VPN 技术在城市污水泵站无人值守系统中的应用

第一篇：VPN 技术在城市污水泵站无人值守系统中的应用

摘 要本文简单介绍了烟台市套子湾污水处理厂泵站无人值守自控项目，根据污水处理厂中控室和泵站通讯要求，详细分析了各种通讯方案的优劣，介绍了vpn技术在泵站无人值守自控设计中的应用。

【关键词】vpn通讯 污水泵站 无人值守

城市污水提升泵站是收集污水的中转站，城市污水通过污水管道汇集到提升泵站，提升泵站再把污水集中输送给污水处理厂集中处理。目前我国大部分城市污水提升泵站都是工人手动控制，消耗大量的人力资源。实现城市污水提升泵站无人值守，其中一个关键技术就是通讯问题，本文通过一个项目，详细介绍了vpn技术在污水提升泵站无人值守自控项目中的应用。项目介绍

该项目位于山东省烟台市套子湾污水处理厂，该系统设有一座中央控制总站和三座控制分站，主站和各个分控站之间以vpn（虚拟专用网络）网络通讯。总站设在污水处理厂中控室内，分站分别设在要监控的三个泵站内。操作员在中控室实时监控污水泵站设备运行。

以中控室和一个泵站系统设计为例，整个系统结构层次如图1所示。

vpn在泵站改造中的应用

2.1 vpn简介

2.2 vpn技术与优势

系统的数据采集网络按无线方式和有线方式分为两大类，通信媒质通常有表1中的几种供选择。

根据实际需求，从数据规模、数据密度、带宽要求、运行成本等几方面考虑，vpn在各方面都比较适中，适应性也最强，性价比最高。

2.3 vpn网络连接用到的核心设备

根据系统要求，典型的vpn网关产品需要具有以下性能：

（1）设备应集成防火墙的功能。

（2）设备需要有一个开放的架构。

（3）设备需要提供第三方产品的接口。根据要求，该项目选用了奥联star66和plc采用西门子cpu315-2dp。

vpn功能：具备ipsec、l2tp/pptp等vpn功能，他们可结合使用。允许l2tp/pptp/ipsec esp透明通过，支持ipsec nat穿透。支持客户端或服务器工作模式，支持动态地址构建vpn隧道，可实现网关到网关的连接。最多可配置16条vpn隧道，并发10条。

防火墙功能：防火墙策略可以实施到任何一个接口上。能防止入侵，防止dos攻击。

业务管理：提供多种类型的业务策略，实现对局域网中各工作组用户及个人用户上网权限和上网时间的控制。

流量控制：可提供基于cbq算法的ipqos功能，能为指定主机或服务预留带宽、限制最高带宽，也能实现平均分配带宽，特别适合语音和数据混合的网络。

管理和监控：提供图形界面和命令行两种诶之和管理方式；可动态监控和管理内网主机的上网行为，同时发现异常主机；提供标准的snmp接口和系统日志功能；提供远程管理和监控功能。

2.4 网络带宽租用

由于中控室总站和泵站分站有大量的视频数据要传输，所以对网络带宽要求比较高。

在本项目中，污水处理厂中控室线路租用中国电信20m光纤，独立ip，中控室和泵站采用vpn通讯方式。下设各个泵站带宽租用中国电信6m光纤，泵站与厂内中控室采用vpn通讯方式。

目前该项目已于2014年投入使用，运行良好，人员配备由原来的6人三班倒变为每三天过去维护一次，大大节约的人力资源。结束语

中控室总站和泵站分站的通讯系统是整个泵站自动监控系统中的一部分。通过比较各种通讯方案，采用vpn--虚拟专用网是在各方面都比较适中，适应性也最强，性价比最高。

第二篇：工业电视监控系统在无人值守变电站的工业电视监控系统在无人值守变电站的应用

工业电视监控系统在无人值守变电站的工业电视监控系统在无人值守变电站的应用

关焯荣 黄凯荣

摘 要：介绍了适合无人值守变电站使用的工业电视监控系统前端硬件的配置和选择、组网形式和功能特点，并提供了一种在有限带宽下提高图象质量的方法。关键词：变电站；工业电视；监控系统；图象质量

近年来，随着无人值守变电站数量的日益增加，用于监控无人值守变电站的SCADA系统也逐渐显示出它的不足之处。SCADA系统虽然能够反映变电站的运行工况，然而在变电站一二次设备的设备外观监视和变电站的防火、防盗方面却是无能为力。这些薄弱环节将直接影响到无人值守变电站的安全运行。工业电视监控系统，作为一种重要的现代化监测、控制、管理手段，正好为解决这些问题提供了一个有效的方案。工业电视监控系统所需实现的功能

在无人值守变电站安装工业电视监控系统，其目的是为了弥补 SCADA系统在监控方面的一些盲点，进一步提高变电站的安全运行水平。1.1 设备的监视

主要包括主变压器、断路器、电压互感器、电流互感器、高压室开关、主控室的电源盘及控制盘盘面等。通过在监视对象处安装摄像机、感应探头等装置，实现对一二次设备及其运行情况的监视，如：主变压器、开关是否有外部损伤，主变压器油位及控制盘上的表头、灯光信号是否正常等。1.2 防火防盗

变电站撤人后，万一变电站发生火警，往往因为不能及时发现而延误了事故的处理，造成事故进一步扩大。此外，变电站有盗贼闯入时，也缺乏有效的防御手段。为此，可在高压室和主控室等地点装设一批烟感或温感探头，并在围墙四周安装对射式红外线探头。当探头感测到烟雾、高温或有人闯入时，就会向后台发出告警信息，同时连动切换摄像机画面，并记录下当时现场的情况。1.3 灯光及智能化设备的控制

为使工业电视监控系统在晚上仍能发挥作用，变电站的灯光应具有定时开关或远方控制的功能；而一些智能化的设备，如探头、门禁等也可做到远方控制。前端硬件配置与选择

工业电视监控系统在变电站端的硬件主要包括：摄像机、镜头、云台、云台解码器、视频控制切换装置、视频编解码器及一些附加设备(图1)。

图1 站端设备

2.1 摄像机、镜头及云台的选择

对大部分变电站来说，需要安装摄像机的地点主要是高压室、场地和主控室。高压室的设备相对集中，占地范围不会很大，而且一般有封闭式的柜壳，通常只能从总体上观察，可以选择不用云台，带标准镜头或广角镜头的摄像机。场地范围较大，对一些重要设备(如主变压器)，可选1～2台不带云台的固定摄像机作专门监视；另外再选用1～2台带万向全方位云台及镜头可变焦的摄像机对场地的其他设备进行监视。为配合围墙上对射式红外探头的防区设置，建议场地摄像机所选用的云台和镜头是可以进行预置位的。这样，当某防区有报警时，摄像机镜头则可自动对准该防区，进而能够第一时间捕捉到现场的情况。主控室的情况和高压室类似，不同之处是主控室有较多的仪表和灯光信号，若有需要对控制屏屏面的灯光信号和仪表读数进行监察，可选用带云台且镜头自动对焦的摄像机，这样可以避免远方人工调整时因为响应时延而造成的对焦困难。

摄像机的选择，除考虑上述因素外，还应根据摄像机的使用环境来确定。如背景光线较强，就应选择有自动白平衡及逆光补偿功能的；环境光线较暗，就应选光照灵敏度较高的。对于其他一些可提高摄像效果的先进功能，可以适当采用，但图象质量还受到编解码技术和通道带宽的影响，因此提高摄像机摄像质量对提高远端图象质量的效果可能并不明显，所以在选择摄像机时，还应结合通道情况，从整体的性能价格比考虑。2.2 云台解码器及视频切换控制装置的选择

视频切换控制装置和云台解码器之间的通信要符合一定规约和协议，为避免冲突，建议选用同一厂家的成套产品。云台解码器的作用是把从视频切换控制装置送过来的控制信号解码，通过它内部的继电器接点控制云台的转动、镜头的对变焦、灯光开关和一些智能化设备运行。对云台解码器的选型要考虑以下几方面的因素：a)是室内型还是室外型；b)是否需要预置位功能，对有预置位功能的云台必须有带预置位功能的解码器配合；c)控制的是变速云台还是恒速云台；d)是否有提供足够的接点对辅助设备进行控制。

视频切换控制装置的主要作用是利用切换矩阵控制视频的输出，其切换方式有三种：自动切换、人工切换和报警切换。自动切换就是使画面定时自动轮换；人工切换就是人工选择显示任一画面；报警切换就是有报警信号时信号触发视频切换控制装置进行画面切换。除切换功能外，视频切换控制装置还具备以下辅助功能，如在画面上加字幕，通过键盘或面板控制云台的转动和镜头的对变焦，报警的编码和防区设置，一些较为先进的视频切换控制装置可提供外部计算机编程接口。

2.3 一些附加设备的选择

附加设备如温感、烟感、红外探头、灯光控制器等种类繁多，一般来说它们是配合摄像机一起工作的，具体可按照所需功能和安装地点来选择。组网形式

3.1 通道的选择

图象的传输可以通过电话线、ISDN网、专线电缆、光纤等，不同通道所传送的图象质量及帧数会有很大的差别，如用普通电话网传送分辨率为 352×288象素的图象每秒只能送1～2帧，ISDN 网有10帧，光纤的E1通道可达 25～30帧，若采用宽带的数字微波及卫星传送，其图象质量更可上到电视广播级的水平。针对目前很多电力局都已架设起自己的光纤网络，采用光纤的E1通道传送图象可以说是最佳选择，因为E1通道传送图象的速度和质量已基本满足监控的要求，也不会占用太多光纤资源，利用光纤的环网更可为图象传送提供冗余通道。目前针对光纤E1通道发展起来的视频编解码器种类繁多、技术成熟，并且价格并不昂贵。建议只有在不具备光纤网络的情况下，才退一步考虑采用电话网或ISDN 网。3.2 视频编解码器的选择

总的来说，视频编解码器的作用就是在一端把视频信号编制成适合某种通道传送的信号格式，再在另一端把信号还原为视频信号。目前用ISDN 网或E1通道传送图象的视频编解码器普遍是采用 H.320 建议，提供 H.261 视频压缩标准的 FCIF 图象，图象分辩率为352×288象素，而在降低图象帧数的情况下，可以进一步提高图象的分辨率。视频编解码器是整个系统的关键部分，在选择视频编解码器时应注意几个方面：a)有双向图象传送功能的视频编解码器主要是应用于视频会议，价格相对较高，对无人值守变电站来说有采用具单向图象传送功能的视频编解码器就足够了；b)应采用完全脱离计算机操作环境、加电即可工作、故障可自恢复的视频编解码器，这样可提高整机的稳定性和可靠性；c)视频编解码器是否支援其他的接口功能，例如音频接口、数据接口、报警触点接口及一些编程接口等，以便使日后的应用更灵活；d)视频编解码器是否支持透明数据传输方式，这个功能可避免协议上的冲突。3.3 拓扑结构

工业电视监控系统从站端到后台的组网方式目前一般是采用星型结构或点对点的结构。其中点对点结构方式灵活，可同时传送多个图象至后台，缺点是购买设备花费较多且要占用较大的地方；星型结构的组网方式是利用一个多点切换装置(MCU)在每站的数据通道间进行切换，每次只能还原一路视频信号。这种方式优点是可减少投资和节省空间，缺点是一旦MCU 或后台的视频编解码器出现故障，将会造成系统瘫痪。具体选择哪种组网方式，要从投资、空间大小及可靠性等几方面综合考虑。后台系统

后台系统一方面对各变电站上送的图象信息和告警信息进行显示和处理，另一面还要提供接口，以满足不同部门对数据查询、图象回放的需要，例如与办公网络的数据共享等。4.1 后台系统网络结构

后台系统的结构如图2所示。

图2 后台计算机网络结构

4.2 后台软件功能

根据无人值守变电站的运行需要，一般而言，工业电视监控系统的后台软件应具备以下功能：

a)画面监视和画面切换功能。根据用户的需要，对不同变电站的不同监视点进行实时监视和切换。

b)控制操作。即对各变电站监视点摄像设备的光圈、焦距以及云台进行控制。此外，一些辅助控制操作也是必须的，包括变电站灯光的开停，告警装置的投入与解除等。

c)多媒体防区布置图。采用多媒体地图分层显示变电站内各监视现场摄像设备的布点情况，以及盗警、火警等感应装置的设防区域。为运行人员提供直观而具体的变电站监视现场的情况。

d)事件告警功能。当变电站现场有异常情况发生时(如出现盗警、火警或小动物入侵防区等情况)，后台系统能迅速告警。

e)画面记录、回放功能。当变电站发生异常告警时，监控系统可自动记录下事发时告警点的现场情况。目前而言，对实时画面的记录可选择采用以下方式，即录像或计算机磁盘录像。

f)事件查询功能。可分类检索各变电站，各监视点的告警记录，结合画面记录、回放功能，可对异常告警时的现场情景进行回放。

g)网络接口。系统可通过路由设备实现与办公网络的数据共享，为办公网用户提供图象监视，事件检索，录像回放等功能。关于图象质量

目前通用的做法是利用专用集成芯片对数字化的图象信号进行压缩，即将图象信号由模拟信号转换为数字信号并进行压缩处理后再行传输。6MHz 频率的模拟信号数字化后约为 108 Mbit/s，然后，经过数字信号的压缩处理，再去掉一些与视觉相关性不大的信息，压缩为 2 Mbit/s码率的信号，或可进一步压缩到 384 Kbit/s，256 Kbit/s，128 Kbit/s码率的信号，这样图象信号即可在E1通道中传输。这样处理后，图象一般只能达到 CIF 分辨率，即 352×288象素。在此情况下，为了能够提高后台图象的质量，可采用小波理论对视频图象进行处理。原始数字图象经小波变换后再进行传输，图象质量将明显提高。

作者单位：广东 江门 529000

第三篇：无人值守综合监控系统应用

无人值守综合监控系统应用

http://www.xiexiebang.com 发布时间：2011-2-25 14:11:50 随着无人值守变电站管理模式的全面推广，在监控中心通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时视频监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。

无人值守变电站综合监控系统，需要将远程的视频监控、报警管理、动环数据采集、门禁管理、综合联网、分布/集中存储等系统功能有机的结合起来，做到既可以远程的监视、遥控和图像的传输，又具备动力环境的整体监控，并且具有通常联网报警网络的功能、门禁管理人员出入控制功能等，这些功能的完美结合能更加有效地预防事故发生、打击犯罪、保障财产安全，确保系统运行稳定，将变电站安全防范技术提升到新的水平，这已成为当前无人值守变电站发展的主要方向。

无人值守综合监控系统，其集成以上功能，减少巡检人员工作强度，弥补变电站取消运行人员直观性不强的弱点，加强对变电站的安全、保卫工作，提高变电站运行水平，解决了传统的无人值守变电站管理系统多套、无法统一联动、管理的弊端，为变电站的科学管理提供了更为集中有效的技术支撑。

一、系统特点

该系统采用第三代网络监控技术。不仅适用单个变电站的独立监控管理、实时监控，更适合多个变电站的远程集中管理。可以实现跨平台操作，只要能上网的地方就可以实时监测变电站设备工作情况。主要有以下几个特点。

1、实施方便快捷。该系统能够充分利用变电站现有的网络环境，直接将无人值守主机接入网络即可，不影响原有网络结构，易于日后系统扩展。无人值守工作站主机丰富的接口可以提供各种摄像机、电压电流传感器、温湿度传感器、水浸传感器、门禁控制器、电子围栏、红外对射、短信猫等设备接入功能。充分满足变电站用户对环境各种指标的监测要求。核心设备采用嵌入式操作系统，便于安装，无需人员管理，适于多种恶劣环境应用。

2、模块化设计。系统采用模块化设计，系统共分为音视频监控模块、环境动力监测模块、综合报警处理模块和门禁管理模块、网络传输模块。各个模块之间既相互独立又无缝集成，任何一个模块都不是独立的系统，功能间相互联动，比如刷卡联动报警系统撤防、联动摄像机抓拍录像、联动灯光打开。另一方面各个系统又相互独立，每个模块出现故障不会影响到其他模块的功能，系统更加稳定、安全。

3、集中管理。无人值守变电站，涉及视频、动力、环境、报警、门禁系统，只需要一套软件，一台主机，就可以实现对监控系统里的所有设备的监控管理。解决了市场上不少厂家的无人值守变电站视频、动环、门禁、报警系统需要多台主机，几套软件才可以实现管理的窘境，真正实现了多系统的综合管理。

4、无缝融合。单套系统集成以下功能：DVR视频存储、网传功能;动环主机实时检测环境/动力变量;报警主机集中布撤防综合报警管理功能;门禁出入控制管理功能;数据异常、报警等警情联动宏命令实现紧急预案实施;短信通知功能;远程控制功能;分布集中存储功能;动环数据叠加视频功能;核心主机脱机联网工作，断点续传功能。

5、易于使用。把用户从繁琐的系统操作中解脱出来，操作一套系统即可，丰富的报警宏命令管理，让使用者轻松使用，不再操作多个系统，不再来回调用各项功能，有了宏命令功能，只需设置报警联动宏命令即可，宏命令会逐条执行事先设置好的操作，如：调用预置位、抓拍、录像、打开开关量输出、发送短信，实现即时报警，实时取证。

二、系统功能

系统可以外接多种设备，实现丰富功能（如图1）。

图1无人值守变电站监控系统外接设备图

音视频监控 其主要负责监控变电站内设备的工作情况是否正常、监控变电站人员出入的状态、监控变电站周界安全情况。它采用动点或者是定点摄像机，有效监控变电站出入人员，监控重要设备的运行情况等;远程遥视变电站设备的运行状态，方便设备的维护和管理;实现全天候录像、定时录像及报警录像等功能。系统可单独调整各个通道视频信号的对比度、亮度及色度等信息，实现单独通道的视频质量最优化。完善的录像策略功能，可使用最优的办法实现视频录像策略，达到硬盘使用的最优化方案。

另外，其可同动环检测子系统、报警子系统、门禁子系统进行无缝集成，当上述子系统发生警情时，均与音视频监控系统联动，可以联动摄像机预置位瞬间定位到报警现场、联动摄像机抓拍报警画面，联动摄像机对报警现场进行实时录像，方便进行事后查询取证。

动环监测

其主要用于市电、UPS电压电流实时监测;变电站主要区域温度、湿度、漏水实时监测，及时通知。

其使用电压、电流传感器检测配电（市电）、UPS供电系统的实时电压、电流数值，叠加在视频图像之上，进行可视化显示，并根据设置的时间间隔进行定时采集和存储。

它使用温湿度二合一传感器采集变电站内的环境变化数据：实时温度信号、实时湿度信号。以电子地图、表盘等多种方式实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，显示短时间段内的变化情况曲线图。

该系统可设定每个电压、电流、温湿度传感器的上限与下限值。当任意一个传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时，主机检测到异常同时发出报警，并以电子地图形式显示传感器报警点位置、报警时的实时数据值。

变电站漏水监测子系统负责对变电站漏水状态和变电站漏水位置进行监测。变电站内通常用空调设备进行室内温湿度的调节，另外变电站的墙体内可能会有建筑的上下水管线，一旦空调或者上下水管线发生漏水，浸泡了变电站内的供电线路、数据通信线路、重要设备，会造成非常严重的灾难性的后果。漏水检测子系统以电子地图方式实时显示并记录漏水线缆感应到的漏水状态。当空调或其沿线漏水时，或者建筑上下水管线漏水时，水浸监控系统发出报警，并提示漏水发生的位置。

动环检测监测子系统报警时可以联动宏命令。当动环监测子系统消警后，根据实际情况可以选择，将消警信息发送给值班人员，避免其远程前往，空跑一趟，提升工作效率。

综合报警 防盗监控：对面积较小，没有四周围墙的变电站而言，室外主要使用电子围栏进行入侵防范，室内使用三鉴探测器、玻璃破碎探测器和震动探测器，来实现室内防盗报警检测功能。当有人试图非法入侵时，红外对射探测器、电子围栏，三鉴探测器、玻璃破碎探测器和振动探测器，能够检测到，同时发出开关量报警信号。

对于有围墙的变电站而言，室外需要使用红外对射探测器或电子围栏，将变电站的周界进行报警防范。红外对射设备监测变电站周界的闯入情况;电子围栏不但可以检测闯入情况，还可以起到一定的阻挡防范和威慑作用。当发生防盗报警时，联动宏命令。

消防监控：变电站消防报警子系统，使用烟感探测器、火焰探测器监测变电站是否发生火灾，一旦检测到有火灾发生时，探测器输出开关量报警信号给无人值守工作站主机，由无人值守工作站主机执行宏命令。

门禁管理

门禁管理子系统，主要负责记录人员出入情况，通过授权，持卡人可以通过刷卡，进出不同的变电站，电子门禁系统与传统机械锁共同使用，确保前端变电站进出安全。在监控中心，集中管理软件集成了门禁管理功能，可以浏览门禁记录，查询门禁事件，通过设置实现门禁联动集中布撤防功能表，软件远程开门。真正做到门禁系统与动环、视频、报警、控制多种功能无缝集成。门禁管理同样也支持联动宏命令。

宏命令

由若干命令组成。无人值守宏命令就是将多个操作组合起来，形成一个命令*。宏命令的组成包含：调用快球预置位、任一或多个通道抓拍、任一或多个通道录像、打开某个或多个开关量输出、打开灯光、打开警灯警号、发送短信等等。

优点：无人值守系统是发生报警时，可以联动一个宏命令即可，无需每个报警都设置一串联动，大大提高了整个系统的可用性，和报警响应速度。无人值守变电站的视频、动环、报警、门禁等功能发生报警和异常，都可以联动宏命令。宏命令由无人值守工作站主机进行执行，无需中心端软件进行管理，即使是断网的情况下，宏命令依然可以正常执行，保证所需数据无丢失，所需通知无遗漏。

三、结语

目前无人值守变电站的建设已经趋向于多系统整合，需要无缝融合，如广东电网的无人值守变电站建设，就是本着多系统无缝集成的设计要求进行实施的，随之而来的将是更多变电站将进行类似的建设。无人值守变电站建设，无缝融合将是未来最主流的趋势，目前市场已经出现，相信变电站安防将有更为广阔的技术发展空间和市场回报。

第四篇：无人值守基站联网监控系统应用(例)

九、无人值守基站联网监控系统应用 无人值守基站联网监控系统概述

目前对于电力、电信、海关、银行、水利等具有大量无人值守基站的用户，其前端机房、变电站占有重要的地位，也是数字化改造的重要目标之一。同时，上述行业用户在各自的机房、变电站等已实施了部分视频监控、环境监控、防盗报警和消防系统，但大多分步、分批实施，系统各自独立运行，甚至每套系统都需要 独立的管理人员，很难做到多系统的综合监控、集中管理，无形中降低了系统的高效性，增加了系统的管理成本。因此，如何利用先进数字网络技术和计算机技术改造传统的模拟设备，整合过去零散的系统，提高远程监控系统的实时性、高效性，是当前对于电力、电信、海关、银行、水利等具有大量无人值守基站的用 户、产品供应商、系统集成商急需解决的难题。

“无人值守远程综合监控系统”，主要通过计算机技术、图像数字化技术和信息技术的结合应用，实现用户对前端无人或少人 值守系统的综合监控、集中管理，利用现有的网络对前端的图像、环境、设备运行状态、门禁、周界防范等进行有效的监控和管理，大幅度提高了对前端监控的实时 性、有效性，降低了人员及管理成本、可以有效的解决机房被盗问题，还增加防火、防浸水、防高温等报警功能。系统组成及单元介绍

无人值守基站联网监控系统主要由：1.各基站的本地监控端 2.总部监控中心 3.网络客户端 三部分组成。2.1 各基站的本地监控端：

1)前端部分：包括摄像机、镜头、防护罩、支架、云台、解码器等监控设备，也包括红外探测器、紧急按钮等各种报警探测设备。这部分主要负责图像及报警信号的采集及处理。

2)传输部分：主要指视频缆、电源线、控制线、报警线等传输线缆，负责各种信号的传输。

3)主控设备：主要为网络视频服务器（或数字硬盘录像主机）设备。网络视频服务器本身无法进行录像存储，需在监控中心进行录像，和数字硬盘录像主机相比，价 位较低，维护性较少；数字硬盘录像主机本身可进行录像存储，并且可直接配备显示器直接进行各种监控、录像、云镜控制、接收报警等终端操作，同时IDRS的 数字硬盘录像主机也具备网络视频服务器的网络传输功，以实现网络远程集中监控管理。该项目中，具体采用何种主控设备，是由用户需求决定的。

2.2.总部监控中心：通过网络对所有网点的视频信号、报警信号进行集中监控和监管。具体包括： a）中心发布服务器：

中心发布服务器是整个系统集中监控管理核心，由计算机和中心服务器软件组成。主要功能是对前端数字设备（网络视频服务器）、视频工作站、网络客户端等进行统一集中管理，包括设备注册认证、用户注册认证、系统内设备所属关系配置、系统内用户权限配置、集中远程控制修改设备参数与设置和资源分配及指向服务等。b）视频工作站：

由计算机和视频工作站软件构成。负责具体连接前端数字设备，为用户提供所有远程视频图像的显示、录像和云台控制等，其功能相当于一台网络数字硬盘录像机。同时，它也作为网络客户端的视频源，负责音、视频图像转发，避免客户段直接调用前端数字设备，造成网络资源重复占用，影响传输效果。

c）电子地图/报警管理/数字矩阵主机

由多媒体计算机和“电子地图/报警管理/数字矩阵软件” 组成。主要通过强大的电子地图功能对所有监控点进行坐标定位，从而实现电子地图方式的集中联网报警功能。另外，由于电子地图方式使监控网点分布简单明了，便于快速查找，因此，对于监控网点较多的系统，即使没有联网报警要求，也可安装该软件，以便于快速灵活地查找和调看网点图像，从而有效提高监控效率。2.3.网络客户端：

由计算机和客户端软件构成。网络客户端主要是非存储要求的网络监控用户，适合领导或其他管理部门使用。可安装在普通办公计算机或笔记本中，主要负责图像显 示、云台控制和远程检索。网络客户端的图像源由视频工作站提供，目的主要是避免直接调用前端数字设备，造成网络资源重复占用，影响传输效果。如果视频工作 站未开启，客户端可以通过IE浏览器方式直接连接前端设备进行远程监控。视频监控系统和防盗报警系统的联动设计。

如何使这两套系统在防范功能上实现最佳的结合，是有效体高防范效果的关键，也是系统性能高低的体现。本系统主要实现以下各种联动功能：

a）报警后，自动启动基站的警号/闪灯进行本地告警，对非法入侵者起到威慑作用；还可拨打报警电话（需添加相应设备）；

b）建议室外摄像机采用智能球形一体机，利用其智能功能，当某个探测器被触发后，智能球摄像机可立即自动转动到报警方位，采集报警图像，保证在最短时间内监看到报警图像。

c）如果夜间现场灯光较暗，可以联动灯光，即探测器被触发后，立即开启现场灯光，为摄像机提供充足照明，以便于清晰察看现场警情； d）探测器触发后，报警图像自动进行网络上传，监控中心的电子地图自动显示报警基站方位，同时自动弹出报警图像。

e）监控中心，可自动记录报警图像，同时，具有报警日志管理功能，自动记录报警情况和报警信息，便于日后查证。系统拓扑图如下

第五篇：无人值守变电站视频监控系统的应用设计

无人值守变电站视频监控系统的应用设计

摘 要

大港油田电力公司无人值守变电站的推行工作正在积极进行中，视频监控系统起着重要的作用。本文就本公司视频监控系统的应用现状、问题，进行阐述，并按无人值守的要求以港西变为例进行设计规划。在选点、设备选型、功能要求上作出设计，满足无人值守要求。

关键词：无人值守 视频监控系统 港西变规划

一、引言

随着电力系统中科技水平的不断发展，未来电网逐渐向集控站模式发展。集控站模式中，无人值守变电站的应用，降低了电力企业运行成本，实现减人增效，提高了生产效率。而旧有的“四遥”模式已经无法满足调度中心、监控中心对变电站监控更高的要求。“遥视”技术将更加被需要。视频监控系统及其远方监控功能，将成为监控人员的“千里眼”、“顺风耳”、使得变电站的重要一次设备、安防监控点等关键位臵都处于实时监控状态之下。从而提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并逐步实现电网的可视化监控和调度，确保无人值守变电站调控运行更为安全、可靠。

二、电力公司视频监控系统的现状

电力公司的视频监控系统于2006年开始建设，目前覆盖油区24座变电站。监控点数量为144个。2008年奥运安防期间，重点变电站进行了统一安装。

1、监控软件过多，影响监控操作效率。由于建设时间比较分散。功能要求不一致。，监控软件五花八门，对于集中监控非常不利。以滨南箱式变和友谊箱式变为例，滨南变使用分控软件打开，而友谊变只能用IE浏览器方式打开，打开不同监控画面，需要使用多个版本监控软件，频繁操作，且要输入不同的口令与密码，增加了操作时间，严重影响了监控效率。

2、设备选型不同，维护难度加大。

由于早期设备选型不同，导致目前变电站视频监控系统的设备质量不统一，故障现象和故障部位复杂，不利于储存备品备件，维护困难。

3、部分站所监控点少，配臵低。

有些变电站监控点少，监控范围小。要满足正常的监控需求，至少要达到10个监控点。前期以安防要求安装的则为2-5个监控点、监控范围仅限大门和围墙处，没有对重要的一次设备进行监控，并不满足正常监控的要求。

4、设备老化，维护资金不足。

从2006年运行至今，部分摄像机等监控设备已经达到使用寿命，再加上油田室外工作环境恶劣，故障率较高。出现故障后基本需要更换，这就需要厂家维护人员进行处理解决，由于后期维护资金不到位，导致许多故障点持续很长时间得不到解决。

安装视频监控的优点有：

1、减少值班人员数量，提高生产效率。

由于有了远程的视频监控系统，可以实现变电站无人值守，达到 了减人增效。

2、减少了危险点源对人身安全的威胁。

变电站里的变压器、断路器等设备，具有一定的危险性。一旦设备故障发生爆炸，很可能会对巡视设备的值班人员造成人身伤害。视频监控的使用，很好的避免了上述危险的发生。不用实地靠近运行中的设备，也能实现对变电站设备的巡视。

3、增强了巡视频率，减少事故发生概率。

通常，变电站值班人员对设备为每1-3小时巡视一次，间隔时间较长。而我们通过视频监控各个监控点的转换，几分钟就可以巡视完整个站。工作效率高，而且能够及时发现故障。例如：2010年滨南箱式变室外变压器爬上只猫，被监控人员通过视频监控及时发现并将猫驱赶走，避免了一起可能发生的停电事故，保证了电网安全运行。

4、视频监控录像，利于分析查找事故。

视频监控具有录像功能，保存事故发生时候的视频，有利于分析事故发生的原因尽快查找事故点。

推广无人值守站的视频监控系统，是有利于我们电网运行的。但目前公司的视频监控系统达不到无人值守的标准，需要对不符合标准视频监控系统进行改造和升级。

三、系统的设计规划

无人值守变电站管理模式对视频监控系统要求较高，要满足24小时的远程设备巡视检查、24小时安防监控需求。要求设备可连续正常运行时间长，故障率低。无人值守变电站远程视频监控系统一般包括以下实时监控内容。

1、对变电站区域内场景情况进行远程监视；

2、监视变电站内变压器、断路器的重要运行设备的外观运行状矿；

3、监视变电站内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态；

4、监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态；

5、监视变电站内充油设备、易燃设备的外观状态；

6、监视变电站内主控室、高压室、电容器室、通信室、电缆层等重要室内环境的情况；

7、实现变电站内关键部位防火防盗的自动监视。

港西变目前刚刚改造完毕，标准化工作基本完成。符合进行视频监控系统安装的要求，下面就以港西变为例进行设计。

设计目的：要求对重要的一次设备区域进行监控；对大门、围墙等安防区域进行监控。

选点方法：

1、监控大门处以及院子东南角

2、监控一次设备区东半部运行状况

3、监控主变一运行状况

4、监控主变二运行状况

5、监控一次设备区西半部运行状况

6、监控主控室第一排测控盘运行状况

7、监控主控室第二排测控盘运行状况

8、监控高压室南侧开关柜运行情况

9、监控高压室北侧开关柜运行情况

10、监控电容器室内电容器等一次设备运行情况

11、监控南围墙东半部

12、监控南围墙西半部

一次设备区北主变主变216543电容器室大厅9高压室8主控室7休息区101211图一 港西变视频监控系统监控位臵图

设备选型：根据实际应用经验，监控主机选用嵌入式系统的海康威视或大华DVR监控主机较好。首先其作为专业视频监控主机，满足24小时连续运行的需要，其次嵌入式系统操作简单，功能单一，不会挪作他用，保证软件系统的正常运行，无病毒入侵。摄像机选型基本要求为三星等品牌，室外监控点应为室外专用摄像机。并根据需要选择定点或者可控点进行安装。

功能要求：提供主控端、分控端、web登录功能以便满足变电站端、监控中心端、调度中心端对视频监控的不同需求。根据用户级别不同设臵账号的操作权限，包括控制、录像、回放等功能。使用要求：要求每日对设备进行巡视及检查，发现故障及时上报或解决。

UPS不间断电源：由于应用于无人值守变电站，接入UPS不间断电源可以保证在变电站瞬间失电或者站用变故障时视频监控系统仍能正常工作。

港西变视频监控系统设计由变电站前端监控设备、系统监控中心设备组成，通过光纤通道以TCP/IP协议方式传输给监控中心，监控中心通过分控端软件在显示器上显示现场画面，进行对变电站端的巡视和控制等。

四、总结

无人值守变电站管理模式是整个电网系统未来的发展方向、是电力系统实现自动化和现代化管理的需要。对变电站的视频监控系统及其远传功能要求严格，规划建设好视频监控系统，可以提高变电站运行维护的安全性和可靠性，提高管理效率。

参考文献

[1] 梅鲁海。2005，电力系统无人值守视频监控系统应用研究[J]。电力系统装备

[2] 薄长春。2004, 无人值守变电站远方遥视技术[J]。油气田地面工程第23卷第7期

[3] 张宝华、李静、孙毅。2009，无人值守变电站综合监控系统[J]。