視頻監控系統在潤揚大橋供配電中的應用

摘 要：隨著科學技術與經濟的迅速發展，人們在日常生產生活中對設備的信息化程度的要求也是越來越高。江蘇潤揚長江公路大橋的視頻監控系統利用球型攝像機結合計算機編程軟件來實現對全橋種類繁多、數量龐大的各種設備在運行過程中全天候監控的功能，讓監控及維護人員能清楚的了解被監控設備的運行狀況，及時了解和解決突發故障。本系統的主監控室即監控中心設在大橋總變站內，通過光纖、光端機、攝像機等設備組成的雙環自愈網絡進行信號傳輸，能夠對全橋各個無人值守的10KV變電站進行視頻監控。

關鍵詞：視頻監控；設備；傳輸

1 視頻監控系統結構

視頻監控系統由一個監控中心對各遠程現場監控點進行監視和控制。系統由監控中心、傳輸網絡、被控站組成。監控點攝像機的視頻信號經傳輸網絡通過光纖冗余環網傳輸到監控中心。在監控中心光端機上接收數字復用信號，接入到視頻切換矩陣。并在監控中心把視頻信號送至監控中心局域網上。視頻監控系統結構圖見下圖。

2 視頻監控中心

視頻監控中心設置在大橋35kV總變電站，系統配置一套視頻矩陣、矩陣鍵盤。配置一臺視頻監控工作站，用于完成視頻監控功能和網管；配置一臺61英寸等離子顯示器顯示現場監控圖像；配置一臺硬盤錄像機，用于視頻錄像。配置光收發網絡設備和視頻、控制信號接入設備。

視頻監控中心配置視頻網絡聯網及瀏覽軟件、視頻網管軟件、保安監控軟件等。

預留一個視頻輸出口和控制鍵盤口。

中心設備見表1。

3 各視頻監控點

監控點包括攝像機、云臺、防護罩、支柱、機箱、防雷裝置、光纖收發網絡設備、視頻和控制信號接入設備等。

變電站前端設備選用一體化彩色智能攝像機，內置云臺和電動變焦鏡頭。整個系統共設置22臺攝像機，設置情況如下：

1）鎮江橋區變電站： 4臺攝像機

2）鎮江西收費站變電站： 2臺攝像機

3）G312國道互通變電站： 2臺攝像機

4）上黨互通變電站： 2臺攝像機

5）瓜洲收費站變電站： 2臺攝像機

6）主線收費站變電站： 2臺攝像機

7）世業洲收費站變電站： 2臺攝像機

8）世業洲監控中心變電站：2臺攝像機

9）世業洲會議、運動中心變電站：

2臺攝像機

10）世業洲后勤區變電站： 2臺攝像機

監控設備見表二：

4 視頻監控系統功能

4.1 圖像切換

在35kV變電站監控中心能夠對任意監控點進行召喚，在任意顯示器上顯示；

能夠實現視頻圖像的自由切換、時序切換、定時切換、分組切換、關聯切換、報警自動切換及鎖定；

4.2 控制功能

對變電站內的任何攝像機，實現水平掃描運動和垂直俯仰運動，轉動幅度根據各監控點現場要求設定；

能夠對變電站的任何攝像機進行遠程變焦和聚焦調節，實現對所顯示的圖像進行縮小及放大操作，同時完成對其聚焦的調整。

4.3 圖像顯示處理功能

以地理圖方式顯示整個視頻監控系統的監控點位置、分布、設備配置情況和運行狀態。當設備出現故障時，在畫面上顯示報警信息；

系統可將時間、日期、攝像機編號、報警狀態疊加到每一路視頻輸出上，并可控制它在監視器上的位置和大小；

能夠監視變電站所設備的運行狀態及現場環境監視；

視頻監控與機電集控系統聯動，當機電設備集控系統監測到異常情況時，調動攝像機到預定位置，進行攝像，并對故障現場進行錄像，以備查證；

變電站的攝像機畫面可設防，在探測范圍內出現移動目標時，能發出報警信號，并啟動硬盤錄像。

硬盤錄像機對已保存的的圖像可進行逐幀回放、凍結和圖像增強；

硬盤錄像所生成的文件，可拷貝到光盤保存。

4.4 數據庫管理功能

系統設置實時數據庫和歷史數據庫管理系統，用于在線運行數據及歷史數據的管理。數據庫有可擴充性和提示信息。

事件記錄：對所發生的事件進行記錄；

操作記錄：對操作員操作的時間、對象、內容、結果進行記錄；

報警記錄：記錄報警發生的時間、地點及事件內容；

檢索和打印功能；

系統用戶數據表（包括用戶名、口令及用戶相關資料）。

4.5 密碼口令功能

對不同的運行管理人員進行不同的口令級別設置，以開放不同的系統資源。

4.6 漢化功能

所有界面、菜單、報表、打印均應“漢化”，并提供多種漢字輸入方式。

4.7 視頻網絡瀏覽功能

局域網上的計算機通過視頻監控系統提供的視頻瀏覽功能，實現視頻瀏覽，最少具有4路視頻通道同時進行網絡瀏覽功能。

客戶端視頻瀏覽軟件功能具有實時播放，支持視頻圖像的放大、縮小調節，最少可調節為352×288和704×576，刷新頻率不低于25幀/秒。

客戶端在授權的前提下，可任意選擇、切換和操縱前端設備。

5 視頻監控傳輸系統

視頻監控傳輸系統是視頻監控系統的關鍵環節，傳輸系統的穩定性先進性也關系到系統的穩定性和體現了系統的先進性。

系統由雙環構成，一個為工作環，一個為備份環。每個傳輸節點都連接在兩個環上。在正常狀態下，信號在工作環上傳輸。當某個站點的光纖或設備損壞時，系統自動倒換到備份環上傳輸信號。從而形成雙環自愈，保證系統正常傳輸信號。

特點：

1）通過4芯光纖將整個系統的網絡拓撲組成雙纖自愈環網，具備環網自愈保護功能，極大的提高了系統的可靠性。當某一點光纖故障或設備發生故障時不影響整個系統的正常運行。

2）目前系統除視頻信號傳輸外，還可提供立體聲音頻通道、異步數據傳輸通道、10/100M以太網數據傳輸通道、E1數據傳輸通道等多種接口，并能夠根據用戶需要提供其他類型的接口和傳輸通道，完全能夠滿足用戶將來系統升級的需要，保證整個傳輸系統的可擴容性和先進性。

3）采用機箱插板式的模塊化結構，如在已有系統中增加視頻數量只需要增加相應數量的視頻板，如需增加異步數據通道、以太網通道等新業務也只需要增加相應數量的業務板，對原有系統硬件配置無須做任何改動，最大限度的節約系統擴容和升級費用。

6 結束語

通過視頻監控系統在江蘇潤揚長江公路大橋中的應用，有效的保障了大橋維護人員的人身及供配電系統設備的安全；有效的保障了設備的正常運行；有效的保障了大橋的平穩暢通。鑒于現在科學技術發展日新月異，產品更新換代速度不斷加快以及社會各方面對大橋安全、服務要求的不斷提高，作為大橋的維護者，我們也需要不斷的提高設備的可靠性，增強系統的功能，提供更為高質量的服務和保障。

[參考文獻]

[1]張亮.數字視頻遠程監控[J].現代通信.2001（10）：22-23.

[2]盧選民，張原，史浩山.分布式智能監控系統視頻多畫面顯示的設計與實現.計算機應用研究.2000.3.

[3]劉富強.數字視頻監控系統開發及應用[M].北京：機械工業出版社，2003.