筆者所在公司近幾年參與建設(shè)了全國各地多個電力視頻聯(lián)動綜合管理系統(tǒng)，積累了豐富的系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用經(jīng)驗，特別是在電力視頻聯(lián)動綜合管理軟件開發(fā)上，實現(xiàn)電話語音與視頻聯(lián)動、人員巡檢與視頻聯(lián)動、應(yīng)急調(diào)度指揮系統(tǒng)與視頻聯(lián)動等應(yīng)用，獲得了電力工業(yè)部門領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可和好評，本文將結(jié)合已建系統(tǒng)對電力視頻聯(lián)動綜合管理系統(tǒng)軟件平臺的設(shè)計和應(yīng)用進行重點論述。

　　系統(tǒng)介紹

　　電力視頻聯(lián)動綜合管理系統(tǒng)源于原有的電力視頻監(jiān)控，同時又在其基礎(chǔ)上增加了和電力局電話系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)的聯(lián)動，使巡檢中心、集控中心(集控站)等相關(guān)部門通過現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)將變電站和相關(guān)設(shè)施的實時視頻信息以及故障和意外情況傳輸?shù)秸{(diào)度和控制中心，中心工作人員可通過本系統(tǒng)實時監(jiān)控變電站設(shè)備的運行情況，從而為電力安全生產(chǎn)提供第一手的現(xiàn)場情況，并進一步提高現(xiàn)場處置能力，在此基礎(chǔ)上，可有效的聯(lián)動語音電話和SCADA系統(tǒng)，一旦有變電站或關(guān)鍵位置的電話，相關(guān)視頻立刻推送并呈現(xiàn)在工作人員電腦上。工作人員作出任何一個操作例如開關(guān)，啟動某個設(shè)備等可立刻聯(lián)動到該部位的攝像機，從而實現(xiàn)真正的可視化管理。在原有電力視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)上更進一步保障安全生產(chǎn)。

　　需求分析

　　通過近幾年對該系統(tǒng)的不斷實踐不中，電力用戶對于該系統(tǒng)的可以實現(xiàn)的功能有以下幾個方面。

　　電話語音與視頻聯(lián)動：當(dāng)指揮中心撥打事故現(xiàn)場電話或搶修人員手持通訊設(shè)備時(手機、對講機)系統(tǒng)會自動聯(lián)動事故搶修現(xiàn)場所有視頻;

　　人員巡檢與視頻聯(lián)動：當(dāng)巡檢人員執(zhí)行巡檢時，系統(tǒng)會根據(jù)巡檢人員開據(jù)的巡檢單，視頻會自動聯(lián)動到巡檢地點的現(xiàn)場監(jiān)控畫面。

　　應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)與視頻聯(lián)動：本系統(tǒng)可跟電力行業(yè)中原有的應(yīng)急指揮調(diào)度相集合，從而形成一套視頻應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，指揮中心可監(jiān)控到多個人員應(yīng)急搶修現(xiàn)場的實時畫面?？筛鶕?jù)應(yīng)急預(yù)案聯(lián)動視頻。

　　SCADA 電力調(diào)度系統(tǒng)與視頻聯(lián)動：當(dāng)SCADA在操作現(xiàn)場中的某個電力設(shè)備時系統(tǒng)會自動聯(lián)動現(xiàn)場的所有視頻;

　　適合電力行業(yè)應(yīng)用的監(jiān)控方式：系統(tǒng)可實時清晰監(jiān)視變電站內(nèi)主要室內(nèi)(主控室、高壓室、電纜層、電容器室、獨立通信室等)場景情況;同時可監(jiān)控變電站變壓器、斷路器、CT、PT、避雷器和瓷絕緣子等重要運行設(shè)備的外觀狀態(tài);

　　適合電力專網(wǎng)特點：現(xiàn)有的變電站中，尚遺留大量的E1通訊網(wǎng)絡(luò)，本系統(tǒng)在設(shè)計時按照該種網(wǎng)絡(luò)的特點進行優(yōu)化設(shè)計，同時按照電力局三級管理的模式優(yōu)化服務(wù)器部署;

　　多種報警信號的接入：系統(tǒng)可對紅外盜警、火警、小動物進入、門禁、周界等常見報警信號進行布撤防和聯(lián)動響應(yīng)，同時可獲取溫度、濕度等環(huán)境值并進行聯(lián)動報警，系統(tǒng)也可實現(xiàn)對站內(nèi)消防系統(tǒng)運行狀態(tài)的檢測和報警聯(lián)動;

　　視頻監(jiān)控與電網(wǎng)報警調(diào)度系統(tǒng)的整合：系統(tǒng)可結(jié)合通用電網(wǎng)報警調(diào)度系統(tǒng)實時獲取變電站的設(shè)備和系統(tǒng)報警信息，報警和視頻可實現(xiàn)聯(lián)動;

　　設(shè)備控制：實現(xiàn)對門禁、空調(diào)、排風(fēng)扇等設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視和控制。

　　主站系統(tǒng)

　　主站系統(tǒng)分省級主站和地區(qū)級主站，各級主站的構(gòu)架、功能基本一致。

　　地區(qū)級主站可管理地區(qū)下屬變電站的所有設(shè)備，接收由所轄變電站上報的視頻、環(huán)境量、告警等信息，滿足地區(qū)級主站用戶視頻監(jiān)控和應(yīng)急指揮調(diào)度需求，同時也給省級主站提供相關(guān)的視頻、環(huán)境量、告警等信息。

　　省級主站可管理全省變電站的所有設(shè)備，接收由所轄地區(qū)級主站上報的視頻、環(huán)境量等信息，滿足省級主站用戶視頻監(jiān)控和應(yīng)急指揮調(diào)度需求。

　　傳輸網(wǎng)絡(luò)

　　變電站綜合視頻監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)承載于傳輸網(wǎng)絡(luò)電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)，用于站端與主站、主站之間的通信。

　　主站及電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶可以對站端系統(tǒng)進行應(yīng)急指揮調(diào)度和實時監(jiān)控，實時了解前端變電站的運行情況;站端系統(tǒng)的視音頻、報警信息可上傳至主站并進入電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)，供主站及電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶查看調(diào)用。

　　站端系統(tǒng)

　　站端系統(tǒng)對站內(nèi)的視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、安全防范、火災(zāi)報警、門禁、照明、給排水和空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進行了整合，主要負(fù)責(zé)對變電站視頻、環(huán)境量、開關(guān)報警量等信息進行采集、編碼、存儲及上傳，并根據(jù)制定的規(guī)則進行自動化聯(lián)動以輔助應(yīng)急指揮調(diào)度的業(yè)務(wù)需要。

　　功能設(shè)計

　　智能變電站綜合視頻監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)完成站端視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)、安全警衛(wèi)信息、人員出入信息、火災(zāi)報警信息的采集和監(jiān)控，并將以上信息上傳到監(jiān)控中心或調(diào)度中心，調(diào)度中心依據(jù)報警不同等級自動彈出現(xiàn)場圖像信息、應(yīng)急預(yù)案、自動通知相關(guān)責(zé)任人。

　　綜合視頻監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)細(xì)分成監(jiān)控調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、控制和遠(yuǎn)動子系統(tǒng)、語音子系統(tǒng)、接入子系統(tǒng)。

　　監(jiān)控調(diào)度業(yè)務(wù)子系統(tǒng)

　　視頻信息及其他各種上報應(yīng)匯總到監(jiān)控中心，主要為電力系統(tǒng)應(yīng)急指揮調(diào)度服務(wù)，實現(xiàn)了可視指揮調(diào)度、視頻監(jiān)控以及數(shù)據(jù)協(xié)同、無線集群、智能分析、報警聯(lián)動、信息集成等多種業(yè)務(wù)功能。各級指揮者在實時監(jiān)控現(xiàn)場場景的同時，完成與相關(guān)部門和現(xiàn)場人員語音、視頻、數(shù)據(jù)的雙向?qū)崟r交互，實現(xiàn)不同系統(tǒng)信息共享和聯(lián)動報警聯(lián)動和流程處理及預(yù)案管理結(jié)合。

　　本子系統(tǒng)的應(yīng)急指揮調(diào)度業(yè)務(wù)流程采用報警驅(qū)動的事件收集，事件分析，事件處理，事件記錄。

　　各子系統(tǒng)報警信息分成多種等級，每種報警對應(yīng)有應(yīng)急預(yù)案處理流程，系統(tǒng)不斷完善應(yīng)急預(yù)案庫;

　　在出現(xiàn)報警和異常的時刻，攝像機，環(huán)境監(jiān)測傳感器等前端感知設(shè)備均會在第一時間聯(lián)動到異常點;

　　工作人員可啟動多種手段例如視頻分析，遠(yuǎn)程控制等及時獲取到異常點的多種不同信息，并經(jīng)人工或者通過專家系統(tǒng)作出分析和判斷;

　　系統(tǒng)將自動彈出事故責(zé)任人(巡檢人員、維修人員、值班人員)，并在系統(tǒng)界面上直接點擊按鍵實現(xiàn)電話、短信通知，并進行應(yīng)急資源調(diào)度，指揮事故責(zé)任人進行現(xiàn)場處理;

　　該處理過程在系統(tǒng)中將全程記錄并形成事件庫，供上級領(lǐng)導(dǎo)調(diào)看，也為類似事件提供參考;

　　在系統(tǒng)中給出事件的指導(dǎo)性流程，使應(yīng)用規(guī)范性，標(biāo)準(zhǔn)化 ，在必要時刻可啟動緊急預(yù)案，使系統(tǒng)發(fā)揮最大的效力;

　　在報警時刻，可以自動聯(lián)動到相關(guān)的視頻點和電話，可直接通過軟件進行溝通;

　　系統(tǒng)可以模擬應(yīng)急事件發(fā)生，進行應(yīng)急演練和反事故演習(xí)。[nextpage]

　　視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

　　視頻監(jiān)控子系統(tǒng)中采用智能視頻分析技術(shù)，從而完成對現(xiàn)場特定監(jiān)視對象的狀態(tài)分析，并可以把分析的結(jié)果(標(biāo)準(zhǔn)信息、圖片或視頻圖像)上送到統(tǒng)一信息平臺;通過劃定警戒區(qū)域，配合安防裝置，完成對各種非法入侵和越界行為的警戒和告警。主要實現(xiàn)實時監(jiān)控、圖像儲存回放、視頻分析與互動。

　　控制和遠(yuǎn)動子系統(tǒng)

　　通過系統(tǒng)平臺可以對各子系統(tǒng)終端設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制。各輔助子系統(tǒng)之間可實現(xiàn)用戶自定義的設(shè)備聯(lián)動，包括現(xiàn)場設(shè)備門禁、環(huán)境監(jiān)測、報警等上報，如自動啟動/關(guān)閉空調(diào)、自動啟動/關(guān)閉風(fēng)機。

　　對智能變電站環(huán)境和設(shè)備進行防盜、防火、防人為事故的監(jiān)視;

　　操作人員可通過站端/調(diào)度端視頻主站對智能變電站的設(shè)備、現(xiàn)場進行監(jiān)視，可對智能變電站攝像機進行控制(左右、上下、遠(yuǎn)景/近景、近焦/遠(yuǎn)焦)，對于帶預(yù)置點云臺，操作人員可以直接進行云臺的預(yù)置和操作;

　　可完整的遠(yuǎn)程控制前端設(shè)備：如現(xiàn)場云臺、電動變焦鏡頭、防護罩雨刷、空調(diào)、排風(fēng)扇、抽水泵、照明設(shè)備等各種受控設(shè)備;

　　對操作人員能設(shè)置權(quán)限管理;

　　可進行當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)程布防/撤防，也可以事先確定布防/撤防策略，由平臺按照制定的策略自動進行布防/撤防;也可以通過電子地圖進行布防或者撤防;

　　具有操作聯(lián)動功能，當(dāng)運行人員對某一設(shè)備進行操作時，攝像機應(yīng)自動調(diào)整到該設(shè)備處，并啟動錄像裝置錄像;其他相應(yīng)的數(shù)據(jù)(如溫度、濕度等)能在監(jiān)控畫面上顯示。

　　報警子系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)建設(shè)時采用報警驅(qū)動模式，系統(tǒng)應(yīng)對報警信號做出最高優(yōu)先級的響應(yīng)，并通過報警推送相應(yīng)的視頻和各類站端信息。

　　接入子系統(tǒng)

　　本次建設(shè)重點為各種信息化子系統(tǒng)上報信息的融合，聯(lián)動和接入，所建系統(tǒng)具備足夠的擴展性，未來新增的信息化系統(tǒng)，可通過融合或接入等方式接入。

　　對門禁開關(guān)等狀態(tài)量進行獲取,實時上報告警;

　　環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)接入，主要的溫濕度、滴漏水等環(huán)境狀態(tài)進行獲取;

　　電子圍欄系統(tǒng)接入，對入入侵和異常狀況進行獲取。

　　語音子系統(tǒng)

　　語音子系統(tǒng)主要包括三部分：視頻監(jiān)控系統(tǒng)配套的語音子系統(tǒng)、應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)中的電話調(diào)度子系統(tǒng)、無線集群對講子系統(tǒng)。它們通過系統(tǒng)平臺可以實現(xiàn)互聯(lián)互通。

　　遠(yuǎn)程監(jiān)控中心與站端攝像機旁邊固定安裝的語音對講設(shè)備實現(xiàn)語音對講功能、廣播功能、高音喊話功能;

　　實現(xiàn)監(jiān)控中心值班人員與巡檢人員、維修人員、值班人員雙向語音通信，也可以預(yù)編輯好群組，進行群組呼叫;

　　每個變電站部署有無線電臺，通過語音網(wǎng)關(guān)接入系統(tǒng)，巡檢人員在變電站周邊，可通過無線對講機與監(jiān)控中心實現(xiàn)對講。

　　項目平臺特色

　　高度系統(tǒng)集成改變了各子系統(tǒng)獨立運行的局面，滿足了電力系統(tǒng)用戶“減員增效”的需求。該技術(shù)不單是對各獨立系統(tǒng)功能的簡單疊加，而是對各功能進行了整合優(yōu)化，并進行了智能關(guān)聯(lián)。用戶可以根據(jù)需要對各功能進行關(guān)聯(lián)，滿足規(guī)則后可以觸發(fā)相應(yīng)功能。

　　在實現(xiàn)該系統(tǒng)時，筆者所在公司充分考慮到現(xiàn)有電力局普遍已經(jīng)建設(shè)了電力視頻監(jiān)控系統(tǒng)，完全脫離該系統(tǒng)而重建浪費原有的投資，且不利于全面的推廣，因此系統(tǒng)平臺前端設(shè)備無需采用特殊設(shè)備，一般情況下可利用現(xiàn)有的電力監(jiān)控，只需要升級軟件平臺即可完成整個系統(tǒng)的升級，方便，節(jié)約。

　　軟件系統(tǒng)架構(gòu)

　　軟件系統(tǒng)主要由管理服務(wù)器軟件，客戶端軟件以及流媒體服務(wù)器軟件組成，支持C/S軟件系統(tǒng)主要架構(gòu)。

　　整個系統(tǒng)包括服務(wù)器和客戶端程序。服務(wù)器包括管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、存儲服務(wù)器、接入服務(wù)器、智能分析服務(wù)器和指揮調(diào)度主機等組成。當(dāng)計算機啟動后，服務(wù)器將自動運行，無需用戶進行干涉。

　　管理服務(wù)器是整個系統(tǒng)的控制中心，包括了一個配套的管理程序，以提供用戶進行設(shè)備配置和管理的操作界面。

　　流媒體服務(wù)器是綜合監(jiān)控系統(tǒng)省級或地區(qū)級主站的媒體處理單元，實現(xiàn)客戶端對音視頻的請求、接受、分發(fā)，流媒體服務(wù)器僅接受本域管理服務(wù)器的管轄，在管理服務(wù)器的控制下為用戶或其他域提供服務(wù)。

　　存儲服務(wù)器管理整個系統(tǒng)的(視頻數(shù)據(jù)、設(shè)備連接)資源。實時獲取外部DVR設(shè)備的信息，并按計劃執(zhí)行錄像任務(wù)，同時還支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢，實現(xiàn)錄像回放。

　　接入服務(wù)器主要用于設(shè)備與平臺之間的互聯(lián)互通，它將本設(shè)備需要向其他平臺傳輸?shù)男帕?、音視頻流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，發(fā)往其他平臺的通信服務(wù)器，同時將收到的采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的信令、音視頻流轉(zhuǎn)換成本平臺所能解析的協(xié)議語言，送往其他服務(wù)器進行分析操作。

　　智能分析服務(wù)器對視頻圖像界面劃分報警區(qū)域，當(dāng)有人闖入?yún)^(qū)域內(nèi)產(chǎn)生報警信號，智能分析服務(wù)器還可對視頻圖像進行對比分析，當(dāng)識別到異常時產(chǎn)生報警信號進行與其他設(shè)備聯(lián)動。

　　指揮調(diào)度主機提供視頻指揮調(diào)度和反事故演習(xí)業(yè)務(wù)的硬件支持。其輔助設(shè)備還包括調(diào)度臺、調(diào)度終端、短信貓、錄音服務(wù)器等組成，支持分布式部署。該平臺主要設(shè)備部署都是基于電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)，可以根據(jù)需要進行靈活部署。

　　系統(tǒng)主要客戶端

　　遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控：實現(xiàn)視頻實時監(jiān)控;語音對講;報警信息提示;預(yù)置點設(shè)置及燈光云臺控制;和SCADA系統(tǒng)的聯(lián)動。

　　反事故演習(xí)：有新的預(yù)案或者調(diào)度策略來時視頻畫面的及時切換及相關(guān)信息的反饋;對視頻預(yù)案或者調(diào)度策略中的視頻進行云臺燈光控制;對預(yù)案或調(diào)度策略進行管理和視頻聯(lián)動設(shè)置。

　　應(yīng)急指揮調(diào)度：視頻聯(lián)動預(yù)案和調(diào)度策略聯(lián)動視頻;視頻、燈光的控制及預(yù)置點設(shè)置;協(xié)助調(diào)度人員遠(yuǎn)程指揮調(diào)度。

　　事故障礙輔助分析：報警事件的查詢，可以對報警電站、報警名稱、時間、報警類型查看;報警錄像的查詢，可對報警時的錄像記錄進行查看。

　　結(jié)語

　　隨著無人值守變電站管理模式的推廣以及變電站巡檢制度的建立，電力視頻聯(lián)動綜合管理系統(tǒng)已成為電力行業(yè)的必備系統(tǒng)，被確定為電力部門五遙系統(tǒng)中的遙視系統(tǒng)。該系統(tǒng)可提高變電站運行和維護的安全性和可靠性，并可逐步實現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運行更為安全、可靠，減少人力物力的投入支出。