无人值班变电所的远图像监控技术的探讨.docVIP

无人值守变配电所的远方图像监控技术的探讨 摘要：提出了适用于无人值守变配电所的图像监控系统应达到的基本技术要求，对宜采用的图像信号处理方式和采用的带宽作了规范，对图像监控系统的建设提出了应注意的事项。 关键词：变配电所 图像监控 技术 探讨 1 概述 随着供电系统无人值守变配电所的不断增多，为了解决无人值守后变配电所存在的一系列问题，如变配电所的安全保卫、设备的巡视、环境的监视等，近年来无人值守变配电所的远方图像监控技术在供电系统内越来越被重视。如何来建设一个既具有一定先进性又具有运行稳定、实用的无人值守变配电所图像监控系统，将是大家关心的问题。一种与传统图像监控系统不同的，以机电技术、网络传输技术及图像视频压缩为核心的新型数字视频监控系统正在崛起，并已在供电系统开始推广。 2变电站远程图像监控系统设计要求 2.1 系统总体结构及设计要求 要求系统设计具有方便的可扩展性。需为远程图像监控系统提供光纤EI口作为通信信道资源。系统要求与局MIS网相连，MIS网终端用户经授权可以实现对变电站图像的监控。 2.2 图像通信前置机 （1）图像通信前置机通过多点传输控制器实现与多个监控前端的数据通讯，提供多路2M线路接口与以太网之间的接口。它从USB接口接收多路压缩图像数据，转发到MIS网络上；并接收从MIS网发送的控制信息，通过USB接口交给多点传输控制器选择相应的2M信道发送道监控前端主机。采用压缩图像数据直接进入以太网的方式，避免对图像信号的二次压缩，保证图像的清晰度和实时性，实现从2M到网络的无缝连接，摒弃路由器、协议转换器等网络设备。 图像通信前置机采用多址组播的技术，将接收到的视音频数据，通过IP网络转发到监控终端，多个监控终端可以同时监控同一个前端，仅占用与单个监控终端监控一个前端相同的网络带宽，同时保证图像传输的实时和清晰。监控终端采用普通微机，并工作于Windows XP或Windows2000平台，图像解压缩由软件实现，可利用原MIS网上的计算机进行图像监控，而不必增加硬件设备，一台监控终端可同时实时监视多个前端。采用多址组播技术和先进的网络管理技术，可以根据网络动态调整系统占用网络带宽，减少网络阻塞的可能性。 图像通信前置机采用模块化设计，一台前置机可与1-6个监控前端同时进行数据通讯。也可以采用分级分控的组网方式，将前置机安装在分控中心，它与监控中心之间通信采用网络形式。 （2）多点传输控制器采用模块结构提供与监控前端的通讯接口，每个模块对一个监控前端通过2M接口连接，对前置机提供USB接口，并且配置模拟视频输出接口，可以直接与监视器相连或接至多画面分割器。 2.3 变电站监控前端 监控前端主要由一体化监控主机、监控区域设备（包括摄像机、远红外测温仪、红外双鉴探测器、烟感探测器等）、监视器及其它可选附加设备（如多画面分割器）等构成。 （1）远程变电站采用基于EI口的一体化监控主机，该设备提供视频、音频和报警信号输入端口，分别连接到各个监控点的摄像机、音频捕获设备和报警设备；并提供2M（符合G.703规范）接口与监控中心通信。一体化监控主机实现包括视频信号采集与压缩、压缩图像数据传输、音频信号采集与传输、云台镜头控制和报警信号检测及处理等所有功能。视频压缩采用MPEG-1格式，帧率为25帧/秒，图像数据流为512Kbps。 （2）一体化监控主机提供模拟视频输出，可接至本地监视器。经监控主站授权后，在监控前端，操作员能手动选择切换本地的任一摄像机作为监视视频源；能控制该监控前端的所有云台、镜头及灯光等设备。 3 远方图像监控应达到的基本技术要求 3.1 图像质量 图像质量应达到清晰、无干扰、图像不失真，色彩度好，在观看活动图像时不能出现“卡通”现象，或观看活动图像及静止图像时不出现“马赛克”现象。当然图像的清晰度与带宽、投资费用成正比，盲目追求图像的高清晰度将带来投资费用的成倍增加，笔者认为电力系统的图像大部分为静止图像，偶然也有活动图像，若网络终端图像画面能达到VCD的水平（清晰度640×480、PAL25帧／s），色彩度方面能达到24～32位真彩色也已够了。 3.2 远程点数量与图像信号传输 所谓图像前端监控主机也就是远程点，可以把要监控的每一个变配电所理解为一个远程点，根据县一级电力系统的远景规划，一般选在30～40个变配电所，因此图像前端监控主机数量也应选在30～40个为妥，以保证与远景规划的同步． 局域网均位于各电力调度大楼内，为了满足领导与生产有关科室、班组对无人变配电所监控需要，要求远程点的图像信号能在局域网上传输，并能在任一个网络PC终端上显示、调用，观察图像时不MIS信息流的传输，任一个网络PC终端经切换又能运行MIS数据。 因为系统采用了分布方式，可以将系统理解为有一个虚拟的监控中