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變電站遠程圖像監控系統

一、系統概述

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隨著我國電力工業的不斷發展，電力網絡規模在不斷擴大，設備日益更新，網絡結構也日趨復雜。目前，各供電公司為了能夠實時、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況，并及時對發生的情況做出反應, 在變電站原有的“四遙”（遙測、遙信、遙控、遙調）基礎上逐步增加“遙視”。

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變電站遠程圖像監控系統要立足于公司企業網絡，通過已建成的SDH光纖網絡提供的1個E1接口來傳輸圖像，實現對變電站的遠程監控。

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遠程圖像監控系統的功能，主要體現在以下幾個方面： l 通過圖像監控、安防監控，保護無人值守或少人值守變電站人員和設備的安全。 l 通過圖像監控結合遠程和本地人員操作經驗的優勢，避免誤操作。 l 通過圖像監控、燈光聯動、環境監控，監視現場設備的運行狀況，起到預警和保護的作用。 l 配合其他系統（如調度自動化系統等）的工作。

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北京合眾普瑞科技有限公司在多年為電力系統服務經驗的基礎上，專門針對電力系統自行開發研制了集本地監視、網絡監視、測控、管理以及決策支持等功能于一體的eWatchTM Remon變電站遠程圖像監控系統。

二、系統特點

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1、三級網絡拓撲結構，即地調、縣調、變電站（所）或縣調、變電站（所）。

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2、嵌入式技術和B/S架構，前端設備采用嵌入式實時多任務操作系統（RTOS）和嵌入式處理器，完全脫離PC平臺，系統調度效率高，代碼是固化在FLASH中的，系統更加穩定可靠；軟件系統是基于 Intranet（Internet）的 Web 技術，完全采用B/S體系結構，所有操作都通過IE或Navigator進行。

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3 、視頻轉發技術，系統根據網絡帶寬、流量和用戶的請求合理地分配各個視頻流數據的傳輸，并可以依據用戶網絡的實際情況采取視頻轉發技術以降低多個用戶請求同一視頻流數據時的網絡流量。從而保證了圖像質量，有效降低了在多用戶并發操作下的圖像延遲和帶寬占用。

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4、本地處理能力，由于變電站為無人值守，對系統的可靠性要求非常高，及時通信中斷或者公司企業網出現故障，變電站的本地處理能力確保及時進行了現場錄像和告警記錄。

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5 、數據測控技術，包括所有模擬信號、開關信號、電壓電流的采集及設備遠程控制等。

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6 、數據存儲、處理、分析技術，系統使用了Microsoft公司的SQL Server數據庫系統。并成功地實現了數據庫的分布存儲和訪問，有效地降低了系統負擔，大大提高了系統的穩定性。同時，系統支持對數據的多種查詢和分析方式。

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7 、后臺處理技術，即使主值計算機關機，由于WEB服務器仍有測控進程和錄像進程在服務，也不影響系統的測控、錄像和告警等功能。

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8、豐富的告警及聯動處理，一旦系統檢測到有報警，自動啟用報警聯動動作，向預先設置的手機發送短消息，向預先設置的郵件用戶發送電子郵件，多種方式并行傳遞保證搶修和責任人員無論身在何處都會在第一時間內獲取現場信息。

三、組網方案

1、變電站

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主控室安裝一體化變焦攝像機，用于觀察室內設備的運行狀況，用戶可以在遠端控制云臺和鏡頭的動作。安裝煙感探測器、明火探測器、警號、燈光控制器、溫濕度控制器、被動紅外及聲柱和無限麥克，用于監控主控室的環境情況，在主控室有告警時，發聲發光，當主控室有告警時可以用一體化云臺彩色攝像機移動到告警位置進行錄像，還有遠程開燈及關燈和延時關燈的功能。在主控室進線電纜溝安裝水浸探測器，當電纜溝進水超過一定高度時，可發出告警并能自動關聯到相關設備（如水泵等）。安裝有溫濕度控制器，溫濕度控制器可以關聯到空調上，當室內溫度過高時，可以在監控中心打開空調，進行室內降溫。

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開關室安裝一體化變焦攝像機和槍式攝像機，用于觀察室內設備的運行狀況，根據用戶的需求，一體化變焦攝像機可嵌入在天花板內也可以安裝于墻壁上，用戶可以在遠端控制云臺動作觀察室內設備的運行狀況，進行錄像；安裝槍式攝像機，是為了實現對重點部位的監控。安裝煙感探測器、明火探測器、燈光控制器，用于監控開關室的環境情況，當變電站有告警時，發聲發光，同時具有自動延時關燈的功能。

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設備區　安裝日夜型一體化快速球機，一個用于觀察變電站整個環境情況如：設備區、開關區、高壓區；另一個用于觀察變電站的主變壓器和大門，在院墻四周，安裝紅外雙鑒或者點子圍欄，起到防盜功能，攝像機可與一體化快球作告警聯動，當有告警時自動切換到預先設定的預置位，并進行錄像。同時具有自動延時關燈的功能，還有語音對講的功能，能隨時和監控中心進行語音對講。

2、監控中心

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在監控中心的機房放置一臺服務器，用于安裝我公司開發的eWatch綜合應用平臺系統軟件，作為系統WEB/數據庫/錄像/報警服務器，連接到交換機，接入供電公司的局域網。

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通過交換機，主干網絡分別與變電站、供電所和機關等重要場所的網絡相連。

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將短信發送控制器連接到機房交換機上，接入供電公司局域網。

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在操作臺放置一臺或兩臺計算機作為監控主機，在此計算機上安裝視頻解碼卡，并將其連接到供電公司局域網上；計算機從視頻解碼卡上引出模擬視頻圖像信號，通過eWatch數字矩陣功能，實現電視墻顯示。

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各相關部門的計算機，不需另加裝軟件，監控時，打開IE瀏覽器即可。

四、系統功能

1、實時遙視功能

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畫面分割

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用戶可自由使用單畫面、四畫面、九畫面、十六畫面進行端站遠程圖像監控/安防監控；

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可進行上下翻頁；

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可針對每個畫面分別選擇不同端站/同一端站的不同的攝像機；

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當前畫面可在滿屏和正常顯示兩種方式之間任意切換，滿屏達1024*768；

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一用戶同時多點遙視、多用戶同時一點遙視、多用戶同時多點遙視。

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自動輪巡

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用戶選擇執行輪巡方案；用戶可以制定各種完全滿足自己工作需要的多個攝像機之間的自動輪巡方案；可設定切換時間；輪巡方案中的攝像機可以是多個端站的；

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在自動輪巡過程中，若用戶需要關注某個畫面，可以對該攝像機進行通道鎖定，鎖定的通道不參與輪巡，便于用戶監視和控制；也可以進行畫面鎖定，實現圖象定格。

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云臺控制

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對帶云臺的攝像機，還可進行云臺鏡頭控制(實現對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深的調整)。可以直接在畫面上操作，也可通過操作面板操作，云鏡控制快速靈活。

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云臺轉動速度和鏡頭伸縮速度都可以根據需要及時調整。

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告警彈出畫面

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在將告警源與指定的攝像機進行告警關聯之后，當該告警源產生告警時，關聯的攝像機自動彈出畫面。

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自動到預置位

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對于有預置位功能的攝像機，用戶可以進行預置位定義，并自動執行到預置位、告警到預置位。

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開/關燈

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打開/關閉攝像機的燈光，同時系統還具備延時自動關燈功能。

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人性化的控制權協商機制

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云臺控制可以進行人性化的協商。

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DO的輸出控制

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可以遠程控制開關設備。

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對講/監聽

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可以和監控站建立對講,中心和端站之間進行通話.或者監聽某路視頻的聲音。

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狀態實時監測

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系統及時監測各站點通信狀態和各攝像機工作狀態，在遙視界面的樹形結構中直觀顯示出來。

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抓拍

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及時拍攝下當前畫面。

2、分布式錄像與集中錄像

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系統同時支持分布式錄像和集中式網絡錄像；在各個端站直接支持硬盤錄像和告警事件存儲，確保了即使通信或者網絡中斷，對現場的監控仍在繼續；對于重點攝像機，還可以進行集中式網絡錄像。

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分布式錄像和集中式網絡錄像支持常年錄像、計劃錄像、告警錄像（含移動偵測錄像、圖像遮蓋錄像）、手動錄像等幾種方式。

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■ 手動錄像

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用戶可根據需要隨時選擇系統各個監控點進行錄像。

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■ 計劃錄像

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用戶可根據需要定制計劃錄像，包括每日、每月、每周計劃錄像。

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■ 告警錄像

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產生告警時，關聯的攝像機可以自動錄像。

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■ 常年錄像

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可對某些攝像機進行長年錄像。

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■ 錄像檢索與回放

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在遙視界面里，可以進行錄像的檢索與回放；

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可根據錄像類型(人工錄像、計劃錄像、告警錄像、常年錄像)、時間、端站、攝像機等信息檢索并回放錄像及抓拍的圖片；

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回放時可實現啟動、暫停、按幀播放等多種交互播放方式。并可對錄像和圖片進行刪除等操作。

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■ 錄像管理

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用戶可以根據錄像類型(人工錄像、計劃錄像、告警錄像、常年錄像)、時間、端站、攝像機等信息檢索錄像并存檔。

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■ 錄像播放

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用戶可以打開存檔的錄像進行播放,以便分析端站情況。

3、告警功能

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■ 告警管理用戶依據實際情況，定義各種告警源及進行域值設定。在防火防盜領域，eWatch 綜合應用平臺支持形形色色的可接入設備，象防火類：煙感、明火探測器、氣體探測器等，防盜類：被動紅外、紅外對射、振動入侵探測器、玻璃破碎入侵探測器、緊急報警裝置、門禁等。這些探測器，在平臺內與圖像、音頻依據用戶定義的方式進行關聯，包括啟動聲光、開啟燈光、向指定的手機號發送短消息、向指定的郵箱發送郵件、推出告警畫面等等。

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■ 告警

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當端站發生告警時，在遙視界面中會顯示新告警行并自動推出與該告警關聯的攝像機畫面；

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當用戶點擊新告警行時，系統會列出該告警的告警編號、告警名稱、嚴重程度、告警設備、端站、告警時間、處理時間、處理人、聯動動作等內容；

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用戶可以根據列出的告警內容和提示對告警進行確認、清除、復位、過濾、屏蔽、執行預定動作等操作；

4、短消息中心/郵件中心

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當端站發生告警時，系統會自動給指定的郵箱發送郵件，報告告警內容。給指定的手機發送短消息，報告告警內容。

5、電子地圖

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可以根據實際位置保存中心，端站的分布圖．點擊某個端站就可以直接進入到該站的視頻監控頁面．電子地圖可以上傳修改設置。

6、系統管理/設置

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(分)中心、端站管理系統采用中心、分中心、端站的樹狀層次結構，充分保證了系統的擴容/刪減的靈活性。系統既支持中心/端站的二級網絡結構，也支持中心/分中心/端站的三級網絡結構。可隨時方便地進行分中心、端站的增加、刪除、修改、查詢等操作。

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設備管理用戶依據分中心、端站對自己所有的設備（如攝像機、視頻服務器、測控服務器等）、燈光控制器（或報警控制器）和環境設備（如煙感、紅外、溫度、濕度、水侵等）靈活地增加、刪除、修改、設置；

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歷史數據、日志管理實現對系統的歷史數據（遙測、狀態、告警）的查詢、備份、刪除管理；系統中各種操作均有日志記錄，可利用日志管理對日志進行查詢、清除、備份操作。

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用戶及權限管理可以將各種權限組成不同的權限組，然后根據工作需要，將某一用戶設置為該組的成員，該用戶即可獲得該組的所有功能。可將用戶分成不同優先級，在控制設備時根據優先級進行控制權協商。

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錄像管理用戶可以對所選攝像機進行計劃、移動偵測、遮擋錄像設置；同進錄像可以進行前端和網絡錄像兩種選擇；同時，對已設定的錄像可以進行處理；

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報警聯動用戶可以對攝像機、告警量進行報警關聯動作的設置，在告警產生時，自動執行相關聯的動作如開燈、錄像、打開警鈴、發短消息、高速球機自動執行到預置位

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布防撤防用戶在實際應用中可以根據實際情況對告警分時設置，同進可以進行布防撤防；

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輪巡方案用戶可以根據實際需要建立自己的輪巡方案；

7、變電站機房環境動力設備監測

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eWatch 綜合應用平臺支持遠程采集端站的一些環境參量和設備運行情況，用戶通過自定義的方式接入各種數據采集設備，如環境溫度、環境濕度、交流供電電壓、交流供電電流、直流供電電流、直流供電電壓等。平臺采用后臺處理技術，通過建立Windows操作系統服務的方式，按用戶設定的時間間隔常年采集數據，并存儲在 SQLServer 數據庫中。采集數據的顯示直觀，豐富的數據管理功能，便于用戶進行數據分析。

8、數字矩陣及電視墻

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在監控中心或者監控分中心，如果建設了電視墻，可直接利用eWatch 綜合應用平臺的數字矩陣功能，把監控圖像解碼到電視墻上。平臺對電視墻的格局不作限制。