电力监控系统方案设计

在一份优秀的方案中，既要包括各项具体的工作环节，时间节点，执行人，也要包括实现方法、需要的资源和预算等，那么具体要如何操作呢？以下是小编精心整理的《电力监控系统方案设计》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

基于电力监控仪表的电力监控系统设计与选型方案

左迎红

上海安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定 201801 1 概述

目前，供配电产业的发展及可靠性对国民经济的发展起着举足轻重的作用，全国各地重点工程项目、标志性建筑/大型公共设施等大面积多变电所用户的急剧增加，对供配电系统的可靠性、安全性、实时性、易用性、兼容性及缩小故障影响范围提出了更高的要求。

安科瑞的Acrel-2000型电力监控系统软件借助了计算机、通信设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台。该电力监控系统可以为企业提供“监控一体化”的整体解决方案，主要包括实时历史数据库AcrSpace、工业自动化组态软件AcrControl、电力自动化软件AcrNetPower、“软”控制策略软件AcrStrategy、通信网关服务器AcrFieldComm、OPC产品、Web门户工具等，可以广泛地应用于企业信息化、DCS系统、PLC系统、SCADA系统。 2 电力监控系统宜选电力监控仪表

电力监控仪表是针对电力系统、工矿企业、公用设施、智能大型公共建筑的电力监控需求而设计的。它能高精度的测量所有常用的电力参数，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电能等，采用可视度高的LCD来显示仪表测量参数和电网系统的运行信息。电力监控仪表功能、型号繁多，价格也各不相同，因此，应合理选配，达到较佳的性价比。 3 电力监控表计的选型方案 1.中压

应用场合 进线保护

型号 M5-F M5-M

主要功能

LCD显示、线路保护测控装置、测控一体化装置、故障录波、

SOE事件记录、通讯

LCD显示、电动机保护、测控一体化装置、故障录波、SOE

事件记录、通讯

LCD显示，备自投保护、测控一体化装置、故障录波、SOE

事件记录、通讯

LCD显示，补偿电容器的全面综合保护、测控一体化装置、

故障录波、SOE事件记录、通讯

LCD显示、配变电保护测控装置、测控一体化装置、故障录

波、SOE事件记录、通讯

LCD显示、变电站公用装置、测控一体化装置、故障录波、

SOE事件记录、通讯 电动机保护

备自投保护 M5-B 电容器保护

变压器保护

M5-C

M5-T 综合自动化保护 M5-X 1 PT柜 M4-U

LCD显示、两段PT供电切换，PT柜的全面综合保护、测控

一体化装置、故障录波、SOE事件记录、通讯

一次电路模拟图、带电显示、温湿度显示及加热除湿控制、固定柜、手车柜、3~35kV中置柜、环网柜等多种开关柜

ASD200 分合闸、储能、远方/就地、柜内照明操作、人体感应及语音功能

一次电路模拟图、带电显示、温湿度显示及加热除湿控制、

ASD300 分合闸、储能、远方/就地、柜内照明操作、人体感应及语音功能、测所有电参量(含电能)

2.低压

适用场合

型号

主要功能

LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限电能计量、复费率电能统计;THDu，THDi、2-31次各次谐高压重要回路或低压进线柜

ACR330ELH

波分量;电压波峰系数、电话波形因子、电流K系数、电压与电流不平衡度计算;电网电压电流正、负、零序分量(含负序电流)测量;4DI+3DO(DO3做过压、欠压、过流、不平衡报警);RS485通讯接口、Modbus协议或DL/T645规约 LCD显示、全电参量测量(U、I、P、Q、PF、F);四象限电

ACR220EL

能计量、复费率电能统计、最大需量统计;4DI+2DO;RS48

5通讯接口、Modbus协议 低压联络柜、

出线柜

低压无功补偿柜

ARC-12/J

6-12路控制、过压保护、谐波保护、投切延时设定、12DI;

RS485通讯接口、Modbus协议

测量三相电流、定值查询、定值整定、过载、断相(不平衡)、低压出线柜 (马达回路)

ARD系列

堵转、欠载、外部故障、阻塞、欠压等保护功能、8DI+4DO、电能管理、漏电保护、SOE记录、多种起动模式、RS485通讯

接口、Modbus协议

AMC16-1E9/K AMC16-3E3/K 低压出线柜 (照明回路)

9路单相(3路三相)I、U、P、Q、F测量;有功电能计量;

18DI+1DO、RS485通讯接口、Modbus协议

PZ48L-AI3

LCD显示，三相电流测量，倍率任意设置

第二篇：电力交通远程监控系统解决方案

方案背景

随着电力部门网络的全面改造，各变电站/所均实现无人值守，以提高生产效益。在电力调度通讯中心建立监控中心，能够对各变电站/所的有关数据、环境参量、图像进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况，并及时对发生的情况做出反应。目前，各电力局都设立了运行管理值班室及调度部门，虽有对各专业的运行归口协调职能，但不能及时掌握运行状况和指挥处理运行障碍。现在对未运行监视系统的部门，通常由各专业运行部门采用打电话来了解和判断处理故障。各种运行管理联系是松散的，再依靠原始的人工方式已不能满足通信网的发展需要。与此同时，对各个电力局电力分局的行政和生活区安全监控的需求也日益明显，将对变电站的远程监控和对行政生活区的安全监控整合起来，组成电力系统整体监控已经成为保障电力系统安全生产生活的必然要求。因此，为了尽快跟上网络发展步伐，健全和完善电力网络的同时，建立电力多级远程监控系统成为必然。

系统描述

变电站、电力分局、电力总局三级远程联网监控系统结构图

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总控中心。总控中心根据需要选择观察前端变电站的信息，存储重要监控信息，管理整个监控系统。

● 前端变电站监控子系统

前端摄像机获取的视频信号接入元视Deyes系列网络视频编码器，该网络视频编码器可以将模拟视音频信号数字化，数字化后的视音频信号采用MPEG4视频压缩算法和G.729音频压缩算法进行压缩编码，它将压缩后的数据通过2M专线发送给分局的监控服务器。 将报警设备，温度、烟雾传感器接入智能数据采集器。智能数据采集器采集的报警和环境信号通过RS-485控制线连接到网络视频编码器上，并通过网络视频编码器上传到分控中心的服务器。 ● 分控子网

在分局分控中心设置元视Deyes系列的分控工作站，它可以实时观看所辖任意监控子系统的任意摄像头，支持同屏16路实时监看，可全屏模式显示接等离子或DLP大屏幕显示系统;用户还可以设定多个轮巡组对前端监控点进行轮巡监看;可远程设定前端监控工作站(包括采集工作站和视频编码器)的各项参数;总控中心可独立地针对不同的信道进行远程控制;如果接受到前端传感器发生的报警信号，可对前端进行自动控制，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并联动录像;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，通知相关人员。领导在总部还可以和各监控点进行音频交互，及时处理突发事件。

● 总控中心

电力总局的监控中心作为整个监控系统的总控中心，其组成结构和工作原理与电力分局的分控中心一致，即对下级所有监控点进行管理的同时对总局的行政和生活区进行监控管理。

● 网络分控

总局领导和各个分局的主管领导在总局或分局局域网内的任何一个网络终端或者出差在外通过互联网连接到监控服务器，通过浏览器登陆监控服务器，由监控服务器完成用户认证后，用户即可监看对他授权的监控点和历史资料。

系统优点

● 通过图像监控、安防(防盗)系统、消防系统保障无人值守或少人值守变电站人员和设备的安全。 ● 通过图像监控，结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。

● 通过图像监控、灯光联动、环境监控监视现场设备的运行状况，起到预警和保护的作用。

● 配合其他系统(如变电站综合自动化系统等)的工作，实现电力系统管理自动化、信息化和可视化。 ● 对于变电站的设备检修工作或事故处理过程，监控系统还可以提供录像记录手段，为事后分析事故原因和事故处理过程，提供可靠的依据。

● 通过图像监控、安防(防盗)系统、消防系统保障电力局行政和生活区人员和设备的安全。

总之，该系统的实施为实现变电站/所的无人值守，电力局行政和生活区安全监控，从而为推动电力网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的技术保障。

第三篇：电力系统中心监控解决方案

目 录

一、需求分析 .................................................................................................................................... 1

二、设计原则 .................................................................................................................................... 2

三、设计依据 .................................................................................................................................... 3

四、设备选型 .................................................................................................................................... 3

1、矩阵主机 ...................................................................................................................................... 3

2、控制软件 ...................................................................................................................................... 5

3、云台、解码器 ............................................................................................................................... 6

4、摄像机.......................................................................................................................................... 6

5、网络分控计算机............................................................................................................................ 7

五、系统拓扑结构 ............................................................................................. 错误!未定义书签。

某市电力系统监控方案

一、需求分析

某市供电局共有几十个变电所，其中大部份变电所实行了无人值守，为了保证变电所的安全，同时，也为了提高服务质量、增强管理意识，对所有的变电所实行了监控。我们对变电所设计配置矩阵硬录集成系统，当地监控的同时实现远程监控。

所有的变电所都设计32路左右摄像头，分别安装在各个重要设备及机房内外。其中有些地方还装了解码器用来控制云台镜头，另外，设计报警地址发生器可以接入多路报警量及控制量，我们在重要的出入口和设备处安装了红外/微波双鉴报警器，在变电站四周围墙墙头设计安装红外对射报警器均接入报警地址发生器，在每个房间，安装了双鉴报警探测传感器，有些房间，通过联动装置，可以控制照明设备。解码器通过TD总线与监控主机相连，在某些设备的房间，还安装了监听器。

所有的变电所的监控主机通过供电局的内部网联接到市供电局监控中心，市供电局为每个变电所提供了2M的带宽，所以可以保证每个变电所可以切换上传1到4路音视频图像。

监控主机接受各种视频、音频及报警数据，在有人值守的变电所，可以通过切换操作在显示器上观看到每路视频的图像及报警。通过设置，可以进行录像、自动切换，对于室内摄像头，可以设置动态检测录像，即视频变化即产生录像，不变化不录像。对于无人值守的变电所，可以通过远程设置，实现同样的功能。 监控主机可以将报警信息和音视频录像保存在本地硬盘，当本地硬盘满时，可以设置自动清除过期的录像，同时，监控

主机还作为网络服务器，接受监控中心的数据和音视频请求。根据监控中心的请求，将视频和数据传送到指定的地点。

在网络监控中心，我们设立专门的计算机对各变电所进行监控，监控中心可以轮流对各变电所的视频及数据进行巡视，当变电所有报警发生时，变电所监控主机会主动将报警上传，报警信息将存入监控中心数据库，相对应的视频图像即自动切换到当前画面。同时，会有声音提示，工作人员进行判断，如果需要进行维护，则可以立即打印出派工单，并通知相关人员。 在供电局监控中心，除了网络监控主机，还可以在网络别的节点，如局长室对各变电所进行巡视，以了解变电所的情况。大大方便了管理。

二、设计原则

1、先进性、实用性、经济性及合法性

本系统设计时充分考虑设备和技术的先进性，系统采用先进技术，时整个系统达到先进性;所有集成设备均选购目前同类产品中先进的产品，保证几年内不落后、不被淘汰;在保证系统的先进性的同时还应考虑系统的实用性，即所选设备是成熟的系统，所有的功能都是实用的;并考虑系统的经济性，选择性能价格比高的产品。所有设备都是经国家有关部门批准生长和通过质量检测的产品。

2、良好的扩充性

考虑到工程的实际情况，在进行系统设计时，我们充分考虑了系统增容的可扩充性：系统设计均采用模块化结构，所有设备管理主机均可扩容，以后系统增容时，只需直接将管理设备与系统进行连接，不需对线路进行改造;系统主机均采用大容量产品，为将来的扩充保留充分的冗余空间和设备接口。

3、系统安全可靠性

凡设计到业主经济利益的系统，稳定可靠性是至关重要的。系统的产品涉及到经济利益，我们设计选型时作了慎重考虑，选用的设备都是经过大量用户使用并且相当成熟的产品。使系统具有更强的安全性和稳定性。

4、系统超前性

整个系统的先进性，取决于设计者是否具有超前意识，掌握这一行业的最新技术以及边缘科学在此领域的应用，同时必须了解和预见到今后几年社会发展对闭路监控及报警系统方面提出的要求。因此，不仅要求设计严密、布局合理，能与技术、新产品接轨，而且所选择的设备应在系统实施若干年后，亦能保持其功能完善、齐全，不至于落后。

5、系统的可操作性

设备齐全、功能完善、综合管理、便于维护、操作简便且易于掌握。系统的设计，要求在操作人员与设备

之间建立起友好的界面，使操作者无论对系统的设置还是日常运行，通过键盘进行简单的操作即可完成，即使对没有接触过此类设备的操作者，只需稍加培训，即能掌握一般操作。

6、系统的安全性

雷电发生时将产生强大的冲击电流，如果不采取有效防御措施，极容易造成被雷电击坏。对系统的防雷击方面，我们设计采取：所有设备额外供电，配备专用UPS电源，防止雷击发生时超高压强电流通过强电系统破坏弱电系统;所有设施保证良好接地，当强电流通过时可以分散电流，室外可安装避雷针。

三、设计依据

系统配置是根据业主提供的要求及国家或行业批准发布的相关产品/系统标准而设计的。 GBJ16-83《建筑电气设计技术规范》 GA/T 75-94《安全防范工程程序与要求》 GA/T 70-94《安全防范工程费用概算编制办法》 GA/T 70-94《安全防范系统通用图形符号》

GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GBJ232-82《电气装置安装工程施工及验收规范》 GBJ300-86《建筑安装工程质量检验评定统一标准》 GBJ57-83《建筑物防雷设计规范》

GBJ303-88《建筑电气安装工程质量检验评定标准》

HYD41-01-1999《电子工程建设概预算编制办法 电子设备安装工程费用定额》及《电子工程建设预算定额》

GA16796-97《安全防范报警设备安全要求和实验方法》

四、设备选型

根据用户对电视监控系统的具体要求，综合我公司以往所做工程的经验，特别郑重推荐使用以下电视监控系列产品。

1、矩阵主机

数码科技有限公司生产的TC-8632-8II型矩阵主机

 系统支持32路音视频同步输入，8路音视频同步输出。

 系统支持一级主控设备(可选主控键盘或主控计算机)，15级分控设备(可选分控键盘、分控计算机或红外分控等)。  系统可接入32路报警探测区。

 主控设备全面享有对所有监控现场云台、镜头、快球、雨刷、灯光、电源的控制。

 经授权后，分控设备可有限享有对某些监控现场云台、镜头、快球、雨刷、灯光、电源的控制。  矩阵主机与主、分控设备及解码器之间采用RS-485通讯方式，布线简单，扩展性强。  系统支持主控键盘或主控计算机两种主控设备，但同时只允许接入其中一种。

 主控设备选用主控计算机时，可通过主控软件用鼠标实现快球的全功能控制，同时系统提供了软件锁定功能，视频满屏功能，并可附有电子地图、硬盘录像、语音控制、视频报警四大功能模块可供用户选配。主控软件具备普通切换和便捷控制等多种方便灵活的切换方式，并提供布/撤防状态、灯光、电源、雨刷、广播、自动等状态的任意多点组合控制和查询。  主分控键盘可通过摇杆控制快球或云台方向及编程参数选择，同时具备键盘锁定功能。  红外分控具备分控键盘的主要功能，操作更为灵活。

 分控设备(分控键盘、分控计算机)均需授权，这种授权规定了键盘——监视器、键盘——摄像机、监视器——摄像机的访问权限。

 系统支持万能切换功能，通过编程可设定监视器——摄像机的顺序切换权限及驻留时间，切换时音视频同步切换，每个监视器可存储多达120点的切换序列。

 每路视频输出上都有字幕叠加，屏幕显示包括时间、日期、监视器编号、摄像机编号及8个任意标识字符，黑边框字幕保证光照变化时的字幕效果。系统提供可视化字幕调整方式，可在屏幕的任意位置叠加字幕信息。

 报警方式可选并行报警或串行报警，各报警点输入可任选断路报警或短路报警方式，以防止人为破坏。

 可手动、定时自动开关每个报警点的信号检测，各点布/撤防状态可在编程中查询。消警方式可选自动消警、延时消警和手动消警。

 系统具备强大的报警联动功能，报警后报警点现场电源接通、灯光打开，主机蜂鸣器鸣响，报警开关启动。

 报警后，报警点音视频信息将按照系统编程设定的参数在授权监视器上切换，视频上叠加“报警”提示字样，每个监视器可存储多达120点的报警切换序列。  报警记录查询。可查询最近256个报警点的报警时间。  开关机时间查询。可查询最近256次开关机的时间。

 多级密码保护。系统启动、键盘锁定、报警布/撤防、调用预置景点均需输入密码。 工作温度： -10℃ - +55℃ 工作电压： AC220V/50Hz(±10%) 功耗： 20W 音频输入： 32路(两线制/三线制)

音频输出： 16路(750mV/600Ω) 频率响应： 150Hz ～ 15KHz 音频通道隔离度： >40dB 视频通道隔离度： >56dB 视频信噪比： >56dB 视频通道带宽： 15MHz(±3dB) 视频输入阻抗： 75Ω 1Vpp 视频输出阻抗： 75Ω 1Vpp 外形尺寸： 482mm*344mm*88mm(长*宽*高)

2、控制软件

系统采用矩阵硬录集成控制软件，应用于由的TC8632-8II矩阵和TC2808AV-M4硬录主机组成的多媒体监控系统，它将先进的多媒体技术利用在传统的监控系统中，不但大大简化了硬件设备和器材，而且使得处理和控制更加精确、可靠。同时它具备Windows环境下应用软件的诸多功能，可以方便的完成预置编程、录像、图像抓拍打印、电子地图、视频报警，远程监控的支持等多媒体功能。

 支持网络和互联

 分为服务器端计算机软件和网络分控端计算机软件两部分  界面友好，完全中文化，易于使用  按键图标会意化设计，操作简单直观  具有可管理性，存档、查询方便  周到的软件选项，满足用户的各种需求

 字幕与影像分离。提高画面清晰度，并有多种字幕显示，随心所欲，尽如人意  兼容中西文Windows2000操作系统  分控计算机软件不限节点数，可随意配置  安装简单，硬盘占用量小，升级容易

 采用多级电子密码进行系统操作，实现安全管理

 编辑方便、发送快捷的汉字传送功能。汉字录入方便。字符传送快捷。汉字随时修改、随时发送，无次数限制。

 图标会意化按键设计，功能明确，使用便捷，关键时刻不致手忙脚乱，不需专业培训即可操作。

 工作状态指示明确，采用指示型按键，使按键状态一目了然。

 将一些常用功能设置为按键(象编程、话筒、灯光以及雨刷等按键)，方便监控系统操作。  抓拍图像以通用格式存储，方便进一步处理和打印。  画面质量可调，并在下次启动系统时，保留此设置。  操作简单但功能强大的菜单选项。

 通过选择“串口设置”菜单，完成串口、波特率等参数的设定。

 通过选择“编程”键的选择，完成组切时间、字幕选择、分控设定、时间设定等参数的设定。  通过对“察看状态”菜单的选择，可快速完成对现场电源、灯光、自动扫描处于何种工作状态的察看。

 实时多媒体报警。独具一格的报警联动模块，保证布防后警情发生时主控计算机监视器画面的及时切换，直至撤防。  可选配电子地图功能。  报警画面可存至计算机硬盘。

 可实现报警资料的长期存储，便于查询。 

3、云台、解码器

设计使用TC-2209A型室外全球解码器一体化云台和TC-2207A型室内全球解码器一体化云台。 全球云台, 内置解码器。

转动角度：水平：358°,垂直：0°~ 90° 转动速度：水平：12°/秒,垂直： 6°/秒 电 压： 24VAC 输入 

4、摄像机

选用HONYWELL(GC-755A1型)摄像机。

像素：625电视线(PAL) 扫描系统：2:1隔行扫描 水平扫描频率：15.625KHz 垂直扫描频率：50KHz 图像传感器：1/4″彩色CCD高清晰数码摄像机 总像素：795(H)x596(V)470K

有效像素：752(H)x582(V)440K 信噪比：超过49dB 水平分辨率：480电视线 视频输出：1.0Vp-p，75Ω

镜头：20倍光学变倍(F1.6,f=3.9-85.8)自动变焦

数字放大比率：10倍 (总放大比率：220倍)，2~10倍可变 变倍速度：5秒

镜头观察角度：水平：47°(w)/3°(T) 最低照度：0.001Lux 同步方式：内方式 背光补偿：ON/OFF 彩色/黑白：ON/OFF 焦点模式：自动/手动 白平衡：自动/半自动 模糊控制：手动 锐化控制：手动

快门速度：1/50~1/10000sec 电源： DC12±0.5V 功耗：4.2W/350mA 尺寸：60mm×60.4mm×103mm 重量：345g 

5、网络分控计算机

网络分控计算机采用配置： CPU：PIII 1G以上 内存：256M以上

显卡：Geforce显卡MX200以上 网卡：10M/100M PCI网卡

软件平台：Windows 2000 Professional

第四篇：电力系统课程设计题目

电力系统分析课程设计

目的：通过具体电网的相关仿真和计算，加深学生对电力系统基本概念和基本计算的掌握程度，培养学生运用所学知识分析解决问题的动手能力和实践能力。

内容：

1电力系统短路计算(学号1-15)

针对某一(自选)较复杂的电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算;不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算，对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算。

2电力系统潮流和稳定计算(学号16-25)

针对一个有10台机，39条母线，19个负荷，46条支路的典型交流系统或自己选择其他系统，进行指定运行方式下的潮流分布计算，对该运行方式进行N-L静态安全校核并分析潮流转移状况;进行主要故障形式下的暂态稳定计算并进行稳控措施的设计。

3设计110kV变电站(学号26-35)

要求：

(1)电气主接线的设计：主接线方式、主变压器的选择、变电所用电线路和变压器的选择;

(2)短路电流计算;

(3)电气设备的选择：断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线等。

4区域电网规划设计(学号36-最后)

要求：

(1)校验系统有功、无功的平衡和各种运行方式;

(2)通过方案比较，确定系统接线方案;(发电厂P100)

(3)确定发电厂、变电所接线方案，和变压器的容量、型号和参数;

(4)进行系统的潮流计算;

(5)进行系统的调压计算，选择变压器的分接头;(电力系统分析P110)

(6)统计系统设计的主要指标。

参考书目

电力系统分析、机电保护、发电厂电气部分、电力系统规划等方面的书籍和论文等资料 实施办法：

采取手算算法和计算机算法相结合，并相互验证结果的正确性。

撰写设计报告(正文不超过15页)(字体字号-宋体5号，单倍行距，标题可以加粗;公式和图形-自己画、自己编辑，不能截图)

考核办法：

手工计算的正确性，上机计算的调试，设计水平和完成质量;

设计报告的质量答辩。

注意：提交时间为18周周五中午11：00前，班级统一提交，过期不候!!

第五篇： 电力变电站远程图像监控系统解决方案

针对电力行业远程图像监控系统的特点，根据本公司太奇DVR系列网络型硬盘录像机在电力行业工程应用实施的经验，特提出基于太奇DVR网络型硬盘录像机的电力变电站远程图像监控系统解决方案。

一、综述

随着无人值守变电站管理模式的推广，变电站巡检制度的建立，在巡检中心、集控中心(集控站)等相关部门通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。在电力系统，这种监控系统也被称为“遥视系统”。

太奇DVR系列网络硬盘录像机是以数字压缩及网络传输技术为核心，采用目前最先进的视频数字化技术H.264，符合工业标准并适应中国客户需求的IP网络视频监控产品。该产品能够充分满足客户对远程视频监控方面的需求，在技术性能上体现了目前视频监控领域中数字化和网络化两大趋势，具有高可靠性、高集成度的鲜明特点，可广泛应用于诸如对电力无人驻守变电站、电信机房、银行、道路交通、学校、海关、连锁营业场所的远程视频监控以及本地局域网络方式下的监控。

基于太奇DVR网络硬盘录像机的电力变电站远程图像监控系统解决方案针对变电站内的如下目标实施实时监控：

l l l l 实现对变电站区域内场景情况的远程监视、监听;

监视变电站内变压器、断路器等重要运行设备的外观运行状态;

监视变电站内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态;

监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态;

l 监视变电站内其他充油设备、易燃设备的外观状态;

l 监视变电站内主要室内环境(主控室、高压室、电容器室、独立通信室等)的情况;

l 实现变电站站内关键部位防火、防盗自动监视，可进行周边报警联动。

二、系统设计依据和原则

主要依据电力行业对电力远程监控系统的需求，以及本产品在电力系统多次应用过程中实际经验，电力远程监控系统招标文件技术部分中所提出的整体建设目标、系统功能、技术性能指标等，在设计时着重参考《工业电视系统工程设计规范》、《MPEG4视音频编解码标准-视听对象的编码(6部分)》、《100BASE-TX快速以太网接口标准》、《广电集团电力远程图像监控系统技术标准》等标准。

本解决方案以满足实际应用为出发点，在视频传输方面尽量利用电力现有的通讯网络以求最大程度降低系统造价。系统设计原则如下：

l 系统稳定性、可靠性;所选硬件均选用先进、成熟、可靠的产品，且具备良好运行业绩。

l 系统先进性;采用目前最先进的软硬件组合，使系统兼容性、升级、扩展更容易，并采取模块结构维护简单化。

l 系统易操作性和实时性;所有操作均采用WINDOWS标准窗口操作，并使信号实时上传，真正做到实时性。

l 免维护性;通过模块化、层次化的设计可基本实现系统的免维护。

l 可扩容性;可根据需要方便地进行网络逐级汇接，增减各类站级前端设备等。

三、系统网络结构

基于太奇DVR网络硬盘录像机的电力变电站远程图像监控系统，对于纳入遥视监控范围的变电站的数量没有限制，主要视其应用环境的网络状况，因此基本上系统规模可根据电网区域范围大小和变电站数量自由组合定义。同时系统可按多级组网的方式，形成大规模的监控网络。

根据电力行业的应用特点及管理模式，其电力变电站远程图像监控系统基本上分为主控中心、区域监控中心和站端系统的三级网络结构方式。系统在各变电站站端装备一台或多台太奇DVR网络硬盘录像机(具体数量视变电站内配置的监控摄像机数量)，完成对视音频信号的数字化及编码压缩处理，将其和报警等数据信息一起打包成IP数据包在IP网络上传输;各集控中心(包括巡检中心)设区域监控中心，利用中心与变电站之间的10/100Mb/s (10/100BASE)光/电接口通道或2Mb/s(G.703)电路通道，接收各变电站站端网络硬盘录像机上传的视音频、报警信息，同时通过“网络视频集中监控系统管理软件”进行远程实时监控;在条件成熟的前提下可在调度中心设立主控中心。系统的分级拓扑简图如图一所示。

四、系统组成及各部分配置要求

4. 1 电力变电站远程图像监控系统的组成

如前所述，根据电力行业的应用特点及管理模式，其电力变电站远程图像监控系统由主控中心(调度中心)、区域监控(巡检)中心和前端变电站站端部分(监控前端)以及传输网络设备构成。

其中，主控中心和区域监控中心的功能基本一致，主要包括监控管理服务器、中心值班员工作站、录像资料存储设备以及网络视频集中监控系统应用软件。变电站监控前端部分包

括摄像机及配件、语音设备、网络型硬盘录像机、矩阵控制器(可选)、告警处理单元等。

视频、音频、告警信息，由网络型硬盘录像机压缩编码后，通过通信网络，上传到监控中心，完成实时监控，掌握站内设备运行情况。监控中心可实施对变电站监控设备的管理、告警信息的查询、图像浏览和控制等功能。

考虑到电力系统建设的阶段性特点，基于太奇DVR网络硬盘录像机的电力变电站远程图像监控系统具备良好的可扩展性。各功能部分采用模块化结构，非常易于扩容、组网方便、配置灵活，并具有良好的用户接口。

l 在系统加入新的变电站时，只须建立站端监控前端系统并建立和监控中心的连接即可;

l 系统各项功能和运行状态不受扩建影响;

l 系统具备多级组网能力以组建全省的监控网络。

其基本三级组网结构图如图二所示：

4.2 变电站监控前端部分

变电站监控前端部分设备安装在变电站现场，完成变电站现场各种信息采集、处理、上传，主要可分为网络型硬盘录像机和外围监控设备两大部分。设备应符合变电站自动化设备设计要求及有关标准，各部分的配置和要求如下：

4.2.1 网络型硬盘录像机

网络型硬盘录像机是电力变电站远程图像监控系统中的核心设备，执行电力有关标准规范中所谓的站端视频处理单元的功能，主要包括：

l 采集变电站各监控对象的视频图像和背景声音，经过压缩编码后上传到监控中心;

l 在需要时，通过现场网络连接解码器，根据本地或监控中心操作发出来的命令控制视频切换、控制镜头聚焦、近景/远景、光圈调节，控制云台上下、左右和自动巡视动作;

l 根据告警处理单元、报警探测器采集到的各种状态信息和报警信息，实现警视联动录像功能，自动启动告警照明灯、警铃等受控设备，自动以字幕、声光提示报警加以说明;

l 与变电站相关自动化系统(即综合自动化系统或RTU、门禁系统等)互联互动，根据预先设定信息实现和所连接的自动化系统之间的联动;

需要特别指出的是，由于网络型硬盘录像机的独特性能和强大功能，在变电站站端和监控中心之间网络带宽允许的情况下，它可以将变电站站端所有监控对象的视频图像实时上传到监控中心并同时显示。

4.2.2 外围监控设备

由于各变电站规模、电压等级、变电站形式(室内、室外)的不同，外围监控设备的类型、构成和组织结构，尤其是摄像点的布置和摄像机的类型数量差异较大，总体上以满足图像监控基本目标和要求为原则进行配置。

1、监控摄像机及配件

参考摄像机配置如下：

应用于变电站监控的摄像机类型有一体化球形摄像机、彩色摄像机、黑白摄像机等，加上配套的云台、防护罩、支架和云镜解码器等，一般要求指标如下：

l 一体化球形摄像机，可预设64个以上位置，视频输出VBS1.0Vp-p/75欧，22倍光学焦距，8倍数字焦距，清晰度480线，逆光补偿功能，自动/手动聚焦，遥摄全景旋转(360度连续)，倾斜旋转-5°～90°，环境温度：-10°～+50°，最小照度1LUX，RS485/232接口，功耗≤50w，信噪比≥40db。

l 彩色摄像机，光灵敏度值<2Lux, 清晰度>470线。

l 黑白摄像机，光灵敏度值<0.5Lux, 清晰度>400线,背光补偿功能。

l 云台、防护罩、支架，室内型云台、防护罩、支架要求具备防锈防腐功能;室外型云台、防护罩、支架应具备防雨、防尘、防锈、防腐能力，对高低温环境条件特别恶劣的摄像点，应采用具备高低温防护能力和雨刮器的防护罩以保护摄像设备。

l 云镜解码器，具备RS485/232接口，通过网络线和网络硬盘录像机透明通道相连接，直接受控于网络型硬盘录像机，按预定程序或监控中心工作人员的操作指令，执行对云台和镜头等控制对象的控制。

2、警探测器和告警处理单元

报警探测器包括烟感探头、温湿度感应探头、微波双鉴探头、红外线光束对射探头等，用于监测变电站设备和环境的异动情况。所有报警探测器的告警限值可以通过软件设定。

报警探测器采集的干节点告警状态最先经过告警处理单元的处理，并完成一些逻辑关系，以数据的形式通过RS232/485串口上传到网络硬盘录像机并最终到达监控中心。在监控中心，监控管理系统软件根据事先的设定程序，执行一系列关联操作，如对指定监控点图像进行录像，通过网络硬盘录像机启动变电站相关位点照明、控制一体化球形摄像机到相关预置位点等等。

此外，变电站综合自动化系统也可以和变电站远程图像监控系统建立链接，将有关告警数据发送到监控中心，并由监控中心执行如上所述的处理程序。

3、其它设备

变电站监控前端可根据系统需要，配备变电站专用标准机柜放置站端设备，配备麦克风、喇叭等语音设备通过系统软件实施广播、对讲等功能，配备防雷设施、直流供电电源、不间断供电电源等等。

4.3 远程监控中心

远程监控中心的概念包括主控中心(调度中心)和区域监控(巡检)中心。主控中心以权限管理的方式管理监控各区域监控中心，主控中心的功能和区域监控中心的功能基本相同，所以在此以区域监控中心为例一并叙述。

远程监控中心的基本功能是完成所辖变电站图像的实时显示、控制、存储、管理等功能，其硬件系统主要由系统服务器、值班员工作站、网络接口设备、存储打印设备等组成。

4.3.1 远程监控中心网络接口

根据电力通信网络的具体现状，为使监控中心和变电站站端建立IP网络连接，网络接口可采用下列三种接口方式：E1接口：G.703信号收发(ITU-T G.703建议);10BASE-T标准LAN接口,符合IEEEE802.3/ETHERNET标准;100BASE-TX标准LAN接口, 符合IEEEE802.3U/ETHERNET标准。

4.3.2 系统服务器

监控中心设系统服务器，安装Windows操作系统以及网络视频集中监控系统管理软件，并根据需要配备大容量硬盘或外置存储设备。系统服务器硬件要求P4 2G以上CPU，256M以上内存，自带32M显存显卡的工控式PC。

系统服务器作为监控中心的系统操作平台，主要负责接收、存储、分析、统计和查询远端变电站上传的视音频、告警、数据信号，同时执行强大的系统管理功能，包括管理系统用户和设定用户权限、管理和配置系统设备、对报警信息进行联动处理、作为网络服务器管理网络用户和网络设备等等。

4.3.3 值班员工作站

值班员工作站可根据需要集中或分散地设在运行班组、保卫部门、安监部门或值班领导处，对于监控变电站数量较少的系统可将系统服务器兼做值班员工作站。值班员工作站硬件要求P4 1G以上CPU，256M以上内存，自带32M显存显卡的工控式PC。

值班员工作站安装Windows操作系统，通过IE浏览器或网络视频集中监控系统管理软件对下辖各变电站进行实时监控，包括：

l 启停录像功能，控制摄像机动作，控制雨刷、照明开关和变电站其他控制操作动作;

l 显示系统和各变电站电子地图，显示布防和撤防状况和进行布防和撤防;

l 对监控画面进行各种分割显示、轮巡显示、全屏及缩放显示;

l 监控设备工作状态，自动生成运行日志，自动进行维护管理;

l 查询报警状况和记录，历史录像记录和管理;

l 打印输出实时的和历史的各种数据、报表、图像。

4.3.4 其它设备

监控中心可根据系统需要增设图像打印机、光盘刻录机、不间断供电电源等设备以及避雷器、隔离变压器等防雷抗干扰设备。

五、系统总体功能、性能指标和特点

电力变电站远程图像监控系统基于太奇DVR网络硬盘录像机硬件设备，并以网络视频集中监控系统管理软件为核心，执行强大的系统功能。

5.1 系统总体功能

由于在电力变电站远程图像监控系统中，前端的视音频信号通过太奇DVR网络型硬盘录像机编码压缩成IP数据包，会同前端数据信号经网络硬盘录像机网络接口进入IP网络，因此，包括监控中心的系统服务器、值班员工作站、变电站本地工作站，网络上的任一台计算机终端，通过权限控制的方式可以实现对前端变电站的无级监控。

5.1.1 实时图像监视

包括监控中心、电力MIS网上的任意监控终端，通过网络视频集中监控系统管理软件或

标准IE浏览器，可实时监视同一变电站或多个变电站的所有图像信息，可以同屏显示多路(

1、

4、

9、16路)实时图像信息。多台监控终端可同时监视某一点图像信息，通信方式为IP单播、组播方式。

监控终端可以轮巡监视多路实时图像信息，在设定的间隔时间内对系统内的所有监控点进行图像巡检，参与轮巡的对象可以任意设定，包括不同变电站的图像、同一变电站的不同摄像机、同一摄像机的不同预置位等，轮巡间隔时间可设置。

5.1.2 语音功能

本地变电站和监控中心值班员工作站之间，不同的监控终端用户之间，可以实现基于IP的语音功能，包括：实时的语音半双工对讲及语音广播功能;采用IP语音系统内单方呼叫，被呼叫方应自动应答(指系统IP应答);不同的用户之间进行在线工作交流;向低等级的用户发出工作指令;变电站端场景录音;与站内的维护操作人员对讲机进行远程对讲。

5.1.3 本地及远程控制

本地变电站或远程的任意监控终端，通过网络视频集中监控系统管理软件或标准IE浏览器，可控制变电站的云台、镜头等监控设备，布防/撤防设置，变电站现场照明等设备控制;也可以按照事先软件设置的联动策略，对变电站报警触发执行一系列的控制程序。

自动复位功能，对于受控的前端设备，包括云台、镜头、灯光等，按照事先软件设置，在控制完成后的可设定的时间段后恢复到默认状态。

控制权级别，监控中心的系统服务器可以设置不同终端用户的控制权等级，高优先级的用户根据等级优先的原则可无条件获得低优先级用户的控制权，同级别用户根据时间优先的原则获得控制权。

5.1.4 录像功能

系统默认的录像速率为25 帧/秒(PAL制式)，但用户可对录像速率进行调整，以减轻硬盘与系统的负荷。每一路视频数据录像参数均可以独立设定，相互之间不会有任何干扰。录像的磁盘容量空间可设置，并具备自动覆盖功能，即设定的磁盘容量空间被录像资料用完后，新的录像资料将逐渐覆盖最旧的录像资料以循环利用磁盘空间。系统录像功能包括实时录像、定时录像、运动检测预触发录像及报警预触发录像。

5.1.5 报警功能

电力变电站远程图像监控系统的报警种类可分为外围报警和内部报警两类。

外围报警包括变电站事故报警、电力设备状态变化及故障报警、消防报警、防盗报警、防火报警、电力设备水浸报警、门禁报警、非法闯入及画面异动报警等，主要通过告警处理单元或变电站综合自动化系统到达监控中心。报警事件发生后，监控终端将发出声光提示并 显示报警位置和类型。监控中心将人工或按预定程序发出控制指令，联动相应报警目标的图像监视，指定相应摄像机进行录像，启动现场照明、警笛等。相关设备启动后，应在设定的时间内自动关闭，且现场照明在白天(时间段可设)可不打开。

内部报警主要包括前端视频信号中断报警和系统服务器磁盘容量空间报警。一旦因摄像机与网络硬盘录像机之间线路故障、网络故障、设备故障等原因，导致视频信号中断丢失，或系统服务器的录像存储空间超过预定值，系统能够立即检测到并做出声光报警提示和日志记录等相应动作。

报警级别可根据需要设定为严重报警、一般报警两级。报警信号、报警内容可在任何画面自动显示。所有报警信息均自动保存，可由报警信息检索回放相应的图像录像，有需要时可打印输出。发生多点报警时，按报警级别高低优先和时间优先的原则显示存贮。

5.1.6 系统管理功能

电力变电站远程图像监控系统的系统管理功能包括历史图像管理、安全管理。

1、历史图像管理

监控中心值班员工作站、电力MIS网上的任意授权终端用户均可通过访问系统服务器，远程检索回放站端的任一摄像头的历史图像及报警录像。系统提供了智能化快速检索回放录像资料的功能，可按时间、地点、摄像机、报警事件等要素进行检索，大大降低了检索时间和复杂程度，使用户可以迅速地查找到需要的录像资料。

回放有逐帧、慢放、常速、快速及放大/缩小等多种方式，并可以将任意一副回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像，供数据交换使用或打印输出。

2、安全管理

本系统提供了多种安全措施保证系统的正常运行及相关信息的保密性。

l 实行操作权限分级管理，按工作性质对每个用户赋予不同权限等级，系统登录、操作均进行权限查验;

l 使用图像掩码技术，在压缩后的每帧图像中加入了特定的文字或图像数据，防止原始录像资料被人为篡改;

l 防死机看门狗(WATCHDOG)功能，当网络硬盘录像机硬件设备出现异常死机时，看门狗功能可以自动重新引导设备恢复正常工作，保障设备的持续正常运行。

l 备份功能，当系统发出磁盘容量空间报警，或者用户有重要的监控录像需要备份时，可以使用系统的备份功能，将所需的监控录像资料转储至其他指定的存贮介质。系统支持如可擦写光驱、外接磁盘阵列等可以热插拔的存贮设备，用户无需中断系统的工作就可以完成备份操作。

5.2 系统的性能指标及主要参数

视频制式 NTSC或PAL格式

视频压缩方式 H.264图像压缩编码

视频解像度 标准352×288像素，可自定义调整，最大704×576像素

帧率 25帧/秒/路(PAL制式)，30帧/秒(NTSC制式),向下可调

音频压缩标准 ISO-MPEG Audio Layer-3

系统可用率 > 99%

同时可监看的变电站个数 > 30个

视频流占用带宽平均 250 kbps(分辨率352×288，25帧)

系统平均无故障工作时间 MTBF > 30000小时

硬件平均无故障工作时间 MTBF > 100000小时

系统平均维护时间 MTTR < 0.5小时

监控画面显示与实际事件发生时间差 < 0.5秒

事件报警到系统自动记录相应画面时间差 < 0.8秒

各报警探头报警到后台信息显示时间差 < 0.5秒

5.3 系统特点

基于太奇DVR网络型硬盘录像机硬件设备和网络视频集中监控系统管理软件的电力变电站远程图像监控系统，不仅功能强大，在性能上也超过常规的远程监控系统，主要的系统特点概括如下：

5.3.1 优秀的图像品质

采用先进的H.264编解码技术，图像清晰、自然。标准分辨率352×288像素，最高达704×576像素，并可自定义。图像无闪烁，连续性好，标准图像帧率25帧/秒(PAL制式)、30帧/秒(NTSC制式)。特别适用于电力行业对变电站运行设备外观进行细节观测的应用。

5.3.2 低带宽占用

采用独特的自适应P帧及B帧压缩技术，进一步加强了H.264压缩算法的压缩比，配合IP组播功能，大大降低了浏览图像时占用的网络带宽。

传输图像在25帧/秒、分辨率352×288像素时，平均占用带宽仅为250kbps，使用户在同样的网络条件下可传输的视频路数提高了数倍，无形中节约了用户的网络资源投入。

5.3.3 低延时性

H.264加强标准编码技术，远程视频传送延时不到一秒，极大改善了远程实时监控效果。

5.3.4 无限制位点远程实时监控录像

采用独特流技术，突破了传统方式的局限性，可同时对无限制多个监控位点图像实施远程实时监控录像。

5.3.5 系统结构灵活

采用标准的组网方式，支持IP单播、组播功能，可以组成点对点的监控系统，又可以组成一个中心对对各站点的系统;在网络上可以设置多个分控图像工作站，满足多个用户的需要，也可以用WEB方式组成多级监控系统。

5.3.6 可扩容性强

采用模块化设计，能够平滑实现端局扩容、中心扩容和分控台扩容。无论单级扩容或多级扩容都可以充分利用前期资源，降低扩容投入成本。

5.3.7 易操作性

监控中心网络视频集中监控系统管理软件的操作平台是Windows NT/2000中文版，控制界面为图形方式，界面、菜单全为中文，用户可以非常迅速地熟悉操作软件的使用。