【文章內(nèi)容簡介】 r）數(shù)字視頻服務(wù)器 6. 系統(tǒng)總 體設(shè)計(jì) 10 變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)是由 門禁系統(tǒng)、 緊急報(bào)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(dú)的運(yùn)行，又相互聯(lián)系。 . 系統(tǒng)架構(gòu) . 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(yīng)用界面。用戶界面層從功能上包括了報(bào)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(wù)等七個方面；從表現(xiàn)形式上，包括了 C/S應(yīng)用及 B/S應(yīng)用。 為了方便管理中心對全局狀態(tài)的掌握及指揮調(diào)度的方便性，對于 管理中心采用一機(jī)多屏的顯示方式進(jìn)行信息顯示與指揮調(diào)度，如下圖一機(jī)三屏所示：左側(cè)屏為事件屏中間的顯示屏，集中顯示報(bào)警事件的列表及相應(yīng)事件的內(nèi)容，讓管理中心可以直觀而實(shí)時地了解不同報(bào)警事件的狀態(tài)，以便可以按不同優(yōu)先級對不同的報(bào)警事件進(jìn)行指揮調(diào)度；左側(cè)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(wǎng)結(jié)構(gòu)、報(bào)警事件分布與狀態(tài)、變電站安防設(shè)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(jī)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(dāng)前的安全態(tài)勢，同時可以將精力專注于警報(bào)事件，隨時應(yīng)對不同的報(bào)警事件，保證變電站安全。系統(tǒng)根據(jù)用戶需求也可采用一機(jī)單屏、一機(jī)雙屏、一機(jī)四屏等模式。 . 系統(tǒng)應(yīng)用層 承擔(dān)事物處理的中間環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)和控制數(shù)據(jù)庫操作，接受和處理客戶端請求，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯處理以及提供各類應(yīng)用服務(wù)。應(yīng)用層主要包括了門禁控制、報(bào)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(shè)備巡檢、變電站位置顯示等。 11 . 設(shè)備接入層 設(shè)備接入層主要負(fù)責(zé)前端設(shè)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(fù)責(zé)接入與控制編解碼器與硬盤錄像機(jī)等； ? 門禁系統(tǒng)負(fù)責(zé)接入與控制門禁控制器、入侵探測器等； ? 環(huán)境系統(tǒng)負(fù)責(zé)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(bào)警系統(tǒng)負(fù)責(zé)接入與控制報(bào)警開關(guān)及報(bào)警輸出設(shè)備，如警鈴、聲光報(bào)警等； . 平臺特點(diǎn) . 集成功能 各個技術(shù)子系統(tǒng)完成不同范圍內(nèi)的任務(wù)，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(yīng)用平臺上來，由高層的集成平臺針對同一件報(bào)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(yīng)用的平臺。指揮中心的建設(shè)經(jīng)歷了單項(xiàng)子系統(tǒng)建設(shè)、各子系統(tǒng)統(tǒng)一由中心操控但各子系統(tǒng)相互獨(dú)立、指揮中心系統(tǒng)集成三個階段。目前已經(jīng)發(fā)展到系統(tǒng)集成階段，各個信息管理或技術(shù)子系統(tǒng)有可能采用不同的技術(shù)來建設(shè)，但應(yīng)共同遵守接口規(guī)范，這樣系統(tǒng)建設(shè)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(jìn)行協(xié)調(diào)聯(lián)動。集成功能就是建立起一種技術(shù)路線，在指揮調(diào)度集成系統(tǒng)中可以與電力系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)中心、技術(shù)子系統(tǒng)建立起互通互聯(lián)的機(jī)制，實(shí)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(chǎn)生的信息。已經(jīng)建 成的業(yè)務(wù)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(wù)系統(tǒng)，這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)在日常運(yùn)行過程中不斷產(chǎn)生著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過抽取及加工變成了變電管理部門的業(yè)務(wù)信息，這些業(yè)務(wù)信息目前分別存儲在不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，通過不同的查詢系統(tǒng)為其它業(yè)務(wù)部門提供信息服務(wù)。而通過電子地圖集成平臺的集成功能實(shí)時反映到調(diào)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(chǎn)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(yīng)用的信息服務(wù)。 各子系統(tǒng)的信息經(jīng)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(nèi)的電力安全態(tài)勢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時及時向管理中心報(bào)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(guān)的各種信息。 12 . 調(diào)度功能 當(dāng)發(fā)生報(bào)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(guān)部門調(diào)度相關(guān)的人員、設(shè)施、消防救援。同時系統(tǒng)對調(diào)度的整個過程進(jìn)行記錄，事后可以進(jìn)行回放并由專家對其進(jìn)行評價，合理的指揮調(diào)度可以作為預(yù)案存儲，當(dāng)以后再有類似事件發(fā)生時可以參考。指揮調(diào)度功能就是在集成功能基礎(chǔ)上，管理中心的控制指令可以下達(dá)到各技術(shù)子系統(tǒng)及相關(guān)的人員。 . 電子預(yù)案功能 建立起電子預(yù)案系統(tǒng)當(dāng) 有報(bào)警事件發(fā)生時管理中心可以參考預(yù)案進(jìn)行正確的指揮調(diào)度。通過對數(shù)據(jù)中心電力管理的數(shù)據(jù)進(jìn)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(zhì)預(yù)案經(jīng)過數(shù)字化抽象，結(jié)合事故后果模擬分析、 GIS地圖、電力應(yīng)急保障等系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)紙質(zhì)預(yù)案的存儲、管理、升級和使用不便等問題。系統(tǒng)可以根據(jù)文字應(yīng)急預(yù)案提取信息要素，包括預(yù)案四階段的任務(wù)（預(yù)防、準(zhǔn)備、響應(yīng)、恢復(fù)）以及每項(xiàng)任務(wù)配備的資源，然后組成應(yīng)急指揮基本信息單元，系統(tǒng)可以快速制定多種應(yīng)急救援方案，動態(tài)加載數(shù)據(jù)生成指揮體系和任務(wù)列表，為實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)提供支持。 . 地理信 息圖形化管理 電力遠(yuǎn)程綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個涉及微觀結(jié)構(gòu)和宏觀系統(tǒng)的多分支系統(tǒng)。大量與宏觀有關(guān)的事件具有空間分布特點(diǎn)。然而，在實(shí)際工作中要利用這些空間信息來為應(yīng)急指揮決策服務(wù)很不方便，要么是在紙質(zhì)地圖上進(jìn)行標(biāo)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(hù)，數(shù)據(jù)量很大時更是難以進(jìn)行。此外，圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)不便于相互作用和相關(guān)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(yīng)急事件都具有空間屬性，如變電站點(diǎn)的設(shè)置、消防設(shè)施的分布都與地理位置有關(guān)。 GIS也 是一項(xiàng)廣泛使用的技術(shù)，可以將 公共應(yīng)急 所涉及的信息（如危機(jī)態(tài)勢、應(yīng)急指揮相關(guān)資源分布、應(yīng)急方案等）在基礎(chǔ)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(jìn)行形式判斷、形成決策或進(jìn)行資源調(diào)度 ， GIS可以通過空間關(guān)系（坐標(biāo)系統(tǒng)）將不同的數(shù)據(jù)庫連接起來進(jìn)行交互顯示和分析，能夠更加充分地考查地理相關(guān)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(chǔ)整合與集成各部門的業(yè)務(wù)信息是解決信息資源整合與集成最為有效的技術(shù)手段，將各類信息落實(shí)到地理空間上，便可以有效地發(fā)現(xiàn)它們之間的相互關(guān)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(dá)功能 GIS 強(qiáng)大的地圖創(chuàng)建功能可以根據(jù)原始數(shù)據(jù)來制作專題地圖，如消防設(shè)施分布圖、人口密度圖等。 GIS可以方便地計(jì)算多個區(qū)域的面積、兩點(diǎn)間的距離、建立緩沖區(qū)域，從而可以分析該地區(qū)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)等，為采取進(jìn)一步的措施打下基礎(chǔ)。 3) 空間型輔助決策支持 以應(yīng)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(wǎng)絡(luò)分析可進(jìn)行最優(yōu)路徑的選擇和快速反應(yīng)決策。如能夠準(zhǔn)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(yuǎn)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(shí)現(xiàn)信息共享，實(shí)現(xiàn)綜合管理，使系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化管理、提高工作效率、實(shí)現(xiàn)相關(guān)子系統(tǒng)有機(jī)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(wù)器構(gòu)架，可以設(shè)置多個二級、三級指揮中心，通過多臺中心服務(wù)器和對應(yīng)的邏輯關(guān)系，進(jìn)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(wǎng)。 . 本地 /遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)視 可以實(shí)現(xiàn)以下功能： ? 界面友好操作簡單，經(jīng)過管理中心服務(wù)器認(rèn)證后，能自動以樹形結(jié)構(gòu)將瀏覽的前端設(shè)備和攝影頭編排列出來，可以根據(jù)職能或業(yè)務(wù)或區(qū)域進(jìn)行分組。同時結(jié)合手工自由點(diǎn)播，可以非常直觀、方便的查看權(quán)限許可的實(shí)時或非實(shí)時畫面 ? 支持 16 畫面切換監(jiān)控 ? 支持對音頻的實(shí)時接收，可選擇靜音 /打開音頻 ? 支持多畫面輪巡，即系 統(tǒng)應(yīng)具備視頻自動巡視功能，在可設(shè)定的間隔時間內(nèi)對所有的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行巡檢，參與輪巡的對象可以任意設(shè)定，包括不同監(jiān)控點(diǎn)的、同一監(jiān)控點(diǎn)內(nèi)不同攝像機(jī)、同一攝像機(jī)的不同預(yù)置位等，輪巡間隔時間可設(shè)置 ? 支持圖像實(shí)時抓拍與瀏覽功能 ? 支持本地實(shí)時錄象功能 ? 抓拍和錄象路徑可設(shè)置 ? 提供實(shí)時碼率顯示功能，顯示與關(guān)閉提供開關(guān)操作 ? 云臺控制（上、下、左、右），包括自動巡航，預(yù)制位、燈光 /雨刷功能的支持 ? 可變鏡頭遠(yuǎn)近、大小、聚焦調(diào)節(jié) ? 攝象機(jī)色度、亮度、飽和度、對比度的實(shí)時控制 . 本地 /遠(yuǎn)程錄像回放 支持本地的查詢回放及遠(yuǎn)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(quán)的錄像數(shù)據(jù)清單，并可以回放清單中的錄像片斷；遠(yuǎn)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(jīng)授權(quán)可以訪問的上級或同級監(jiān)控中心平臺的有權(quán)錄像數(shù)據(jù)，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(nèi)的錄像資料情況，并可以點(diǎn)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(shí)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(jù)時間、地點(diǎn)等信 息檢索并回放，回放時可實(shí)現(xiàn)播放、快放、慢放、拖曳、暫停等功能，可選擇實(shí)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(fèi)播放器?？蓪?shí)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(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)行語音雙向?qū)χv，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(jī)在變電站現(xiàn)場的安裝位置是否合適十分關(guān)鍵。一般應(yīng)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(jù)現(xiàn)場設(shè)備狀況決定安裝位置 ,盡量達(dá)到既能看到設(shè)備全貌 ,又能看清重要細(xì)節(jié)的要求。 但常規(guī)采用多個攝像機(jī)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(shí)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(jìn)行視頻監(jiān)控功能 圖片的實(shí)時傳送 通過實(shí)時抓取的圖片可以把圖片資料也納入了數(shù)據(jù)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(dāng)用戶在遠(yuǎn)程時可以在圖片瀏覽器里進(jìn)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(zhuǎn)式還是軌道式的攝像機(jī)都存在一定的盲區(qū) ,為彌補(bǔ)這一盲點(diǎn) ,我們在本系統(tǒng)新增了無線手持式攝像機(jī) ,這樣對變電站設(shè)備的安裝、檢修提供遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)和過程監(jiān)督變成了現(xiàn)實(shí)，在應(yīng)急事件中為指揮中心關(guān)心的重點(diǎn)區(qū)域和可能事故中固定攝像機(jī)的損壞提供了強(qiáng)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)的無線通訊網(wǎng)絡(luò)中傳輸，不需要經(jīng)過太多的轉(zhuǎn)換，本身即具備了得天獨(dú)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(wù)。本系統(tǒng)能夠?qū)⑵渲凶冸娬緢D像提供給一般維護(hù)人員查詢，則可以解決維護(hù)人員及時的看到變電站的實(shí)時情況問題，比通過其他的方式更加直觀； 指揮服務(wù)。當(dāng)變電站應(yīng)急情況發(fā)生時，應(yīng)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(jī)為其提供一套實(shí)時視頻調(diào)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(shè)定目標(biāo)智能檢測跟蹤并對比的技術(shù)， 可以自動分析對比出變電站重點(diǎn)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(biāo)從而確定它是否會引發(fā)自定義的報(bào)警事件，通過已經(jīng)定義好的報(bào)警方式向指揮中心預(yù)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(biāo)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(shí)信息，它將有效地提高報(bào)警的精確度和降低人工檢測的勞動強(qiáng)度，同時拓展了視頻報(bào)警的應(yīng)用范圍。 . 系統(tǒng)構(gòu)成 智能視頻分析系統(tǒng)主要由前端視頻采集設(shè)備，視頻分析主機(jī)和視頻分析管理端組成。前端視頻采集設(shè)備采用 AV8180 全景攝像機(jī)， 180 度對變電站重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域的每一個角落進(jìn)行監(jiān)控。采集到的數(shù)字視頻信號通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)揭曨l分析主機(jī)，視頻分析主機(jī)對現(xiàn)場的狀況進(jìn) 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(jī)會提示報(bào)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(jī)是最快速的百萬畫素?cái)z影機(jī)，采用先進(jìn)的 MegaVideoTM專利技術(shù)，核心是海量影像高速處理能力，能夠在普通 CPU架構(gòu)的方案中，以高度最優(yōu)化的專利算法，每秒進(jìn)行六百億次的動態(tài)影