電力無線視頻監控系統分析

謝 飛，邵淑燕，彭 潔

（國網山東省電力公司經濟技術研究院，濟南 250021）

電力無線視頻監控系統分析

謝 飛，邵淑燕，彭 潔

（國網山東省電力公司經濟技術研究院，濟南 250021）

為進一步避免專業管理監管不全面、不及時，提升工程的建設管理水平，充分發揮專業管理能力的優勢，建立電力無線視頻監控系統。通過前端圖像和控制信號采集、站內圖像無線傳輸、光纖通信以及工程建設監控中心等功能模塊，實現對建設施工全過程、全方位、無死角的監控管理，加強工程質量過程控制，提高工程建管的信息化、專業化、標準化管理水平。

視頻監控；無線技術；建設管理

0 引言

目前省級電力公司直管電網建設工程任務繁重，項目管理人員相對不足，而“大建設”新體系下精益化的管理需求對工程項目管理提出了更高要求；同時目前電網建設工程項目管理手段單一，不能通過信息化手段實現對電網建設管理信息的動態監控，不利于提高電網建設管理信息化、標準化和專業化水平。

由于500 kV及以上電壓等級的輸變電工程點多面廣，專業涉及比較多，信息分散在多個業務系統中，參建人員水平參差不一，造成各工程管理水平不一致，甚至出現各專業管理監管不全面、不及時的情況，在現有管理人員基本不變的情況下，利用可視化、3G移動視頻等高科技現代化的監控手段，有效監督和檢查施工現場安全文明施工狀況，全面掌握工程進度，加強工程質量過程控制。

基于在建輸變電工程施工現場環境的復雜性、特殊性，若在工地現場全部采用有線傳輸方式，進行基礎網絡架設（視頻線、電源線、控制線的敷設），存在施工難度大、成本高等缺點，而且隨著工程施工的進行，系統各種線纜容易遭到破壞，造成系統的不穩定，一旦工程施工結束，所敷設的臨時線纜再次利用比較困難，造成成本的浪費，故在變電站建設施工的園區內，采用無線網絡視頻傳輸搭建前端的視頻采集傳輸模式，能很好解決這些問題。

1 前端圖像和控制信號采集

前端圖像和控制信號采集部分主要由攝像機、球型云臺、視頻服務器、安裝支架和基礎設施組成。

室外施工現場的前端圖像采集和控制信號傳輸由無線網橋加網絡視頻服務器及一體化勻速球機組成。通過鏡頭的變焦變倍及云臺的隨意轉向，對現場的部分細節進行縮放檢視，攝像機分布在變電站施工現場的重要節點位置，居高臨下，對工地全方位實施監控。攝像機、云臺、網橋、網絡視頻服務器設備的電源部分由220 V市電提供。

室內項目部配置一套視頻錄像服務器，通過一根網線直接連接網絡交換機1套，網絡交換機再通過相應傳輸設備將視頻信號傳送回本部，其中視頻錄像服務器可對采集到的視頻信息進行錄像存儲，便于隨時調用觀看。

2 在建變電站圖像無線傳輸

圖像的無線傳輸主要有模擬微波信號無線傳輸、數字微波信號無線傳輸和3G信號無線傳輸。

根據項目現場情況和需求，系統采用5.8 GHz頻段數字微波信號建立變電站施工現場的無線傳輸鏈路，實現視頻信號和控制信號的無線傳輸［1］。

系統的數字微波無線傳輸鏈路通過無線網橋接進行建立。監控前端采用模擬攝像機接入網絡視頻服務器（Digital Video Server，DVS），網絡視頻服務器把采集的模擬視頻信號轉換成數字視頻信號，通過無線網橋發射數字信號到對端的無線網橋上。接收到數字信號的無線網橋，通過網絡交換機傳輸到電力局域網［2］。

此方案是采用一點對多點的解決方案，即：一個接收的網橋可以連接多個發射網橋傳回來的信息。如圖1所示，在變電站施工項目部有局域網網絡信號的接入處作為視頻信號的采集匯總中心，來做一對多的連接。在施工工地的制高點設置網橋和全向天線，保障每個視頻采集點的網橋到匯聚中心網橋的鏈路是暢通無遮擋的。工地中每個監控點處的攝像機通過視頻線、485控制信號線與視頻服務器連接，視頻服務器通過一根網線直接連接到無線網橋上。監控中心處通過放置的無線網橋和全向天線，建立與各個視頻采集點無線網橋圖像傳輸的無線傳輸鏈路，接收多方位的監控點處無線網橋傳回的圖像信息，同時通過無線鏈路將云臺的控制指令傳輸到前端攝像頭，實現管理員對云臺和攝像頭的控制，各個前端傳回的多路數字視頻圖像通過網線接入電力局域網，實現變電站施工現場圖像的采集及無線傳輸。

圖1 無線信號傳輸連接圖

3 圖像光纖傳輸

變電站在建設施工階段，從臨近變電站至輸變電工程現場架設站用電源輸電線路，同時沿線路架設1條24芯OPGW-70光纜，采用G.652D型單模光纖，形成臨近變電站至施工現場的光纜路由通道［3］。

輸變電工程項目部配置地區級622 Mb／s SDH光傳輸設備1套，對端變電站原有光傳輸設備增配622 Mb／s光接口板1塊［4-5］，并開通項目部至臨近變電站的相應光路1路，使輸變電工程項目部通過臨近變電站接入電力局域網，并保證信息的安全、可靠傳輸，搭建基于光纖通信為傳輸網絡的遠程監控系統［6］。

在輸變電工程竣工投產后，項目部圖像傳輸光纖網絡仍可傳輸變電站相關業務信息，作為備用通道使用。

4 工程建設監控中心

工程建設監控中心作為整個系統的控制、圖像顯示、圖像錄像中心，負責接收各個變電站工程現場通過電力系統內部網絡傳輸過來的視頻信息，如圖2所示。監控中心工作人員通過大屏幕電視墻對在建變電站工程現場進行清晰地觀察，能夠實時、準確、直接地了解和掌握各個工地的情況、進度，并及時對發生的情況做出反應，對有關數據進行存儲、分析，為以后的決策和改進提供有力支持。

監控中心對云臺、鏡頭的控制指令通過無線設備傳送到各個工程的現場。控制指令包括現場任意點攝像機云臺、鏡頭的光圈、焦距、變倍；云臺的上、下、左、右、自動或輔助控制遠端的電源、攝像機開關等操作。視頻數據同時存入存儲服務器，進行錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復等。日后，管理人員可以通過計算機訪問存儲服務器查詢回放視頻錄像。

圖2 工程建設監控中心音視頻拓撲

5 成果

電力無線視頻監控系統實現了對所有在建輸變電工程現場的遠程視頻監控，全景式集中監控工程的施工情況、進度情況、安防情況、質控情況，真正做到工程全過程、無盲點、無死角的全面監管，保障各項操作按照規范要求進行，徹底消除各種安全隱患，促進建管中心項目管理模式由傳統的“就地管理”向“遠程管控”方式的轉變，真正實現辦公室與施工現場之間的“零”距離對接。

6 結語

電力無線視頻監控系統通過在建變電站現場的攝像機、云臺、網橋、網絡視頻服務器設備、相關網絡傳輸及監控中心等設備設施，實現施工現場前端圖像采集、圖像無線傳輸、系統網絡傳輸、現場實時監控等功能，同時改進了在建變電站施工現場視頻監控存在的諸多問題，并綜合考慮施工、維護操作、擴容建設、再利用等諸多因素，有力提高了輸變電工程現場監管力度。

［1］斯托林斯（美）.無線通信與網絡［M］.北京：清華大學出版社，2005.

［2］楊波，周亞寧.大話通信：通信基礎知識讀本［M］.北京：人民郵電出版社，2009.

［3］GB 50545—2010 110 kV～750 kV架空輸電線路設計規范［S］.

［4］YD 5095—2014同步數字體系（SDH）光纖傳輸系統工程設計規范［S］.

［5］DL／T 5404—2007 電力系統同步數字系列（SDH）光纜通信工程設計技術規定［S］.

［6］Q／GDW 166.4—2010 國家電網公司輸變電工程初步設計內容深度規定第4部分：電力系統光纖通信［S］.

Analysis of Power Wireless Video Monitoring System

XIE Fei，SHAO Shuyan，PENG Jie
（Economic&Technology Research Institute，State Grid Shandong Electric Power Company，Jinan 250021，China）

In order to ensure the comprehensive and timely professional management supervision，improve the construction management level of the project，and give full play to advantages of professional management ability，the power wireless video surveillance system is built.The system can realize monitoring and management of the whole process，omnibearing and free of dead corner through modules of the front end image and control signal acquisition，the station image wireless transmission，optical fiber communications and the engineering construction monitoring center.The system can strengthen the engineering quality process control，improve the engineering construction management level of informatization，professionalization and standardization.

video surveillance；wireless technology；construction management

TP277

：B

：1007－9904（2017）04－0044－03

2016-11-19

謝 飛（1987），男，工程師 ，從事電力通信設計工作。