變電站遙視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行
摘要:變電站遙視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行資訊由優(yōu)秀的流量計(jì)、流量儀生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。引言 鶴山電力局變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)(簡稱本系統(tǒng))于2001年7月開始安裝和試運(yùn)行,開始是3個(gè)站,2001年10月擴(kuò)容到10個(gè)站,已形成了一個(gè)變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。 本系統(tǒng)是一套。更多的流量計(jì)廠家選型號價(jià)格報(bào)價(jià)歡迎您來電咨詢,下面是變電站遙視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行文章詳情。
引言鶴山電力局變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)(簡稱本系統(tǒng))于2001年7月開始安裝和試運(yùn)行,開始是3個(gè)站,2001年10月擴(kuò)容到10個(gè)站,已形成了一個(gè)變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
本系統(tǒng)是一套基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò),以標(biāo)準(zhǔn)的IP包進(jìn)行圖像、聲音和控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)男滦捅O(jiān)控系統(tǒng),其核心技術(shù)是IP多播技術(shù),因此,網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)都與以前的圖像。監(jiān)控系統(tǒng)存在較大的差別。
1系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)按照設(shè)備和控制軟件所在的地點(diǎn),分為圖像采集及現(xiàn)場監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)傳輸、監(jiān)控中心監(jiān)控維護(hù)三大部分。其中,圖像采集部分的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相同,本系統(tǒng)關(guān)鍵之處是IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。
1.1攝像機(jī)、云臺和鏡頭
根據(jù)鶴山電力局變電站的實(shí)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(jī),配3個(gè)可變鏡頭。
b.一體化高速球安裝在樓頂,主要用于監(jiān)控主變和做大范圍掃描,在主控室、高低壓室、通信機(jī)房等處安裝攝像機(jī)。
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(xiàn)場控制矩陣
監(jiān)控矩陣基本配置是32路輸入、8路輸出,但具有良好的擴(kuò)展性,可擴(kuò)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(jī),可以很方便地加入系統(tǒng)中。
監(jiān)控矩陣還具有報(bào)警接口,初期是把紅外探頭的報(bào)警輸出接到監(jiān)控矩陣,由監(jiān)控矩陣傳送到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心對報(bào)警處理后,可以通過語音方式對報(bào)警事件進(jìn)行響應(yīng)。
1.3視頻前置機(jī)
視頻前置機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)-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(jī)正常運(yùn)行。
前置機(jī)采用硬件壓縮的方式將視頻信號壓縮和打包后傳送,同時(shí),接受監(jiān)控中心的命令,對矩陣進(jìn)行圖像切換的控制,采集報(bào)警信息,并通過矩陣對智能高速球、云臺、鏡頭、燈光等進(jìn)行控制。
1.410Base-T/G.703轉(zhuǎn)換器
本系統(tǒng)以監(jiān)控中心為連接中心構(gòu)成一個(gè)星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),基本網(wǎng)絡(luò)通道是標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng),傳輸通道是E1。在站端,采用比利時(shí)indus公司的l0Base-T/G.703的轉(zhuǎn)換器,把以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包自動(dòng)轉(zhuǎn)換在E1上傳輸;而在局端,再轉(zhuǎn)換回來,成為標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。indus公司的這種轉(zhuǎn)換器工作在第2層,作為一個(gè)透明橋,因此,站端和監(jiān)控中心都在同一個(gè)局域網(wǎng)之中。該轉(zhuǎn)換器也支持路由方式,不過,為了網(wǎng)絡(luò)簡單可靠、維護(hù)方便,還是讓它工作在透明橋接模式。
1.5監(jiān)控中心
監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)用于與現(xiàn)場主機(jī)進(jìn)行通信和處理視頻信號。設(shè)計(jì)時(shí),在中心控制室內(nèi)利用l0Base-T/G.703轉(zhuǎn)換器將光端機(jī)傳來的信號直接送到監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)中。
考慮到電調(diào)系統(tǒng)的獨(dú)立性和穩(wěn)定性,監(jiān)控中心的局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)是獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò),并通過一條光纖通道與鶴山電力局MIS網(wǎng)連接。為了繼續(xù)保證監(jiān)控網(wǎng)的獨(dú)立性和穩(wěn)定性,同時(shí)不讓視頻流影響MIS網(wǎng),必須把監(jiān)控網(wǎng)劃在獨(dú)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(jiān)控中心的交換機(jī)選用了CiscoCatalyst3524。鶴山電力局中心交換機(jī)是CiscoCatalyst6509,高性能,支持IP多播。
下面計(jì)算對交換機(jī)和路由器的性能需求。按照VCD標(biāo)準(zhǔn),視頻碼流是1150kbit/s,即144kB/s,一個(gè)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(gè)。這樣,10路視頻對交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)能力需求是每秒1500個(gè)。
在本系統(tǒng)中,CiscoCatalyst3524有10Gbit/s的交換背板,每秒6.5X106個(gè)的包轉(zhuǎn)發(fā)能力,對10路視頻的處理需求綽綽有余。
2交換機(jī)的配置
本系統(tǒng)的關(guān)鍵之一是網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的配置。
按照設(shè)計(jì),監(jiān)控中心的交換機(jī)CiscoCatalyst3524不劃分VLAN,局中心交換機(jī)CiscoCatalyst6509劃分出一個(gè)單獨(dú)的監(jiān)控VLAN,端口成員就是連接CiscoCatalyst3524的光纖口。
在CiscoCatalyst3524與6509之間,執(zhí)行Cisco的專有多播組管理協(xié)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(wǎng)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(gè)客戶端需要的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)或復(fù)制,而不會對其他未參與監(jiān)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(jìn)行多播樹的維護(hù),否則,IP多播包在局域網(wǎng)交換機(jī)中將只能以廣播方式發(fā)送。
3系統(tǒng)的擴(kuò)展
系統(tǒng)安裝完成后,根據(jù)實(shí)際需要不斷對系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展和軟件升級。
a.變電站的數(shù)量可擴(kuò)展:監(jiān)控中心選用10Base-T/G.703轉(zhuǎn)換器,若需增加1個(gè)變電站,只要增加1臺轉(zhuǎn)換器即可:一臺在站端,另一臺在控制中心。轉(zhuǎn)換器的連接非常簡單,只需l條網(wǎng)線,無需配置。
b.客戶端數(shù)量可擴(kuò)展:只需安裝1套客戶端軟件,網(wǎng)絡(luò)上任何一臺多媒體計(jì)算機(jī)均可作為客戶端使用。
c.站端的攝像槍數(shù)量可擴(kuò)展:監(jiān)控矩陣可擴(kuò)展至64路輸入,能接人多達(dá)64個(gè)攝像槍。
d.監(jiān)控矩陣的控制功能可擴(kuò)展:除接紅外探頭外,可接煙感、溫感,還可控制燈光、空調(diào)等。
4運(yùn)行情況
本系統(tǒng)是基于IP傳輸方式的遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng),采用IP多播技術(shù),符合TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,可以在由微波,xDSL,DDN,ATM,SDH等多種傳輸線路組建的IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行,監(jiān)控終端為普通的多媒體PC。視頻數(shù)據(jù)的編解碼和壓縮采用MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)。
本系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控,視頻切換和輪巡,云臺、鏡頭、雨刷、燈光控制,畫面分割,報(bào)警聯(lián)動(dòng),電子地圖,設(shè)防撤防,硬盤錄像和回放,系統(tǒng)日志和記錄查詢,站點(diǎn)和用戶管理,權(quán)限和優(yōu)先級別設(shè)定,雙向語音對講和會議,以及系統(tǒng)自診斷和遠(yuǎn)程重啟動(dòng)等功能。
本系統(tǒng)有如下特點(diǎn):
a.采用先進(jìn)的IP多播技術(shù),減少了帶寬占用、對IP網(wǎng)絡(luò)的影響和對視頻前置機(jī)性能的依賴。
b.支持標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò),理論上支持無級組網(wǎng),任何IP網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通的地方均可進(jìn)行監(jiān)控。
c.采用先進(jìn)和成熟的MPEG-1視頻壓縮技術(shù),保證了視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和清晰度。
d.可以實(shí)時(shí)監(jiān)控,在保證352X288分辨率的情況下,圖像幀數(shù)達(dá)到25幀/s。
e.同時(shí)提供硬件和軟件接口,能實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)例如消防報(bào)警系統(tǒng)、調(diào)度遙測系統(tǒng)等的互聯(lián)。
f.提供VolP語音對講和網(wǎng)絡(luò)會議功能,無需占用另外的帶寬,無需另外布線。
g.系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò).因而可擴(kuò)展性、可維護(hù)性強(qiáng)。
i.可升級性強(qiáng),只需更換視頻采集編碼壓縮卡和監(jiān)控軟件,即可實(shí)現(xiàn)到MPEG-2和MPEG-4等的升級,從而保護(hù)用戶的投資。
j.專為變電站應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì),具有較強(qiáng)的抗強(qiáng)電場、強(qiáng)磁場等抗干擾能力,適合變電站等場合使用。
本系統(tǒng)性能指標(biāo)為:
a.圖像傳輸幀速率傳輸速率:不小于25幀/s,視頻數(shù)據(jù)傳輸速率:1150kbit/s
b.圖像分辨率:CIF格式(分辨率352x288)
c.計(jì)算機(jī)顯示分辨率:大于800x600;
d.計(jì)算機(jī)CPU平均負(fù)荷率:小于30%,
e.系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間:從監(jiān)控終端發(fā)出控制命令到畫面響應(yīng)的時(shí)間差小于1.2s;從事件報(bào)警到系統(tǒng)自動(dòng)切換記錄相應(yīng)畫面的時(shí)間差小于1s。
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