基于物联网的智能变电站视频联动监控系统

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基于物联网的智能变电站视频联动监控系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及基于物联网的智能变电站视频联动监控系统，属于电力系统自动化技术领域，应用于智能变电站自动化系统中。\n背景技术\n[0002] 随着智能电网建设的推进，智能变电站的建设也加快了步伐，智能变电站建设的逐渐成熟，对于智能变电站监控系统中的高级应用提出了更高的要求。\n[0003] 目前变电站监控系统中进行设备操作或者事故发生时，需要到现场查看设备的状态，自动化系统无法与视频系统进行合理的联动；当变电站的日常运行时，无法实时监测设备的健康状态，给电力系统带来了很大的隐患。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型的目的是提供一种基于物联网的智能变电站视频联动监控系统，以解决现有监控系统无法与视频系统联动，无法实时监测设备的运行状态的问题。\n[0005] 为实现上述目的，本实用新型的基于物联网的智能变电站视频联动监控系统包括监控子站层、地区监控中心层和监控工作站层，其中监控子站层包括：\n[0006] 视频监控主机，用于视频信号的采集、压缩、传输和录像；\n[0007] 多功能设备控制主机，用于动力环境设备的信息采集和控制；\n[0008] 所述地区监控中心层包括：\n[0009] 管理服务器，用于对用户、设备信息进行统一集中管理，对监控子站层上传的音频、视频信号进行接收和处理；\n[0010] 动力环境服务器，用于对监控子站层上传的动力环境信号进行接收和处理，并发送控制指令；\n[0011] 流媒体服务器，用于转发各监控子站的音频、视频数据流至监控工作站；\n[0012] 所述监控工作站层，用于对系统进行监控和操控；\n[0013] 所述监控子站层的视频监控主机和多功能设备控制主机将信号连入以太网并通过E1以太网协议转换器通过E1通道连入地区监控中心层，该地区监控中心层和监控工作站层网络连接。\n[0014] 进一步的，所述视频监控主机设有分别用于与摄像机、云台、云台解码器设备相连的通信接口。\n[0015] 进一步的，所述多功能设备控制主机设有分别用于与报警探头、温湿度传感器、环境采集适配器、空调通信适配器、消防通信适配器、灯光控制适配器相连的通信接口。\n[0016] 进一步的，所述监控子站层的以太网上还连接有分控端。\n[0017] 进一步的，所述地区监控中心层经安全隔离后与局域管理信息系统MIS网络互联，并通过局域管理信息系统MIS网络连接到相应的监控工作站。\n[0018] 进一步的，所述监控工作站层经安全隔离后与局域管理信息系统MIS网络互联，并通过局域管理信息系统MIS网络连接到相应的监控工作站。\n[0019] 本实用新型的基于物联网的智能变电站视频联动监控系统采用监控子站层、地区监控中心层和监控工作站层的分层设置，在监控子站层通过视频监控主机对视频信号的采集、压缩、传输和录像，通过多功能设备控制主机将烟感、温感、压感、红外等传感装置产生的报警信号，与图像同步上传到监控中心，然后利用监控系统的报警联动发出声光电各种警报，同时进行视频联动并进行录制存储；在无人值班变电站中，可以对变电站的动力环境信息进行整合，以便在出现问题时进行应急处理，动力环境监测系统则负责采集现象变压器、线路、刀闸、断路器、仪表等设备故障以及现场电压、电流、温度等运行环境参数。通过视频监控与报警装置整合后，一旦发生报警或者参数异常，即可通过监控联动，在调度中心进行声光电报警、图像切换以及录像控制，通过信息迭加，用户可以同时看到图像和动力数据信息，还可以通过监控平台与GIS、GPS的整合，用户可以在电子地图上直观显示所有联网视频图像，从而提升决策、快速反应能力。利用监控平台实现图像整合及图像信息综合应用，在纵向和横向两个维度上实现各种不同图像资源的整合共享，构建一个无处不在的图像资源大联网平台，消除独立部署和标准差异带来的信息孤岛现象；可以帮助让图像工作人员从繁琐的操作、海量的信息中解脱出来，帮助他们更高效、更精确的管理和利用图像资源。本系统基于物联网的全面感知、可靠传送、智能处理特征，实现变电站监控内视频系统的控制，从而实现了变电站监控系统的视频联动。\n附图说明\n[0020] 图1是实施例的系统总体架构图；\n[0021] 图2是实施例的监控子站结构示意图。\n具体实施方式\n[0022] 基于物联网的智能变电站视频联动监控系统采用分布式网络化系统，通过数字网络连接变电站远方辅助监控子站系统(以下简称监控子站）、地区监控中心层和监控工作层，为典型的3级架构,系统的总体架构如下图1所示。\n[0023] 监控子站层负责采集前端的视频、报警、灯光、空调、消防、环境等信息，并执行各种控制指令。监控子站层主要设备为视频监控主机和多功能设备控制主机。视频监控主机负责视频信号的采集、压缩、传输和录像，连接摄像机、云台、云台解码器等设备。多功能设备控制主机负责其他动力环境设备的信息采集和控制，连接报警探头、温湿度传感器、环境采集适配器、空调通信适配器、消防通信适配器、灯光控制适配器等。监控子站层的视频监控主机和多功能设备控制主机将信号连入以太网并通过E1以太网协议转换器通过E1通道连入地区监控中心层，该地区监控中心层和监控工作站层网络连接。地区监控中心层和监控工作站层分别经安全隔离后与相应的局域管理信息系统MIS网络互联，并通过局域管理信息系统MIS网络连接到相应的监控工作站。监控子站的结构如下图2所示。\n[0024] 地区监控中心层包括管理服务器、动力环境服务器和流媒体服务器。管理服务器对用户、设备信息进行统一集中管理，其后台安装网络数据库，实现信息集中存储，并对子站视频监控主机上传的音频、视频信号进行接收和处理。动力环境服务器对子站多功能设备控制主机上传的动力环境信号进行接收和处理，并发送相关控制指令。流媒体服务器转发各子站的音频、视频数据流至各客户端，以解决多个客户端并发访问同一子站视频时的带宽占用问题。监控工作站为安装客户端软件的计算机，用户可在监控工作站上对系统进行监控和操作。\n[0025] 监控子站的日常运行监控和安全防范主要由地区监控中心完成，监控工作层的省指挥中心则负责紧急情况下的总体指挥和管理。省指挥中心侧重视频、报警信号及相关设备的监测和控制，动力环境信号及相关设备的监控主要由地区监控中心直接完成。省指挥中心的管理服务器和流媒体服务器与地区监控中心的管理服务器和流媒体服务器可级联，以实现数据共享和负载均衡。\n[0026] 采用流媒体服务器后，由于流媒体服务器具有数据代理分发功能，3人并发访问同一视频时，只需传输1个拷贝到流媒体服务器，流媒体服务器再通过宽带局域网（100 Mbit/s或1000Mbit/s）利用组播技术转发给请求此路视频的3个局域网内用户，将剩下的带宽用于传输不同的视频,即做到同一视频不论多少用户请求，只需传输1个拷贝,同时还减轻了前端主机的传输压力。在两级主站均设置流媒体服务器，采用级联技术,负载较重时可采用流媒体服务器集群，对流媒体传输负载进行均衡处理，解决单个流媒体服务器转发负载过重的问题，对保障网络视频监控系统的稳定性和可靠性具有重要意义。