4G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控在電力系統(tǒng)上的應(yīng)用

梁翠瓊

摘 要：從4G技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢出發(fā)，提出了一種基于4G網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，詳述了該系統(tǒng)的功能組成、組網(wǎng)方案和系統(tǒng)特點(diǎn)。該系統(tǒng)以4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了在電力系統(tǒng)工作中的遠(yuǎn)程圖像采集、實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控等功能。

關(guān)鍵詞：3G 視頻監(jiān)控 電力終端

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0031-01

由于目前3G帶寬有限，WiFi傳輸距離有限、可移動性較差，無線視頻監(jiān)控并沒有得到大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用[1]。4G技術(shù)的特點(diǎn)是高傳輸速度、高帶寬、高穩(wěn)定性，對廣域無縫覆蓋以及強(qiáng)漫游的移動性提供了良好基礎(chǔ)[2]。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)需求日益加強(qiáng)，為滿足變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)視和無人值守，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，4G技術(shù)將會是建設(shè)智能電網(wǎng)的一個(gè)重要手段，而智能電網(wǎng)下的4G技術(shù)也將更好更快，基于4G 網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控技術(shù)為我們提供了一種解決方案。

1 在電力終端上應(yīng)用4G網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的可行性分析

本文是針對電業(yè)局的實(shí)際需求，為滿足變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)視和無人值守而設(shè)計(jì)的。將工業(yè)監(jiān)控、多媒體傳輸和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)高效、安全、方便為一體的遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作。

本文提出建立一套技術(shù)領(lǐng)先功能強(qiáng)大的監(jiān)控系統(tǒng)，適用于供電局各變電站的安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)、各個(gè)、各級變電站的視頻監(jiān)控、報(bào)警信息的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸以及監(jiān)控中心的建設(shè)。

該監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用在于：有機(jī)的將供電局不同地區(qū)的變電站之間的視頻監(jiān)控、火警、防盜系統(tǒng)結(jié)合到一起，利用網(wǎng)絡(luò)達(dá)到了遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程響應(yīng)，遠(yuǎn)程處理的網(wǎng)絡(luò)化管理的目的，就可以在高壓供電局建立該管轄區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控中心，以便對變電站統(tǒng)一管理、調(diào)度，實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)有人在管轄現(xiàn)場值班的時(shí)候可以管理現(xiàn)場并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決安全問題，即使沒有人在管轄區(qū)域值班的時(shí)候，管理中心也可以即使掌握現(xiàn)場情況，做出指令。在供電局發(fā)展技術(shù)現(xiàn)代化以及管理現(xiàn)代化的道路上提供了可靠的技術(shù)保障[3]。

2 基于4G網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)組成

綜上所述，在設(shè)計(jì)電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候，依據(jù)電力行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)和管理模式，分成遠(yuǎn)程監(jiān)控中心（主控中心、區(qū)域監(jiān)控中心）和變電站監(jiān)控前端部分（監(jiān)控前端）以及傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備幾部分。

如需在系統(tǒng)加入新的變電站時(shí)，只須建立站端監(jiān)控前端系統(tǒng)并建立和監(jiān)控中心的連接即可，系統(tǒng)各項(xiàng)功能和運(yùn)行狀態(tài)不受擴(kuò)建影響。

2.1.1 變電站監(jiān)控前端部分

變電站監(jiān)控前端部分設(shè)備安裝在變電站現(xiàn)場，完成變電站現(xiàn)場各種信息采集、處理、上傳，主要由攝像機(jī)、4G視頻服務(wù)器和告警處理單元構(gòu)成。

攝像機(jī)是為戶外專用攝像機(jī)，可靈活地變換監(jiān)控地點(diǎn)，并配有紅外燈可用于夜間監(jiān)控。

4G視頻服務(wù)器是視頻監(jiān)控的重要組成部分，內(nèi)置4G無線modem，嵌入式地實(shí)現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議、POP3/SMTP協(xié)議[5]。其主要完成的功能有：（1）采集變電站各監(jiān)控對象的視頻圖像和背景聲音，經(jīng)過壓縮編碼后上傳到監(jiān)控中心；（2）通過現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)連接解碼器，根據(jù)本地或監(jiān)控中心操作發(fā)出來的命令控制視頻切換、云臺自動巡視動作等；（3）根據(jù)告警處理單元、報(bào)警探測器采集到的各種狀態(tài)信息和報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)警視聯(lián)動錄像功能，自動啟動告警照明燈、警鈴等受控設(shè)備，自動以字幕、聲光提示報(bào)警加以說明；（4）與變電站相關(guān)自動化系統(tǒng)互聯(lián)互動，根據(jù)預(yù)先設(shè)定信息實(shí)現(xiàn)和所連接的自動化系統(tǒng)之間的聯(lián)動。

告警處理單元會最先處理報(bào)警探測器采集的干節(jié)點(diǎn)告警狀態(tài)，處理一些邏輯關(guān)系，通過RS232/485串口將該信息以數(shù)據(jù)的形式傳送至網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，最后抵達(dá)監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件會依照之前設(shè)定好的程序進(jìn)行系列相關(guān)操作。

2.2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控中心

遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的概念包括主控中心（調(diào)度中心）和區(qū)域監(jiān)控（巡檢）中心。遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的基本功能是完成所轄變電站圖像的實(shí)時(shí)顯示、控制、存儲、管理等功能，其硬件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)服務(wù)器、值班員工作站、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、存儲打印設(shè)備等組成。

設(shè)立系統(tǒng)服務(wù)器作為監(jiān)控中心的系統(tǒng)操作平臺，主要作用是對遠(yuǎn)端變電站傳輸?shù)男盘柕慕邮?、存儲、分析、統(tǒng)計(jì)以及查詢，與此同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)管理功能。

值班員工作站安裝Windows操作系統(tǒng)，通過IE瀏覽器對下轄各變電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下。

（1）低成本信息體系架構(gòu)。部分設(shè)備采用即安即用的模式，提高決策指揮的時(shí)效性和科學(xué)性。

（2）高集約化管理模式。對各種復(fù)雜的環(huán)境都可以進(jìn)行靈活的管理。

（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活。監(jiān)控系統(tǒng)可以是點(diǎn)對點(diǎn)，也可以是一個(gè)中心對各個(gè)站點(diǎn)的組成；可以設(shè)置多個(gè)分控圖像工作站在網(wǎng)絡(luò)上，來達(dá)到滿足多個(gè)用戶需求的目的，也可以用WEB方式組成多級監(jiān)控系統(tǒng)[7]。

3 結(jié)語

總而言之，隨著電力系統(tǒng)地發(fā)展將會有更多的高新技術(shù)被加入，逐步發(fā)展并趨于完善的4G技術(shù)，促使我們加強(qiáng)對4G技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，并應(yīng)盡快把握住日前的發(fā)展機(jī)遇，進(jìn)一步將電力系統(tǒng)的優(yōu)化配置以及智能電網(wǎng)建設(shè)從空想口號變成現(xiàn)實(shí)，在電網(wǎng)逐步壯大完善的過程中，4G技術(shù)的優(yōu)勢將愈來愈明顯。

參考文獻(xiàn)

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