变电站遥视警戒系统采用强大的流媒体软件技术专门设计了适合变电站遥视警戒系统所使用的视频服务器软件。它的主要作用是根据网络带宽、流量和用户的请求合理地分配各个视频流数据的传输,并可以依据用户网络的实际情况采取网络多播(MutilCast)技术以降低多个用户请求同一视频流数据时的网络流量。从而保证了图像质量,有效降低了在多用户并发操作下的图像延迟和带宽占用。同时也保证了高级别用户可以及时有效地获取所需信息。并且使变电站遥视警戒系统的采用不会影响在同一网络上用户其他系统的正常运行。
(2)数据采控技术
包括所有模拟信号、开关信号、电压电流的采集及设备远程控制等,相对来说,这是遥测遥控系统中比较成熟的技术。AnyShow变电站遥视警戒系统的数据采控模块系统稳定,准确性高。通过网络视频服务器的485总线方式,可以很方便接入各种数据采集设备。本方案采用我公司开发生产的一体化数据采集平台,具有数字输入量,模拟输入量和数字控制量的平滑接入能力,用于采集红外、门禁等告警数据,准确率高,反应时间短,是一款高性能的数据采控产品。
(3)数据传输技术
TCP/IP网络协议是目前最流行也是最稳定的网络协议。变电站遥视警戒系统在TCP/IP网络协议之上开发了专用通讯层,针对图像数据的混合传输做了优化处理,适合多点视频和数据的并发传输,降低了系统资源的占用率。同时设计了专用文件传输协议,用于录像文件的传输。该通讯层支持多种TCP/IP协议的传输,包括TCP、UDP、多播等。
(4)数据存储、处理、分析技术
为了对告警数据进行分析处理,变电站遥视警戒系统使用了Microsoft公司的SQL Server数据库系统。并成功地实现了数据库的分布存储和访问,有效地降低了系统负担,大大提高了系统的稳定性。同时,系统支持对数据的多种查询和分析方式。
同时系统提供了各类数据库。主要有告警数据库、历史统计值数据库、实时曲线数据库、系统事件数据库。从而为整体数据的存储、处理及分析提供了强有力的依据。
系统结构组成与系统组网方式
1.系统结构组成
(1)前端变电站数量
电力变电站遥视警戒系统不限定前端变电站/所的数量,但前端变电站/所的数量会影响整个系统的性能。变电站遥视警戒系统在前端变电站/所少于等于32个时系统性能最佳。在前端变电站/所少于等于64个时,系统性能基本不受影响。当前端变电站/所数量大于64个时,通常的做法是将这些变电站/所拆分成若干个分控中心(每个分控中心的前端变电站/所数量小于64个)。在这些分控中心之上再建立一个监控中心,从而组成一个树型网络结构。监控中心主要完成一些对分控中心的管理(包括非实时管理,如报表、统计等和实时管理即接管)。
(2)传输信道选择
目前,对于变电站遥视警戒系统通常有以下几种传输方式:
◆以太网传输方式
以太网传输方式要求各变电站(所)的光纤或微波设备提供以太网接口,以便于变电站(所)的图像、声音及数据经监控主机通过以太网接口上传至监控中心。或者要求变电站(所)已经和监控中心通过局域网相连。变电站(所)的图像、声音及数据经监控主机通过以太网经过各级路由器、交换机或HUB上传至监控中心。
◆2M以太传输方式
2M以太传输方式要求各变电站(所)的光纤设备提供2M接口,以便于变电站(所)的图像、声音及数据经监控主机通过2M以太网桥上传至监控中心;监控中心通过2M以太网桥将各变电站(所)的上传的图像、声音及数据汇集到中心网络交换器上与局域网上其他机器连接,供其进行处理。
◆2M模拟传输方式
2M模拟传输方式要求各变电站(所)的光纤设备提供2M接口,以便于变电站(所)的图像、及数据经2M图像编码器上传至监控中心;监控中心经2M图像解码器将各变电站(所)的图像解码到模拟监视器或电视墙上,或经过二次编码接入中心以太网。同时将各个变电站(所)的数据汇集以便集中管理。
(3)系统整体组网结构
变电站遥视警戒系统可按行政区域划分,采用星形拓扑三级组网结构,如图1所示:
如图2所示,在无人值守的变电站一级建立视频和环境监控体系,将多个变电站的视频和数据信息通过通讯网络上传到分控中心。多个分控中心本着负荷分担的原则,对所属各变电站信息进行分析处理,进行相应的显示、录像和控制,同时可以通过电力系统提供的通讯网络把数据上传到监控中心。监控中心根据需要选择观察前端变电站的信息,并为省一级的控制中心预留通讯接口,可以随时将信息上报,供统计分析之用。
如前端变电站数量所叙,当前端变电站数量n大于64时,为了系统的整体性能稳定,我们需要建立分控中心;分控中心只需增加相应的业务台即可。
从实际的应用来看,如果所属变电站数目不多,分控中心和监控控中心不需要单独设置。也可以根据实际的需要和行政划分不设立分控中心,而以监控中心取代分控中心的作用。
2. 系统组网方式
(1)变电站前端组网设计
◆前端变电站组成描述:
组成:2M-以太网桥、网络视频服务器、多路视频矩阵切换器、一体化数据采集平台及各种传感器。在门卫、围墙四周合理设置报警装置,在一些重要的设备区及场所设备摄像点,达到监控无肓区。
视频:前端视频信号由多路视频矩阵切换器接入,经网络视频服务器数字化处理后,通过网桥上传至监控中心,
数据:一体化采集平台主要用于前端告警量的接入,并经网络视频服务器提供的透明串口上传到监控中心。
(2) 监控中心组网设计
◆监控中心组成描述
中心设备:2M-以太网桥、以太交换机、视频接入服务器、业务台、打印机等。
流程:中心通过2M-以太网桥接入前端采集信号,同时进入中心以太交换机,中心通过以太网分挂接入服务器、业务台等,业务台可实现采集信号的处理分析:视频信号可进行录像及检索,如果接受到前端传感器发生报警信号,可对前端进行控制,包括控制云台转动到相应报警地点,控制灯光照明及拉响警笛;另外可通过软件预置,当发生报警时,可自动拨号到指定移动电话或发送短消息。