加1個(gè)變電站，只要增加1臺(tái)轉(zhuǎn)換器即可：一臺(tái)在站端，另一臺(tái)在控制中心。轉(zhuǎn)換器的連接非常簡(jiǎn)單，只需l條網(wǎng)線，無(wú)需配置。

b．客戶端數(shù)量可擴(kuò)展：只需安裝1套客戶端軟件，網(wǎng)絡(luò)上任何一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)均可作為客戶端使用。

c．站端的攝像槍數(shù)量可擴(kuò)展：監(jiān)控矩陣可擴(kuò)展至64路輸入，能接人多達(dá)64個(gè)攝像槍。

d．監(jiān)控矩陣的控制功能可擴(kuò)展：除接紅外探頭外，可接煙感、溫感，還可控制燈光、空調(diào)等。

4運(yùn)行情況

本系統(tǒng)是基于IP傳輸方式的遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用IP多播技術(shù)，符合TCP／IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，可以在由微波，xDSL，DDN，ATM，SDH等多種傳輸線路組建的IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，監(jiān)控終端為普通的多媒體PC。視頻數(shù)據(jù)的編解碼和壓縮采用MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)。

本系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控，視頻切換和輪巡，云臺(tái)、鏡頭、雨刷、燈光控制，畫面分割，報(bào)警聯(lián)動(dòng)，電子地圖，設(shè)防撤防，硬盤錄像和回放，系統(tǒng)日志和記錄查詢，站點(diǎn)和用戶管理，權(quán)限和優(yōu)先級(jí)別設(shè)定，雙向語(yǔ)音對(duì)講和會(huì)議，以及系統(tǒng)自診斷和遠(yuǎn)程重啟動(dòng)等功能。

本系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：

a．采用先進(jìn)的IP多播技術(shù)，減少了帶寬占用、對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的影響和對(duì)視頻前置機(jī)性能的依賴。

b．支持標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)，理論上支持無(wú)級(jí)組網(wǎng)，任何IP網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通的地方均可進(jìn)行監(jiān)控。

c．采用先進(jìn)和成熟的MPEG-1視頻壓縮技術(shù)，保證了視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和清晰度。

d.可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，在保證352X288分辨率的情況下，圖像幀數(shù)達(dá)到25幀／s。

e．同時(shí)提供硬件和軟件接口，能實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)例如消防報(bào)警系統(tǒng)、調(diào)度遙測(cè)系統(tǒng)等的互聯(lián)。

f．提供VolP語(yǔ)音對(duì)講和網(wǎng)絡(luò)會(huì)議功能，無(wú)需占用另外的帶寬，無(wú)需另外布線。

g．系統(tǒng)軟件基于Win9x／Win2000平臺(tái)，全部中文界面，操作簡(jiǎn)單，界面直觀，功能齊全。

h．由于基于標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)．因而可擴(kuò)展性、可維護(hù)性強(qiáng)。

i.可升級(jí)性強(qiáng)，只需更換視頻采集編碼壓縮卡和監(jiān)控軟件，即可實(shí)現(xiàn)到MPEG-2和MPEG-4等的升級(jí)，從而保護(hù)用戶的投資。

j.專為變電站應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的抗強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)等抗干擾能力，適合變電站等場(chǎng)合使用。

本系統(tǒng)性能指標(biāo)為：