變電站遙視系統的設計和運行
摘要:變電站遙視系統的設計和運行資訊由優秀的流量計、流量儀生產報價廠家為您提供。引言 鶴山電力局變電站遠程圖像監控系統(簡稱本系統)于2001年7月開始安裝和試運行,開始是3個站,2001年10月擴容到10個站,已形成了一個變電站遠程圖像監控網絡。 本系統是一套。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢,下面是變電站遙視系統的設計和運行文章詳情。
引言鶴山電力局變電站遠程圖像監控系統(簡稱本系統)于2001年7月開始安裝和試運行,開始是3個站,2001年10月擴容到10個站,已形成了一個變電站遠程圖像監控網絡。
本系統是一套基于TCP/IP網絡,以標準的IP包進行圖像、聲音和控制數據傳輸的新型監控系統,其核心技術是IP多播技術,因此,網絡的設計、安裝和運行維護都與以前的圖像。監控系統存在較大的差別。
1系統設計
本系統按照設備和控制軟件所在的地點,分為圖像采集及現場監控、網絡傳輸、監控中心監控維護三大部分。其中,圖像采集部分的設計與傳統的監控系統相同,本系統關鍵之處是IP網絡的設計。
1.1攝像機、云臺和鏡頭
根據鶴山電力局變電站的實際情況,做如下配置:
a.每站配置l臺~4臺8X16倍Pelco一體化高速球和1臺~2臺16倍帶云臺的彩色攝像機,配3個可變鏡頭。
b.一體化高速球安裝在樓頂,主要用于監控主變和做大范圍掃描,在主控室、高低壓室、通信機房等處安裝攝像機。
c.在對視角范圍要求比較寬闊的地方配置固定攝像槍和廣角鏡頭。
d.在變電站大門和四周圍墻配置紅外探頭。
1.2現場控制矩陣
監控矩陣基本配置是32路輸入、8路輸出,但具有良好的擴展性,可擴充到64路,完全滿足變電站的需要。因此,如果將來需要增加攝像機,可以很方便地加入系統中。
監控矩陣還具有報警接口,初期是把紅外探頭的報警輸出接到監控矩陣,由監控矩陣傳送到監控中心,監控中心對報警處理后,可以通過語音方式對報警事件進行響應。
1.3視頻前置機
視頻前置機采用標準-48V通信電源,因而可以使用通信室的備用電源,在220V供電不正常的情況下,可以確保視頻前置機正常運行。
前置機采用硬件壓縮的方式將視頻信號壓縮和打包后傳送,同時,接受監控中心的命令,對矩陣進行圖像切換的控制,采集報警信息,并通過矩陣對智能高速球、云臺、鏡頭、燈光等進行控制。
1.410Base-T/G.703轉換器
本系統以監控中心為連接中心構成一個星形網絡拓撲結構,基本網絡通道是標準的以太網,傳輸通道是E1。在站端,采用比利時indus公司的l0Base-T/G.703的轉換器,把以太網數據包自動轉換在E1上傳輸;而在局端,再轉換回來,成為標準的以太網數據包。indus公司的這種轉換器工作在第2層,作為一個透明橋,因此,站端和監控中心都在同一個局域網之中。該轉換器也支持路由方式,不過,為了網絡簡單可靠、維護方便,還是讓它工作在透明橋接模式。
1.5監控中心
監控中心的計算機用于與現場主機進行通信和處理視頻信號。設計時,在中心控制室內利用l0Base-T/G.703轉換器將光端機傳來的信號直接送到監控中心的網絡中。
考慮到電調系統的獨立性和穩定性,監控中心的局域網絡應當是獨立的網絡,并通過一條光纖通道與鶴山電力局MIS網連接。為了繼續保證監控網的獨立性和穩定性,同時不讓視頻流影響MIS網,必須把監控網劃在獨立的VLAN之中。由于要處理大量的視頻流和要求支持IP多播,監控中心的交換機選用了CiscoCatalyst3524。鶴山電力局中心交換機是CiscoCatalyst6509,高性能,支持IP多播。
下面計算對交換機和路由器的性能需求。按照VCD標準,視頻碼流是1150kbit/s,即144kB/s,一個視頻UDP約為1.OkB~1.5kB,因此,每路視頻每秒需要的UDP包zui多是150個。這樣,10路視頻對交換機的包轉發能力需求是每秒1500個。
在本系統中,CiscoCatalyst3524有10Gbit/s的交換背板,每秒6.5X106個的包轉發能力,對10路視頻的處理需求綽綽有余。
2交換機的配置
本系統的關鍵之一是網絡交換機的配置。
按照設計,監控中心的交換機CiscoCatalyst3524不劃分VLAN,局中心交換機CiscoCatalyst6509劃分出一個單獨的監控VLAN,端口成員就是連接CiscoCatalyst3524的光纖口。
在CiscoCatalyst3524與6509之間,執行Cisco的專有多播組管理協議CGMP,因此,CiscoCatalyst3524的配置只需要打開CGMP:
setcgmpenableandsetcgmpleaveenable
而CiscoCatalyst6509的配置有兩種情況:向鶴山電力局MIS網傳送和不傳送視頻流。差別在于在全局模式下是否配置多播路由功能:
ipmulticast-routing
在CiscoCatalyst6509與3524連接的光纖口上,只需要配置CGMP和PIM即可:
ippimdense—mode
ipcgmp
在這種配置下,CiscoCatalyst3524與6509只把某個客戶端需要的視頻流轉發或復制,而不會對其他未參與監控的端口造成任何影響。
必須注意的是:使用IP多播必須有一臺路由器進行多播樹的維護,否則,IP多播包在局域網交換機中將只能以廣播方式發送。
3系統的擴展
系統安裝完成后,根據實際需要不斷對系統進行了擴展和軟件升級。
a.變電站的數量可擴展:監控中心選用10Base-T/G.703轉換器,若需增加1個變電站,只要增加1臺轉換器即可:一臺在站端,另一臺在控制中心。轉換器的連接非常簡單,只需l條網線,無需配置。
b.客戶端數量可擴展:只需安裝1套客戶端軟件,網絡上任何一臺多媒體計算機均可作為客戶端使用。
c.站端的攝像槍數量可擴展:監控矩陣可擴展至64路輸入,能接人多達64個攝像槍。
d.監控矩陣的控制功能可擴展:除接紅外探頭外,可接煙感、溫感,還可控制燈光、空調等。
4運行情況
本系統是基于IP傳輸方式的遠程數字視頻監控系統,采用IP多播技術,符合TCP/IP網絡通信協議,可以在由微波,xDSL,DDN,ATM,SDH等多種傳輸線路組建的IP網絡上運行,監控終端為普通的多媒體PC。視頻數據的編解碼和壓縮采用MPEG-1標準。
本系統具有實時圖像監控,視頻切換和輪巡,云臺、鏡頭、雨刷、燈光控制,畫面分割,報警聯動,電子地圖,設防撤防,硬盤錄像和回放,系統日志和記錄查詢,站點和用戶管理,權限和優先級別設定,雙向語音對講和會議,以及系統自診斷和遠程重啟動等功能。
本系統有如下特點:
a.采用先進的IP多播技術,減少了帶寬占用、對IP網絡的影響和對視頻前置機性能的依賴。
b.支持標準的IP網絡,理論上支持無級組網,任何IP網絡聯通的地方均可進行監控。
c.采用先進和成熟的MPEG-1視頻壓縮技術,保證了視頻數據傳輸的實時性和清晰度。
d.可以實時監控,在保證352X288分辨率的情況下,圖像幀數達到25幀/s。
e.同時提供硬件和軟件接口,能實現與其他系統例如消防報警系統、調度遙測系統等的互聯。
f.提供VolP語音對講和網絡會議功能,無需占用另外的帶寬,無需另外布線。
g.系統軟件基于Win9x/Win2000平臺,全部中文界面,操作簡單,界面直觀,功能齊全。
h.由于基于標準的IP網絡.因而可擴展性、可維護性強。
i.可升級性強,只需更換視頻采集編碼壓縮卡和監控軟件,即可實現到MPEG-2和MPEG-4等的升級,從而保護用戶的投資。
j.專為變電站應用環境設計,具有較強的抗強電場、強磁場等抗干擾能力,適合變電站等場合使用。
本系統性能指標為:
a.圖像傳輸幀速率傳輸速率:不小于25幀/s,視頻數據傳輸速率:1150kbit/s
b.圖像分辨率:CIF格式(分辨率352x288)
c.計算機顯示分辨率:大于800x600;
d.計算機CPU平均負荷率:小于30%,
e.系統響應時間:從監控終端發出控制命令到畫面響應的時間差小于1.2s;從事件報警到系統自動切換記錄相應畫面的時間差小于1s。
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