手機(jī)監(jiān)控在電力遠(yuǎn)程視頻巡查監(jiān)控預(yù)警的應(yīng)用

國網(wǎng)四川巴中供電公司 曾 強(qiáng)

手機(jī)監(jiān)控在電力遠(yuǎn)程視頻巡查監(jiān)控預(yù)警的應(yīng)用

國網(wǎng)四川巴中供電公司 曾 強(qiáng)

無人值守的監(jiān)控模式目前在各行業(yè)中已被廣泛應(yīng)用，而手機(jī)監(jiān)控作為遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、巡查和預(yù)警的重要手段也得到了發(fā)展。本文對手機(jī)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控預(yù)警在電力系統(tǒng)變電站的巡查和監(jiān)控中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)了對遠(yuǎn)程設(shè)備和環(huán)境的有效監(jiān)視和預(yù)警。

變電站；視頻監(jiān)控；遠(yuǎn)程

引言

電力系統(tǒng)建設(shè)的好壞關(guān)系到國家的發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定。當(dāng)代我國經(jīng)濟(jì)的極速發(fā)展、居民生活水平的大幅提升，極大的增加了用電需求，導(dǎo)致大量建設(shè)發(fā)電廠、變電站及配套線路。變電站是電網(wǎng)諸環(huán)節(jié)中的核心，擔(dān)負(fù)著所在地區(qū)的供電任務(wù)；其特點(diǎn)是數(shù)目多、分布廣、地處偏僻，在維護(hù)管理方面有許多不便。

變電站自動(dòng)化程度逐步提高，“四遙”功能（遙控、遙信、遙測、遙調(diào)）的普及，少人或無人值守模式的興起，為電力系統(tǒng)節(jié)約了人力資源、提高了管理效率和經(jīng)濟(jì)效益。但是僅有“四遙”功能監(jiān)測變電站環(huán)境是不行的，還需加強(qiáng)對無人值守應(yīng)急反應(yīng)的專門技術(shù)支撐，電力企業(yè)使用更多更新的手段對遠(yuǎn)程監(jiān)視變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行全面掌控，環(huán)境異常時(shí)得到實(shí)時(shí)警報(bào)，可看到現(xiàn)場真實(shí)情況，以便采用預(yù)案進(jìn)行應(yīng)急處置，避免因?qū)?shí)況的不清楚而誤判，提高應(yīng)急反應(yīng)的效率和水平。除了常規(guī)的視頻監(jiān)控中心外，“遙視”應(yīng)用的重要方向之一是通過手機(jī)等現(xiàn)代移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。在日常巡查中，通過手機(jī)等對各觀察點(diǎn)進(jìn)行巡視；在變電站遇到發(fā)生重大異常時(shí)，通過手機(jī)接收相關(guān)異常預(yù)警信息，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地觀測變電站警情變化，為應(yīng)急處理提供詳實(shí)的判斷依據(jù)和對應(yīng)數(shù)據(jù)。

1 系統(tǒng)需求

巴中公司目前下屬有多個(gè)變電站。對于此次手機(jī)監(jiān)控在電力遠(yuǎn)程視頻巡查監(jiān)控預(yù)警的應(yīng)用探索項(xiàng)目而言，在有限的條件下，選擇一個(gè)較典型的變電站作為試點(diǎn)是科學(xué)而有實(shí)際意義的，本項(xiàng)目以興文站22萬伏變電站為本系統(tǒng)的試點(diǎn)站，以下系統(tǒng)論證均以興文站為討論對象。

由國電南自公司在建的視頻監(jiān)控一體化平臺子系統(tǒng)的興文站，負(fù)責(zé)將收集到的各站視頻信號輸送至巴中市（目前部分視頻信號收集到巴中電業(yè)局信息機(jī)房，可通過信息機(jī)房的視頻終端遙視電站，并進(jìn)行云臺控制），再匯集到省公司，構(gòu)成一體化、多層次的立體視頻監(jiān)管體系。其中的手機(jī)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)，正是借助這個(gè)監(jiān)控平臺為基礎(chǔ)，嘗試進(jìn)行更深層次的應(yīng)用和管理。

興文站目前大致分布有10個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，分為高清、標(biāo)清和普通三種類型，通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)接入交換機(jī)。數(shù)字錄像、回放等功能將在南自視頻監(jiān)控單元RPU中實(shí)現(xiàn)，因此手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要功能體現(xiàn)在視頻的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播，對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不做冗余設(shè)計(jì)。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 技術(shù)路線

根據(jù)總體目標(biāo)，本系統(tǒng)可分為相對獨(dú)立的兩個(gè)子系統(tǒng)，一是實(shí)現(xiàn)變電站視頻的手機(jī)監(jiān)控，二是實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵預(yù)警信息的手機(jī)接收。

解決方案的主要思路是：在現(xiàn)有攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)布局的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)手機(jī)監(jiān)控和預(yù)警管理平臺，通過這個(gè)平臺接收各攝像機(jī)視頻信號、完成攝像機(jī)各項(xiàng)配置、手機(jī)視頻信號的發(fā)送、預(yù)警信息的采集、預(yù)警信息的配置和發(fā)送等。該平臺需要訪問內(nèi)網(wǎng)的視頻資源和預(yù)警系統(tǒng)，同時(shí)也需要把視頻信息和預(yù)警信息發(fā)送手機(jī)。

考慮到手機(jī)接收信號的多樣性，我們選擇兩種接入方式，一種是無線局域網(wǎng)WIFI接入，一種是手機(jī)VPN接入。

2.2 實(shí)施方案

2.2.1 實(shí)施方案：通過WIFI無線局域網(wǎng)連接

目前巴中電業(yè)局辦公樓各層均安裝有無線路由器，實(shí)現(xiàn)了辦公樓全樓宇的無線局域網(wǎng)覆蓋，因此借助手機(jī)的WIFI功能，通過無線接入方式接入到內(nèi)網(wǎng)中，配合無線方式的高加密和安全認(rèn)證體系，無需通過互聯(lián)網(wǎng)就可獲得內(nèi)網(wǎng)視頻信號和預(yù)警信號，在實(shí)施和維護(hù)上具有便捷、快速的優(yōu)勢。

2.2.2 視頻解決方案

視頻信號從南自RPU視頻站端單元接入手機(jī)視頻服務(wù)器后，直接通過交換機(jī)連接無線路由器，從而利用手機(jī)WIFI功能，使手機(jī)也接入內(nèi)網(wǎng)，手機(jī)就相當(dāng)于一臺更小巧的筆記本電腦，在手機(jī)上安裝相應(yīng)的客戶端程序后，就能直接通過內(nèi)網(wǎng)IP地址訪問手機(jī)視頻監(jiān)控服務(wù)器，本系統(tǒng)中的手機(jī)視頻服務(wù)器功能仍然是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)視頻的配置和轉(zhuǎn)接等功能，此外還負(fù)責(zé)與手機(jī)終端及網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)相互通訊。

2.2.3 預(yù)警解決方案

對于預(yù)警信號而言，主要包括兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)，一是預(yù)警信號的采集：目前預(yù)警信號主要包括重大開關(guān)跳閘等信號，這些信號在第一區(qū)的核心管控網(wǎng)中，需要相關(guān)軟件開發(fā)商提供接口，并滿足安全規(guī)范等國網(wǎng)公司接口要求后，才能獲得預(yù)警信號。預(yù)警服務(wù)中心處于綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)，負(fù)責(zé)接收和分析傳來的預(yù)警信號。

二是預(yù)警信號的發(fā)送：預(yù)警信號采集到手機(jī)預(yù)警服務(wù)器后，分析信號類型，與預(yù)先設(shè)定的接收人匹配，再通過自主設(shè)計(jì)開發(fā)的手機(jī)短信自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)送軟件，利用短信MODEM直接發(fā)送短信給手機(jī)，該信息從短信MODEM出來后，直接在無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中傳遞，常見的TCP/IP協(xié)議等將不能直接作用于該信息，而且是單向發(fā)送給手機(jī)，因此短信發(fā)送的安全性能得到足夠的保證。

2.3 終端解決辦法

手機(jī)作為視頻接收和預(yù)警接收終端，原則上必須是智能手機(jī)，考慮其型號和手機(jī)操作系統(tǒng)需與服務(wù)器匹配，因此選在iphone4以上或安卓操作系統(tǒng)系列手機(jī)中選擇一種。

如果采用通過無線局域網(wǎng)利用手機(jī)WIFI方式接入內(nèi)網(wǎng)，則可不考慮運(yùn)營商的因素。如果采用備用解決方案，即通過手機(jī)vpn接入內(nèi)網(wǎng)的方式，則需要考慮4G/3G運(yùn)營商的帶寬、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、上網(wǎng)速度、技術(shù)成熟度等因素。目前最好的移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)首推4G網(wǎng)絡(luò)。因此，需在原來基礎(chǔ)上再可增加一臺專門用于視頻監(jiān)管和預(yù)警接收的手機(jī)及配備對應(yīng)的SIM卡即可解決。

3 總結(jié)

通過建立手機(jī)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。從南自RPU視頻監(jiān)控單元接入視頻信號，通過手機(jī)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻信號的轉(zhuǎn)發(fā)，可以幫助相關(guān)負(fù)責(zé)人和巡檢工程師通過手機(jī)接收并觀看變電站視頻，進(jìn)行日常的巡查。建立手機(jī)預(yù)警系統(tǒng)。在變電站關(guān)鍵預(yù)警信號能順利從SCADA或EMS系統(tǒng)中送出的情況下，通過手機(jī)預(yù)警系統(tǒng)接收這些預(yù)警，并分發(fā)給預(yù)先設(shè)定的領(lǐng)導(dǎo)和負(fù)責(zé)人的手機(jī)，領(lǐng)導(dǎo)和負(fù)責(zé)人根據(jù)手機(jī)接收的預(yù)警短信，通過手機(jī)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主動(dòng)查看相關(guān)視頻，以便應(yīng)急指揮。系統(tǒng)的應(yīng)用，成功的解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)變電站巡查難，預(yù)警難的問題。

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