前 言
电力系统作为一个作业分散，远程岗位众多的行业，作业点数量众多、地点分散，现场环境复杂的问题，这已成为日常维护工作的主要障碍，因而在远程无人职守作业点内部推行远程视频监控系统，将能极大的解决上述问题。正是基于该行业这种特殊要求实现对远程采油点的图像远程监控需求，整合我公司的远程视频嵌入式设备DS--8000系列视频服务器产品,提出这一基于光纤网络的远程视频监控方案。
近年来，随着电力系统管理体制的深化改革，变电站的自动化技术也不断进步。目前很多变电站已逐步实现无人值班或职守。对于变电站，除了常规的自动化系统之外，远程视频监控系统已逐步成为为无人值班变电站新增的而且是一个十分必要的自动化项目，是其他自动化手段不可替代的。.
海康信息技术股份公司是信息产业部电子第五十二研究所下属公司，专注于网络互联产品、数字化监控产品的研制和系统开发集成与管理，致力于金融电子化与国家信息化建设。
海康公司在原有的康银视频采集卡的基础上根据当今市场上关于视频采集设备的要求，开发研制了海康威视DS-8000系列数字音视频服务器，这种嵌入式的视频监控产品是为构建多媒体数字监控系统而设计开发的，系统集成度高，前端不依赖于PC或任何操作系统。操作员和各部门领导可利用电力系统内现有的无线网络资源和办公计算机，在监控中心实现对全部监控现场的监控，大大减轻日常人员巡视的工作量，便于及时发现危险隐患，保障安全生产，设备的正常管理,为电力、石油、地质等诸多远程无人职守岗位提供了完备、可靠的远程监控方案。
一、实现变电站远程监控必要性和迫切性
常规意义上的远程监控系统，是调度自动化的主要内容；它们是实现变电站无人值班或职守的必要条件。但仅仅依靠调度自动化的现有技术手段，实现变电站的无人值班或职守是不完善的，这是因为变电站是重点电力生产场所，安全要
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求非常高，为了保证安全，应对环境状况、设备运行、文明生产等各类情况加以监视。特别是要防范火灾、爆炸、泄露、失窃以及恶意破坏等，对安全生产构成极大威胁的情况加以监视。只有这样，才能切实提高实行无人值班或职守之后的变电站的安全水平。
以视频监控为核心的环境监控系统，它可以包含各类报警信号（如红外、运动、门磁、声音、震动、微波、温度、湿度等），经中央单元的处理，进行视频录像，并联动各类行动输出（如警号、锁具、消防设备等），经过进一步开发，可以较好地应用于无人值班变电站!
二、系统概述,
本套电力远程视频监控系统是利用高科技手段，根据电力行业安全生产的实际需求，将数字硬盘录像技术同光纤网络传输技术等科技手段有机结合而成的一套远程视频图像监控系统。由于本系统中，监控点为远程变电站，要求图像监控产品具有远程控制功能，DS-8000系列的视频服务设备前端不依赖于PC或任何操作系统，视频监控设备简单，便于操作；视频服务器在局域网上传输数字音、视频信号，使用户无论身处何地都能通过网络连线，实现对摄像区域进行监控录像。同时该系统还可以作为现场指挥系统使用，即上层主管部门，通过该网络系统将操作指令传达至各个监控站（即采油点），达到远程亲临现场指挥的目的。
三、变电站远程监控系统的主要用途 ,
前面谈到了变电站远程监控系统的主要用途，即用于安全防范、环境状况和对付自然灾害等。此外，远程监控系统用于无人值班或职守的变电站还有一个用途：就是对变电站存在大量的常规表计和室内外设备，在调度或监控站对其进行直观监视。过去由于没有可视手段，对于表计的读数以及设备外观状况无法进行观测、比较以及校验。有了远程监控系统，上述工作将成为可能。这些都有助于无人值班变电站的安全生产工作。
箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装臵，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装臵。
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另外，对于变电站的设备检修工作或事故处理过程，远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。
对于每一次大型的设备检修标准化作业，其过程都是一部很好的生产培训资料。有了变电站网络远程监控系统，培训工作可以在任何一个远程终端实时收看以及进行研讨，增强了生产培训效果，提高培训工作效率。
四、变电站远程监控系统的主要功能
变电站的远程监控系统，实际上是一个以多媒体技术为核心，涵盖了工业控制、通讯、计算机网络技术的较为复杂的综合系统。它主要完成对变电站环境空间的安全防范监控，可以对必要生产设备实现可视化管理甚至校验。同时具备集中性和远程性，变电站远程监控系统的主要功能分为以下几个部分：
1．实时视频监控：
在监控终端上，接收来自变电站的实时图像；选择不同的摄像机；遥控云台转动；遥控摄像机的镜头，如变焦、聚焦等；
2．集中式数字视频录像：
支持各种形式的数字视频录像，如计划录像、交互录像以及报警联动录像等；在监控终端上方便地检索录像，如按时间、地点、报警量等。可以方便地回放选定的录像，如暂停、快进/退、慢进/退等。
3．报警联动：
事先设定报警联动关系，在发生报警时启动相应设备。如烟感报警时启动消防装臵及录像装臵。
4．可视校验：
与常规四遥系统相配合，实现对某些必要的设备进行可视化校验，其图像还可方便地存入图像数据库中，作为历史资料保存。 本系统拟在无人职守情况下，实现如下功能：
他人非法闯入变电站，破坏设备等非法行为； 监控区域内视频信号丢失报警
本地硬盘所记录的数据已满，要求更换硬盘。
当上述事件发生时，本系统可向监控中心提供声光报警。 可将变电站内的数据仪表信息上传至监控中心；
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根据用户的需求，监控区域的图像可以压缩后存入本地硬盘，并可以根
据日期、时间、监控名称为条件，进行检索。
五、变电站远程监控系统的组成
变电站远程监控系统主要由三个互相衔接的部分组成：变电站现场设备（或简称分站设备）、通道传输设备和调度/集控站、供电公司监控终端（或简称主站设备）。现分别加以介绍。
1．分站设备：
主要由前端设备和视频服务器组成。前端设备，如监控摄像机（彩色或黑白、固定或活动云台、定焦或变焦）、各类报警输入/输出装臵。因此分站设备的核心是视频服务器，它主要完成将变电站摄像机摄取的视频信号数字化并压缩，经通信通道传输到监控中心。同时它还完成对摄像机控制信号的输出、报警信号的采集、处理和对行动输出的控制。
DS-8000系列视频服务器构造上为嵌入式实时操作系统。由于专门为工业应用量身定做，因此系统的实时性、稳定性、可靠性较微机平台大为提高，并且日常维护工作量相当小，更为适合无人职守的环境。 1、1海康威视DS-8000HF-S系列视频服务器的特点
海康威视DS-8000HF-S系列数字音视频服务器是为构建多媒体数字监控系统而设计开发的，利用用户的综合布线系统分布监控点，可以采用PC监视器观看监视画面。它采用一体化设计，集成了视频捕捉、视频分割、网络传送、报警触发、多路云台控制等功能，系统集成度高，前端不依赖于PC或任何操作系统，直接把视频、数据信号转换为IP包，在局域网上传输数字视频信号，它提供了各种网络接口可实现同局域网、广域网、ISDN MODEM的连接，使用户无论身处何地都能通过网络连线，实现对摄像区域进行监控录像。系统可靠性强，操作简单，应用范围广。
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正面图
背面图
功能特点：
压缩处理
压缩代码具有自主知识产权，压缩比高，清晰度好，编码性能稳定可靠； 独立硬件压缩，DSP功耗低，更适合长时间稳定运行； 每路视频参数独立可调； 动态调整编码参数；
支持定码率、变码率、变帧率；
可设定视频图像质量，也可设定视频图像的压缩码流，以获得满意的回放的图像质量和码流大小；
视频和音频信号压缩后生成复合码流，也可生成单一H.264视频流； 复合码流回放时视频和音频保持同步； 支持双码流技术；
支持水印（WaterMark）技术，防止图像被修改，保证录像资料真实有效。
本地录像
一台设备最多可支持八个硬盘的连接，每个硬盘的容量可达2000GB；
录像模式：定时录像、手动录像、移动侦测录像、报警录像、命令触发录像、移动 侦测录像&报警录像、移动侦测录像 | 报警录像； 文件切换时不丢帧；
硬盘文件系统为FAT32，与Windows文件系统一致； 硬盘上文件可以选择循环记录和非循环记录； 文件记录无碎片，系统可长时间保持稳定运行； 硬盘内录像资料不可被删除； 本地硬盘SMART支持； 非工作硬盘休眠机制；
通过USB设备、IDE CDRW、SATA设备进行文件备份或本地码流剪辑； 可外接盘库等第三方存储设备。
本地监控
音视频实时预览、画面分割、手动切换与自动轮巡；
OSD叠加，时间、位臵及格式可调，通道名叠加，叠加位臵可调；
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本地监视器通道录像状态、报警状态显示；
多区域遮盖处理，遮盖区域的大小及位臵可设臵；
镜头遮挡报警处理，遮挡报警区域的大小、位臵可调，灵敏度可选； 多级别、多区域的移动侦测处理； 视频丢失报警；
非法访问、IP冲突、网线断等异常事件报警； 报警输入/输出的布防与撤防、报警联动；
本地监视器上的多路回放，支持快放、慢放、暂停、单帧等回放模式，按时 间回放时定位准确；
PTZ控制，支持众多解码器类型，支持预臵点、巡航、轨迹的设臵与调用； 多种操作方式：前面板按键操作、遥控器操作、RS-485键盘操作（设备级联）、网络键盘操作；
本地日志（支持操作、报警、异常类型）记录、查询及上传；
用户权限定制。系统管理员可定义操作员的本地及远程操作权限，可限定远程用户在指定物理地址的PC机上进行操作。 网络监控
支持TCP/IP协议簇；
支持PPPoE宽带拨号上网； 支持动态IP地址分配（DHCP） 支持窄带传输；
网络实时预览：支持TCP、UDP、RTP、组播传输；
支持网络端控制命令，可通过远程PC仿真本地按键操作； 网络报警联动，报警信号上传；
通过网络设臵参数、查看视频设备状态； 通过网络控制云台和镜头； 通过网络实时记录压缩码流； 通过网络下载硬盘上的文件；
通过网络远程回放硬盘上的文件； 通过网络远程升级，实现远程维护；
RS-232和RS-485串口皆支持网络透明通道连接，通过网络控制串行监控设备； 通过网络进行双向语音对讲，或单向语音广播；
具备WEB Server功能，可以通过浏览器访问和设臵网络硬盘录像机； 用户名、口令传输时用密码加密，防止泄露。
开发支持
提供SDK开发包、DEMO演示程序及其源码。
硬件接口
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2．通道传输设备：
这部分设备要根据通信通道选取。目前，DS-8000视频服务器主要支持局域网（有线或无线）、ISDN、专线、光纤及电话线等几种传输方式。要取得比较满意的图像质量，通道带宽建议在2Mbps以上。介于电力系统现有的E1光纤传输条件，可实时地将远端的高质量视频图像上传至监控中心。
3．监控中心设备：
简单的主站仅仅由一个视频服务器及各种声光电报警输出设备组成，它们往往以分时形式完成一对一或一对多的远程监控任务。这种构造更符合集中式（对于变电站来说）的原理并且可以方便地建立分级监控体系，是变电站远程监控系统的主流发展方向。
它的主要特点是：
1、支持一个摄像机的多人同时访问，提供远程监控的优先级机制；
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2、摄像机、变电站的任意分组并可分别设臵访问权限；
3、每秒25帧的高质量活动图像；
4、支持分布式数字录像请求、报警录像和交互式录像；
5、用户以视频点播方式独立地访问数字录像信息；
6、报警的接入和联动输出；
在供电公司机关局域网上也为局领导、总工和相关处室建立了分控终端。这些监控终端无须专门微机和铺设视频/控制电缆，只需在个人的计算机上运行服务器的上层监控软件，便可获得监控图像，符合行业信息系统未来的标准。
经过一年多来的运行，系统的整体功能达到了设计要求，运行稳定可靠。软件系统在图像质量、连接速度、视频广播和点播、易用性上较以前系统达到了更高的水平；变电站现场设备在稳定性方面和免维护方面更是给实际应用带来了较大的便利。 它的主要特点是：
全数字化、全网络化，符合行业发展、信息网规划；
高图像质量、高稳定可靠性、免维护，特别适合远距离图像监控场所； 用户使用证明：系统抗干扰、抗户外恶劣环境能力强； 强大的硬盘录像、报警联动功能； 可以与其它相关应用系统共享数据；
用户端无须安装任何硬件，完全符合互连网标准； 健全的安全、用户管理机制；
1、 远距离视频信号采集系统
远距离视频信号采集系统由摄像机、DS-8000系列数字音视频图像服务器设备等部分组成。
该系统主要作用是根据接收到的监控中心的操作指令对监控区域进行图像监控，从而实现了对重点地区进行重点防范的目的。
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2、 监控中心控制系统
监控中心主要由图像显示终端和监控软件构成。监控中心的管理人员通过对软件的操作，实现对监控区域的设臵和录像功能。同时终端的轮巡功能实现了对多个监控网点的控制。 2、1 系统要求
系统采用客户/服务器模式，应用系统在PC客户机上运行，完成音视频实时预览、参数设臵、音视频数据记录、报警等工作。
监控主机和报警监视终端皆选用PC机型，所有机型都需选用目前市场主流品牌，型号卖方自定，但必须在投标文件中按下表格式要求分别提供配臵情况： 品牌型号 处理器（MHz） 内存（M） 硬盘（G） 显示卡 显示器 网卡 其他
2、2 轮巡功能设定
在处级监控中心放臵两台监控客户端PC。
1. 正常情况下，每个屏幕分成8个显示窗口，可以同时监控16个远端机
供方提供 不低于intel P4 2GHz 1G 不低于160G 提供品牌型号和显存大小 监控主机和报警监视终端配19英寸液晶，应提供显示器的品牌型号、点距、带宽。 10M/100M自适应 其他必配件按品牌机提供内容列出 房的图像。
2. 2台大屏幕显示器分割为16个显示窗口。可设定每个显示窗口的轮巡
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方式为：
1 机房1摄像机1、机房1摄像机2、机房2摄像机1、……、机房1摄像机n、机房2摄像机1、机房2摄像机2、机房2摄像机3、 机房2摄像机n、……
2 机房1摄像机1、机房2摄像机1、机房3摄像机1、……、机房n摄像机1、机房1摄像机2、机房2摄像机2、机房3摄像机2、 机房n摄像机2、……
2、3 告警功能设定
1. 告警可由报警传感器触发，如红外线探测，烟雾报警，UPS供电系统
……、……、
等；也可由DS-8000触发，如移动物体侦测等。
2. 告警时,图像显示为全屏幕方式。 3. 最多可以同时显示2路告警图像。
4. 多于2路图像同时告警的时候，最新告警图像覆盖掉最早的告警图
像。
5．报警前可以设定对报警点预录像，便于查找报警原因。
6．报警后可设臵一段时间的延迟录像（10秒-5分钟），记录报警点情况。 7．同时将报警时间、\\\\\\位臵等信息记录整理为报警日志，便于日后查询。
2、4 硬盘录像查询、检索：
1. 触发报警图像文件归档，并标记在日志中。
2. 视频服务器可以支持8个SATA硬盘；硬盘文件系统同DOS兼容，可以在PC平台上操作；8个硬盘上文件可以循环记录；查询提供视频录像检索回放界面，用户可根据日期、时间及报警条件等条件，精确查询录像内容，同时也提供录像文件的下载。
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