【文章內容簡介】 r）數(shù)字視頻服務器 6. 系統(tǒng)總 體設計 10 變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)是由 門禁系統(tǒng)、 緊急報警 系統(tǒng) 、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 及 視頻監(jiān)控（含移動視頻監(jiān)控）系統(tǒng)、視頻行為分析等系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)既單獨的運行，又相互聯(lián)系。 . 系統(tǒng)架構 . 用戶界面層 用戶終端提供給用戶交互操作接口，供用戶訪問系統(tǒng)。用戶界面層針對不同的用戶提供了不同的用戶應用界面。用戶界面層從功能上包括了報警管理、門禁管理、視頻監(jiān)控管理、電子地圖管理、環(huán)境監(jiān)控管理、系統(tǒng)配置管理、 WEB服務等七個方面；從表現(xiàn)形式上，包括了 C/S應用及 B/S應用。 為了方便管理中心對全局狀態(tài)的掌握及指揮調度的方便性，對于 管理中心采用一機多屏的顯示方式進行信息顯示與指揮調度，如下圖一機三屏所示：左側屏為事件屏中間的顯示屏，集中顯示報警事件的列表及相應事件的內容，讓管理中心可以直觀而實時地了解不同報警事件的狀態(tài)，以便可以按不同優(yōu)先級對不同的報警事件進行指揮調度；左側第二屏為主顯示屏（主屏），顯示 GIS主畫面，以圖形化的方式，顯示路網結構、報警事件分布與狀態(tài)、變電站安防設施分布及工作狀態(tài)等信息，該屏幕為管理中心提供全局概覽；第三屏主要用來表現(xiàn)管理中心感興趣的具體的視頻、照片等圖形信息，如視頻等信息。利用一機三屏模式管理中心就可以 從宏觀到微觀來隨時掌握各變電站當前的安全態(tài)勢，同時可以將精力專注于警報事件，隨時應對不同的報警事件，保證變電站安全。系統(tǒng)根據用戶需求也可采用一機單屏、一機雙屏、一機四屏等模式。 . 系統(tǒng)應用層 承擔事物處理的中間環(huán)節(jié)，負責和控制數(shù)據庫操作，接受和處理客戶端請求，負責系統(tǒng)的業(yè)務邏輯處理以及提供各類應用服務。應用層主要包括了門禁控制、報警聯(lián)動、視頻監(jiān)控、溫濕度監(jiān)控、電壓電流監(jiān)控、煙感監(jiān)控、水浸監(jiān)控、對講廣播、設備巡檢、變電站位置顯示等。 11 . 設備接入層 設備接入層主要負責前端設備接入與控制，主要由以下幾個子系統(tǒng)完成： ? 視頻管理系統(tǒng)負責接入與控制編解碼器與硬盤錄像機等； ? 門禁系統(tǒng)負責接入與控制門禁控制器、入侵探測器等； ? 環(huán)境系統(tǒng)負責接入與控制溫濕度變送器、電壓電流變送器、煙感傳感器、水浸傳感器等 ? 緊急報警系統(tǒng)負責接入與控制報警開關及報警輸出設備，如警鈴、聲光報警等； . 平臺特點 . 集成功能 各個技術子系統(tǒng)完成不同范圍內的任務，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)完成視頻的傳輸、顯示與存儲等。各子系統(tǒng)將這些功能集成到一個高層應用平臺上來，由高層的集成平臺針對同一件報警事件處理時，讓各個不同的子系統(tǒng)同時協(xié)同工作。指揮中心將建立起一個集成各職能子功能 于一身統(tǒng)一的操控平臺，這是一個管理中心應用的平臺。指揮中心的建設經歷了單項子系統(tǒng)建設、各子系統(tǒng)統(tǒng)一由中心操控但各子系統(tǒng)相互獨立、指揮中心系統(tǒng)集成三個階段。目前已經發(fā)展到系統(tǒng)集成階段，各個信息管理或技術子系統(tǒng)有可能采用不同的技術來建設，但應共同遵守接口規(guī)范，這樣系統(tǒng)建設完成后指揮中心可以在一個統(tǒng)一的操作界面下對不同子系統(tǒng)進行協(xié)調聯(lián)動。集成功能就是建立起一種技術路線，在指揮調度集成系統(tǒng)中可以與電力系統(tǒng)管理數(shù)據中心、技術子系統(tǒng)建立起互通互聯(lián)的機制，實現(xiàn)從這些系統(tǒng)中采集信息的職能，從而收集各子系統(tǒng)產生的信息。已經建 成的業(yè)務子系統(tǒng)如安防監(jiān)控、門禁、智能分析、無人值守系統(tǒng)是電力管理的四大業(yè)務系統(tǒng)，這些業(yè)務系統(tǒng)在日常運行過程中不斷產生著業(yè)務數(shù)據，經過抽取及加工變成了變電管理部門的業(yè)務信息，這些業(yè)務信息目前分別存儲在不同的業(yè)務系統(tǒng)中，通過不同的查詢系統(tǒng)為其它業(yè)務部門提供信息服務。而通過電子地圖集成平臺的集成功能實時反映到調度中心的操控平臺中來，電子地圖集成平臺建成后將把這些系統(tǒng)所產生的信息統(tǒng)納入到系統(tǒng)中，由系統(tǒng)對外提供對用戶及應用的信息服務。 各子系統(tǒng)的信息經過集成的鏈路，采集到系統(tǒng)中后，由系統(tǒng)完成電力部門對各變電站的安全監(jiān) 視功能。監(jiān)視全市范圍內的電力安全態(tài)勢，當發(fā)現(xiàn)異常時及時向管理中心報警與提示。因此集成功能就是讓電力管理部門可以看到電力安全管理相關的各種信息。 12 . 調度功能 當發(fā)生報警事件時，管理中心在指揮中心利用操控平臺能夠通過相關部門調度相關的人員、設施、消防救援。同時系統(tǒng)對調度的整個過程進行記錄，事后可以進行回放并由專家對其進行評價，合理的指揮調度可以作為預案存儲，當以后再有類似事件發(fā)生時可以參考。指揮調度功能就是在集成功能基礎上，管理中心的控制指令可以下達到各技術子系統(tǒng)及相關的人員。 . 電子預案功能 建立起電子預案系統(tǒng)當 有報警事件發(fā)生時管理中心可以參考預案進行正確的指揮調度。通過對數(shù)據中心電力管理的數(shù)據進行處理，為電力安全管理提供輔助決策功能。將傳統(tǒng)基于文本的紙質預案經過數(shù)字化抽象，結合事故后果模擬分析、 GIS地圖、電力應急保障等系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)紙質預案的存儲、管理、升級和使用不便等問題。系統(tǒng)可以根據文字應急預案提取信息要素，包括預案四階段的任務（預防、準備、響應、恢復）以及每項任務配備的資源，然后組成應急指揮基本信息單元，系統(tǒng)可以快速制定多種應急救援方案，動態(tài)加載數(shù)據生成指揮體系和任務列表，為實現(xiàn)快速響應提供支持。 . 地理信 息圖形化管理 電力遠程綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個涉及微觀結構和宏觀系統(tǒng)的多分支系統(tǒng)。大量與宏觀有關的事件具有空間分布特點。然而，在實際工作中要利用這些空間信息來為應急指揮決策服務很不方便，要么是在紙質地圖上進行標注，要么很難找到合適的地圖，工作效率低，而且難以更新和維護，數(shù)據量很大時更是難以進行。此外，圖形數(shù)據和屬性數(shù)據不便于相互作用和相關分析。 在電力站監(jiān)控中，地理因素是需要考慮的一個重要方面，眾多的應急事件都具有空間屬性，如變電站點的設置、消防設施的分布都與地理位置有關。 GIS也 是一項廣泛使用的技術，可以將 公共應急 所涉及的信息（如危機態(tài)勢、應急指揮相關資源分布、應急方案等）在基礎的空間地理圖形上形象地表現(xiàn)出來，便于指揮和決策人員直觀地進行形式判斷、形成決策或進行資源調度 ， GIS可以通過空間關系（坐標系統(tǒng)）將不同的數(shù)據庫連接起來進行交互顯示和分析，能夠更加充分地考查地理相關因素。 13 . 視頻監(jiān)控系統(tǒng) . 系統(tǒng)的主要功能 . 地理信息圖形化管理 概括而言， GIS在本系統(tǒng)中的地位與作用主要包括： 1) 信息資源集成的樞紐 對電力指揮中心而言，各無人值守變電站繁多，要有效地集成和整合這些信息必須建立一個統(tǒng)一的信息集成框架。 以時 間與空間的框架為基礎整合與集成各部門的業(yè)務信息是解決信息資源整合與集成最為有效的技術手段，將各類信息落實到地理空間上，便可以有效地發(fā)現(xiàn)它們之間的相互關系，從而了解不同區(qū)域之間的空間差異及隱含的規(guī)律。 2) 直觀的信息表達功能 GIS 強大的地圖創(chuàng)建功能可以根據原始數(shù)據來制作專題地圖，如消防設施分布圖、人口密度圖等。 GIS可以方便地計算多個區(qū)域的面積、兩點間的距離、建立緩沖區(qū)域，從而可以分析該地區(qū)的各項數(shù)據等，為采取進一步的措施打下基礎。 3) 空間型輔助決策支持 以應急指揮為例， GIS能夠清楚地顯示某個地區(qū)的交通狀況，利 用網絡分析可進行最優(yōu)路徑的選擇和快速反應決策。如能夠準確及時地定位、顯示電話的位置，并可以及時地選擇最佳的出動路線，從而為行動提供極大方便。 綜上所述電力遠程綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的無人值守變電站、安防監(jiān)控都需要用到電子地圖軟件， GIS可以作為一個統(tǒng)一的集成平臺，各子系統(tǒng)都可以在這個平臺上集中管理和系統(tǒng)聯(lián)動，可以使不同安防子系統(tǒng)的功能得到充分發(fā)揮，同時可以實現(xiàn)信息共享，實現(xiàn)綜合管理，使系統(tǒng)可以實現(xiàn)優(yōu)化管理、提高工作效率、實現(xiàn)相關子系統(tǒng)有機聯(lián)動，提高整個變電站的安全防范水平 . 14 . 監(jiān)控中心管理 系統(tǒng)采用開放的多 級服務器構架，可以設置多個二級、三級指揮中心，通過多臺中心服務器和對應的邏輯關系，進行分級監(jiān)控和管理。不受距離限制，可以部署到任何地方，便于跨區(qū)域、大范圍組網。 . 本地 /遠程實時監(jiān)視 可以實現(xiàn)以下功能： ? 界面友好操作簡單，經過管理中心服務器認證后，能自動以樹形結構將瀏覽的前端設備和攝影頭編排列出來，可以根據職能或業(yè)務或區(qū)域進行分組。同時結合手工自由點播，可以非常直觀、方便的查看權限許可的實時或非實時畫面 ? 支持 16 畫面切換監(jiān)控 ? 支持對音頻的實時接收，可選擇靜音 /打開音頻 ? 支持多畫面輪巡，即系 統(tǒng)應具備視頻自動巡視功能，在可設定的間隔時間內對所有的監(jiān)控點進行巡檢，參與輪巡的對象可以任意設定，包括不同監(jiān)控點的、同一監(jiān)控點內不同攝像機、同一攝像機的不同預置位等，輪巡間隔時間可設置 ? 支持圖像實時抓拍與瀏覽功能 ? 支持本地實時錄象功能 ? 抓拍和錄象路徑可設置 ? 提供實時碼率顯示功能，顯示與關閉提供開關操作 ? 云臺控制（上、下、左、右），包括自動巡航，預制位、燈光 /雨刷功能的支持 ? 可變鏡頭遠近、大小、聚焦調節(jié) ? 攝象機色度、亮度、飽和度、對比度的實時控制 . 本地 /遠程錄像回放 支持本地的查詢回放及遠程的查詢回放功能。 本地查詢回放指監(jiān)控終端通過本級監(jiān)控中心平臺查詢到本中心所有有權的錄像數(shù)據清單，并可以回放清單中的錄像片斷；遠程查詢回放指監(jiān)控終端可以查詢到所有下級監(jiān)控中心平臺和經授權可以訪問的上級或同級監(jiān)控中心平臺的有權錄像數(shù)據，并可以回放清單中的錄像片斷。 15 回放用戶交互界面要求盡可能友好，可以直觀地為用戶反映所查時間段內的錄像資料情況，并可以點取播放。用戶選擇觀看的視頻為正在錄制的文件時可以選擇實現(xiàn)為用戶打包然后播放。 回放支持快放、慢放、暫停、抓幀、抓拍、抓錄等功能。 提供方便的錄像檢索、查詢手段，可根據時間、地點等信 息檢索并回放，回放時可實現(xiàn)播放、快放、慢放、拖曳、暫停等功能，可選擇實現(xiàn)多路同步回放功能。要求提供錄像文件播放器，并支持如 Media Player等通用的免費播放器。可實現(xiàn)錄像的按文件、按時段下載功能。 . 語音對講與廣播 各個監(jiān)控中心之間、指揮中心和客戶端之間，以及客戶端之間可以通過網絡直接進行語音雙向對講，便于不同監(jiān)控終端的信息交流。 . 電站儀器儀表狀態(tài) 監(jiān)控 （采用全景圖像） 電站儀器儀表狀態(tài)監(jiān)控能否發(fā)揮最大功能 ,攝像機在變電站現(xiàn)場的安裝位置是否合適十分關鍵。一般應監(jiān)視變電站的儀器儀表狀態(tài)，同時監(jiān)控變電站 場地、大門、圍墻等。安裝時可根據現(xiàn)場設備狀況決定安裝位置 ,盡量達到既能看到設備全貌 ,又能看清重要細節(jié)的要求。 但常規(guī)采用多個攝像機的方式會分成了很多的視頻畫面不利用整個電力儀器儀表的整體監(jiān)控，因此為了實現(xiàn)變電站的整個圖像的視頻分析，我們還可以采用全景圖像的方式來進行視頻監(jiān)控功能 圖片的實時傳送 通過實時抓取的圖片可以把圖片資料也納入了數(shù)據庫的統(tǒng)一管理。而圖片資料的查詢和查看則由圖片瀏覽器完成。當用戶在遠程時可以在圖片瀏覽器里進行圖片文件的搜索、顯示、排版、打印等工作。 16 . 移動 視頻 在一個相對的監(jiān)控區(qū)域里 ,無倫是旋轉式還是軌道式的攝像機都存在一定的盲區(qū) ,為彌補這一盲點 ,我們在本系統(tǒng)新增了無線手持式攝像機 ,這樣對變電站設備的安裝、檢修提供遠程技術指導和過程監(jiān)督變成了現(xiàn)實，在應急事件中為指揮中心關心的重點區(qū)域和可能事故中固定攝像機的損壞提供了強有力的備案。 由于變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)屬于數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，所以將其在基于數(shù)字網絡技術的無線通訊網絡中傳輸，不需要經過太多的轉換，本身即具備了得天獨厚的優(yōu)勢。對變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)來說有以下兩個作用； 日常服務。本系統(tǒng)能夠將其中變電站圖像提供給一般維護人員查詢，則可以解決維護人員及時的看到變電站的實時情況問題，比通過其他的方式更加直觀； 指揮服務。當變電站應急情況發(fā)生時，應急決策者一般都不在指揮中心中。如果我們能夠利用無線手持式攝像機為其提供一套實時視頻調用的裝置，則決策者可以快速了解情況，便于決策。 . 智能分析系統(tǒng) 智能視頻監(jiān)控是對系統(tǒng)設定目標智能檢測跟蹤并對比的技術， 可以自動分析對比出變電站重點監(jiān)控區(qū)域的異常情況，并探測和識別遺留物體，跟蹤目標從而確定它是否會引發(fā)自定義的報警事件，通過已經定義好的報警方式向指揮中心預警 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以明確地區(qū)分出人、車或其它物體，并 過濾掉類似水波、潮汐、樹葉、光影等自然干擾和光線變化影響，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中目標出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)能夠以最快、最佳的方式提供有用信息或告警，這些信息是必須及時得到處理的真實信息，它將有效地提高報警的精確度和降低人工檢測的勞動強度，同時拓展了視頻報警的應用范圍。 . 系統(tǒng)構成 智能視頻分析系統(tǒng)主要由前端視頻采集設備，視頻分析主機和視頻分析管理端組成。前端視頻采集設備采用 AV8180 全景攝像機， 180 度對變電站重點監(jiān)控區(qū)域的每一個角落進行監(jiān)控。采集到的數(shù)字視頻信號通過網絡傳輸?shù)揭曨l分析主機，視頻分析主機對現(xiàn)場的狀況進 17 行智能分析。如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場有異常情況時，智能分析主機會提示報警并截取一張現(xiàn)場圖片提供給管理人員。 視頻采集端 高清晰 IP全景攝像機是最快速的百萬畫素攝影機，采用先進的 MegaVideoTM專利技術，核心是海量影像高速處理能力，能夠在普通 CPU架構的方案中，以高度最優(yōu)化的專利算法，每秒進行六百億次的動態(tài)影