D-Link电力远程监控系统解决方案

电力变电站远程图像监控系统解决方案
第一章、应用背景
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、意外情况告警接收处理和远程设备诊断可提高变电站运行和维护的安全性可靠性和方便性，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。

由于计算机网络、多媒体技术和数字技术的发展,使得监控系统在监视空间上有了很大提升余地,可实现远距离、大范围的监控.电力系统的远程图像监控系统最基本的目的是将变电站的实时图像信息传输到巡检、集控中心等相关部门，为电力安全生产提供服务。

因此，在电力系统,这种监控系统也被称为“遥视系统”。

通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。

但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大；线路容易损坏；网中的各节点不可移动；特别是当要把相离较远的节点联接起来时，敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长，对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞.无线局域网（WLAN ）是解决有线网络以上问题而出现的.
无线局域网的网络速度与以太网相当,最大传输范围可达到几十公里，具有以下的通信特点：
具有高移动性，通信范围不受环境条件的限制, 拓宽了网络的传输范围.在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆（粗缆）时被限制在500m,即使采用单模光纤也只能达到3000 m，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50km 以上。

抗干扰性强、网络的保密性好.对于有线局域网中的诸多安全问题,在无线局域网中基本上可以避免。

建网容易, 管理方便。

相对于有线网络,无线局域网的组建、配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。

使用灵活,易于扩展。

WLAN 有多种配置方式，能够根据需要灵活选择.这样， WLAN 就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游(Roaming) ”等有线网络无法提供的特性。

可靠性高。

无线局域网的信道误比特率低于10–8,这样保证了通信系统的可靠性和稳定性。

兼容性好。

对于室内应用的无线局域网，与现有的有线局域网兼容，能够做到现有的网络操作系统和网络软件在无线局域网上不加修改地正常运行。

高数据速率。

无线局域网的数据速率11Mbps，完全满足局域网的业务环境。

针对电力行业远程图像监控系统的特点，根据本公司网络摄像机在工程应用实施的经验，特提出基于网络摄像机的电力变电站无线图像监控系统解决方案。

第二章、系统设计依据及参考标准规范
2。

1 系统设计依据及原则
主要依据电力行业对电力远程监控系统的需求,依据以往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：
➢系统稳定性、可靠性
所选硬件均选用先进、成熟、可靠的产品,且具备良好的运行业绩。

➢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。

➢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。

➢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。

➢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
2.2 系统设计标准及规范
●IEEE802。

3 10BASE—T 以太网接口标准
●IEEE802。

3U 100BASE-TX快速以太网接口标准
●ITU—T H。

323 网络电视电话系统和终端设备标准
●ISO/IEC14496-2 MPEG4视音频编解码标准—视听对象的编码
●ITU H.264 视音频编解码标准
●CCITT G。

703 脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数标准
●YD 610-93 PCM基群信令接口设备技术要求和测试方法
●QB/001-123.01。

2002《广电集团电力远程图像监控系统技术标准》
●DL 476-92 电力系统实时数据通信应用层协议
●GBJ115-87 工业电视系统工程设计规范
●GB50198-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范
●GB12322—90 通用性应用电视设备可靠性试验方法
●GB 4798。

4—90 电工电子产品应用环境条件无气候防护场所使用
●GB 2423.10-89 电工电子产品基本环境试验规程
●GB/T17626。

2 静电放电抗扰度试验
●GB/T17626。

3 射频电磁场辐射抗扰度试验
●GB/T17626.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
●GB/T17626.5 浪涌(冲击）抗扰度试验
●GB/T17626.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度
●GB/T17626。

8 工频磁场的抗扰度试验
●GB50217-94 电力工程电缆设计规范
●IEC364—4-41 保护接地和防雷接地标准
●GB/T 13926。

n—92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
第三章、系统网络结构
基于网络IP网络摄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、站端系统的网络结构方式。

系统在各变电站站端装备一台或多台无线IP网络摄像机，完成对视音频信号的数字化及编码压缩处理，将其打包成IP数据包在IP网络上传输；各集控中心（包括巡检中心），利用中心与变电站之间的数据专网，接收各变电站站端上传的视频和音频信号，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。

系统的拓扑
简图如图一所示。

图一
第四章、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
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）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,主控中心主要包括监控管理服务器、监控终端、录像资料存储设备以及网络远程视频集中监控管理系统应用软件.变电站监控前端部分包括IP网络摄像机及配件、语音设备、无线路由器等组成
视频、音频信息由IP网络摄像机压缩编码后,通过电力专网上传到监控中心，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远程诊断与分析、图像浏览等功能。

考虑到电力系统建设的阶段性特点，基于网络IP网络摄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.
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，系统各项功能和运行状态不受扩建影响，系统具备多级组网能力以组建全省的监控网络.
其组网结构如图二所示：
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IP网络摄像机以及附件和无线路由器两大部分。

各部分的配置和要求如下：4。

2.1 网络IP网络摄像机
网络摄影机DCS—V70-20H，提供MH。

264的影像压缩技术，传送更清晰的影像品质，其最大影像可达D1 解析度25fps。

以太网络供电系统，通过网络线即可供给电源给摄影机，支持无线传输模式传输。

网络特点：
1. 可选语音和视频同步以达到最好效果
2。

高效语音压缩引擎
3。

使用3G/2.5G的手机和机顶盒实时监控
4. Mpeg4高效压缩引擎（可配置)
5. 内置网页服务
6。

3个窗口的视频动态检测
7. 双向语音
8。

占用网络带宽可调
9。

支持RTSP协议
10. 精巧个性化设计
11。

报警前后的图像捕捉
12。

可扩展传感器和报警装置
13. 自动在事件驱动下通过email或FTP远程图像获取
14。

固件可在线升级
15。

自动检测选择三种方式之一传输语音和图像
16。

性价比高，安装方便
技术参数 :
H。

264 标清20米红外一体枪型网络摄像机
➢产品介绍
DCS—V70-20H系列是一款彩色日夜两用带红外灯一体化室内外
网络摄像机,它具有防水效果好，镜面不起雾的特点，红外线照射距离可
达20米.优化的H.264编码算法确保了更清晰、更流畅的视频传输效果。

内嵌Web Server允许用户通过IE浏览器方便地实现对前端摄像机的实时
监看和远程控制。

适用于银行、超市、写字楼等需夜间监视和录像的场
所,该产品易于安装，操作简便。

该网络摄像机适用需要运用到远程网络视频传输及监控的各种场合。

DCS—V70—20H DC 供电
DCS—V70-21H PoE供电
➢产品特点
●1/3”Sony Super HAD II CCD影像传感器,支持720×576像素全实时影像监控。

●支持超低照度环境应用，具体有D—WDR（数字宽动态)功能
●支持POE供电，可通过以太网线同时进行数据传输及设备供电（DCS—V70-21H)
●内置照射距离为20米红外灯,在低照度及无光源情况下，自动感应检测并开启或关闭红外灯。

●内置机械式红外滤光镜自动切换
●同时支持 H。

264/ JPEG/ MPEG4 （3GPP only)视频压缩方式,支持三码流应用。

●支持双向语音 DI/DO报警输入出接口
●户外型设计防水等級： IP66
●可提供SDK开发软件进行设备整合及二次开发
➢产品规格
DCS-V70-21H 硬件DCS—V70—
20H
4。

3 远程监控中心
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、监控终端、网络接口设备、存储打印设备等组成，其核心是“网络视频集中监控系统管理软件”。

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频和音频信号，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。

而这一切功能都是以**网络视频集中监控系统管理软件为核心实施的。

4.3。

3 监控终端
监控终端可根据需要集中或分散地设在安监部门、值班领导处、运行班组.
4.3.4 D—LINK数字网络监视系统
《D—LINK数字网络监视系统》可以通过任何IP网络进行数字视频/音频的传输和管理。

D—LINK数字网络监视系统是一个针对全数字化的网络视频监控系统而开发的管理软件，能够同时支持多达几千个网络摄像机或视频编码器,通过局域网或互联网组成一个高图像质量、高可靠性、功能强大的网络视频监控系统。

“D-LINK数字网络监视系统服务器端软件可在Windows™ 2000 pro /2000 Server 上运行,客户端软件可在Windows™ 98 /2000 Pro / Server上运行。

D-LINK数字网络监视系统可提供分布式系统结构，一个系统中可设置多台服务器运行特定的系统服务。

无论是城域网、还是Internet网，只要安装服务器的电脑具有固定的IP地址，D—LINK 数字网络监视系统就可正常运行。

系统以MPEG4图像编码为标准，这个标准事实上已经成为网络视频监控的视频压缩编码标准。

D-LINK数字网络监视系统采用Microsoft公司最新的COM技术，可支持的网络视频产品设备种类易于扩展，并可根据客户需要进行定制开发专门系统，不断满足各行业、客户的不同需求。

通过使用MPEG4编码，D-LINK数字网络监视系统将存储和网络带宽需求降到最低。

因此可以通过合理的存储容量需求进行长时间记录,实现以最低费用使用公共网络。

1. 同时支持多个网络摄像机
2．支持远程监控、多监控中心、分级监控和分布式监控
3．提供全屏、4、6、9、16、25多种画面实时显示z
4．实现移动检测，可设定运动图像的变化区域和灵敏度
5．定时录像、手动录像、触发录像等多种录像管理
6．灵活的录像计划设置
7．提供两级密码保护、安全认证，保证图像信息的安全
8．采用先进的音频压缩技术，支持语音
9．用户的分组和权限管理
10．前端设备的分级、分组管理
11．IP地址、端口、云台编码协议、视频编码格式、速率等参数在线设置
12．系统状态信息显示
4.3.5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。

第五章、监控功能介绍
5.1 监测报警功能
报警子系统和控制管理中心是相互融合的，报警机制由前端设备直接产生,由后台的软件平台进行统一的触发管理，相关的文字、声音、电子邮件、电话通知、PTZ移动、信号输出等报警提示。

5。

1。

1 多样化的智能监测项目
讯号遗失
当侦测到画面视讯讯号不正常时（如视频信号丢失或摄像机掉电）者触发报警.
位移侦测
在画面中任何移动的物体均可触发报警。

可疑物侦测
在定义的范围内侦测到可疑的外来对象触发报警。

遗失物侦测
在画面指定的重要物件遗失或者被移动触发报警。

摄像机失焦
当摄像机丢失聚焦点时触发报警.
摄像机遮蔽
当摄像机被遮蔽或者被干扰时触发报警。

5。

1。

2 多样化的智能报警方式
●在系统大屏显示报警文字、地点信息
●播放声音
●发送邮件到指定的邮箱
●电话通知到指定的用户手机或者电话
●联动第三方报警设备如警灯、警号等
●通过INTERNET向110发送报警信息
●PTZ移动到发生异常报警的具体位置
5。

2 远程互动功能
一个系统的外延能力，体现了系统的健壮性和灵活性，作为D-Link公司专业开发的视频平台在数字监控的基础上,提供了完整的音频、视频、控制、数据共享、远程语音指挥、文字信息指挥、远程功能发布等功能，为小区开展的艺术类表演、大型体育比赛提供了强大的远程数字演播互动支持
D-Link公司提供了的专业远程互动数字演播互动模组,按照CS(Client/Server―客户端/服务器)和BS（Browser/Server―浏览器/服务器)相结合的架构进行总体设计，服务器搭建在小区中心机房，客户端通过客户端软件或IE浏览器登陆服务器。

这样设计为了方便用户管理、控制，为用户提供一个以使用者为中心的控制、管理方式，使管理者与参与者均使用同样的界面进行操作.
小区中心架设数字演播互动服务器，在远程分部部署桌面数字演播互动客户端，构造一个多人共享的虚拟互动指挥空间。

桌面数字演播互动系统支持实时传输视频与音频信息,使内外之间可以很方便的进行面对面的沟通与交流，达到了直观、真实的演播互动效果，可以既闻其声，又见其人。

数字演播互动系统在实现高质量、高可靠性的视音频通讯的同时，还加入了协同浏览、文档共享、实时数据协同、实时讨论、幻灯片播放等多种演播互动功能, 使得整个系统的进行构成了一个整体，使演播需要的资料内容可以随时展示，方便了精神的传达，现场的协调和问题的探讨，和表演现场各类信息的及时发布。

5.3 多画面电视墙集中监控
●多画面监视
要求可以实现多台摄像机的显示，将指定的一个或多个摄像机实时图像显示在指定的一个或多个显示器上,可以选择母子画面及1、4、7、9、10、13、16、25、32、64等多种画面分割型态,每一个型态的分割画面，可由系统管理者依管理需求,自订多组的分割群组，以适应各种场合要求，并要求提 QCIF/CIF/4CIF 及全屏显示的及时影像显示格式。

●多画面轮循
定时将监控组内的摄像机轮流切换，轮跳的时间可自由设定.要求实现影像切换及云台镜头控制功能，操作人员在权限范围内任意调用显示方式或手工设定,能控制相应的云台转动以及镜头的聚焦,将指定实时摄像机图像显示在指定的显示器上。

电视墙管理部分，需要在用户端进行，用户基于小区提供的良好带宽，采用全数字的显示模式，根据具体的需求，采用上表中的任意组合，构成电视墙,完成对有权限的监控前端的数字监控。

5.4 存储与回放
资料存储平台是系统的视音频资料存储管理中心，存储管理系统要求提供集中大量存储功能，支持不同压缩格式（MJPEG， MPEG4等）影像信息的网络存储，并提供方便的检索、查询方式、支持根据日期、时间、报警信息、位移侦测报警查询相关历史记录，并可根据时间、地点和报警类型等信息检索并回放影像，影像回放需支持向前播放(1/2/4/16倍)、向后播放（1/2/4/16倍)、暂停等显示功能，具体功能要求如下:
●支持多路实时视频同步录像存盘功能，其录像格式为， QCIF/CIF/4CIF。

●支持录音功能。

●支持预约录像、移动侦测录像、手动录像和报警录像等多种录像方式。

●可实现多终端操作，在网络上计算机可以随时对某路视频存储等等.
●可对图像进行二十四小时的实时记录，并可选择所要的图像品质.
●在异常情况出现时,对影像进行快照，并在报警触发状态下，自动存储快照图片。

录像的结果可以显示具体的时间.
●提供影像备份储存的功能,某一摄像机的影像可同时储存在两个不同的网络磁盘
驱动器。

●提供循环录像方式,可自订储存量上下限与警报临界点。

对此,我们建议采用大容量的IPSAN磁盘阵列，一方面可以实现数字化的记录，另一方面也可以保证整体系统的完整和稳定.对于这个产品的选择，我们建议选择D—LINK的IPSAN阵列DSN-S316。

产品特征:
+ 每秒超过80,000次以上的输入/输出操作
+ 带电池保护,高达4GB的数据缓存（标配512MB)
+ 系统缓存：标签512MB，最大2GB
+ 每秒读取带宽可达445MB
+ 单机16硬盘槽位，2T硬盘可用
+ 支持SATA—I和SATA-II
+ 标准3U，19英寸工业机箱
产品介绍
主要应用：
+ 硬盘对硬盘的备份
+ 内容交付—-Web服务、视频流的转发
+ 镜像
+ 视频监控
+ 数据归档
+ 内容管理
+ E-mail服务
+ 基于数据的应用
+ 在线交易处理(OLTP）
+ 任何高速的SAN存储
RAID支持：
+ 0，1, 1+0, 5和JBOD
支持虚拟卷：
+ 硬盘卷在线更换，在线扩容
+ RAID等级自动转换
+ 支持自动重建
+ 支持微重建
基于标准的管理平台
+ 符合存储管理接口标准（SMI-S）
+ CHAP验证，防止非法入侵
+ 远程监控和配置
D—Link xStack Storage存储区域网络（SAN）DSN-S316特为安防市场定制开发的可靠的网络数据存储解决方案。

采用一颗高度集成的超高效SoC芯片解决方案，可进行每秒80，000次以上的输入输出操作，以及高达32TB的存储容量。

DSN—S316磁盘阵列是D—Link专为安防行业，视频监控所定制的存储产品。

单台存储可以满足高清摄像机，数百支的视频监控录像存储需求.此外，DSN—S316内含D—Link xStack存储体系技术，使得具有更好的扩展性和更好的管理特性。

IP网络iSCSI
SAN架构以前多采用价格昂贵的光纤网络，基于以太网的IP SAN技术是近几年发展起来的,以超强的兼容性、较低的成本和简化的管理界面，使得IP SAN 在存储市场迅猛发展。

加上以太网10G、100G网络技术的发展，使得IP SAN 存储处理性能远超过FC SAN.DSN—S316就是采用IP SAN架构的典型机种，具有高处理性能，成本相对FC SAN架构产品低很多。

运行系统芯片（SoC)
由于采用了SoC的设计，DSN—S316系列网络存储将网络和存储的功能集成在一块超高速专用集成电路（ASIC)上。

SoC解决方案将万兆iSCSI、TCP/IP数据、专用处理器和存储虚拟化固件集成到一块单芯片上。

由于产品在功能上的高度集成，可避免那些由一堆机箱、主板、RAID存储控制器、iSCSI软件或控制器、网络接口卡以及操作系统软件组合起来“松散的”同类竞争产品在高速互通性、运行时钟和支持的标准上所出现的问题。

DSN—S316的性能不但远胜过这些松散产品，且拥有较低的价格，并能提供更快速传输能力，确保关键任务数据的传递及存储。

RAID效率
DSN—S316系列IP SAN存储可以提供16个可热插拔的SATA磁盘驱动，支持存储容量高达32TB、可支持RAID等级分别为0、1、5和10的配置.您可以通过价廉物美的SATA硬盘驱动器很快地扩展存储网络,您只需依据存储容量的需要，
增加更多的硬盘即可。

内置集成存储管理
内置的IP-SAN设备管理器(IDM）具有友好的用户界面，用户只需根据向导进行简单的四步操作即可完成对存储的配置。

管理界面相对FC-SAN极为友好。

管理特性功能齐全,用户可通过SMI—S（主动存储管理）命令集，监控您的存储网络。

由于集成了内置安全服务器，用户可以远程配置和监控自己的存储网络子系统.
高级管理特性
缓存管理提供适合和稳定的缓存处理，提供在一个卷基础上的Write Back、Write Through、Write Coalescing和多数据流预读功能。

优化的缓存工具和性能以可靠的应用软件方式执行。

VLAN分区支持IEEE 802。

1q VLAN标识,用于将信息流分隔为单独的区域以便安全访问,同时调整帧的大小,提高网络吞吐能量和减少CPU负载.QoS：支持IEEE 802.1p服务质量（QoS），使其有效控制随时间变化的网络数据包。

卷虚拟化:DSN—S316具有的存储管理软件采用存储扩展的原理提供卷虚拟化功能。

存储扩展原理可应用于启用诸如RAID、在线容量扩展和卷移植.不同容量大小的驱动器皆可用于创建一个卷。

单个驱动器中可以存在数个彼此分别的RAID技术。

卷的结构也可以为快照副本提供基础结构功能。

支持的RAID等级有：0，1，1+0，5和JBOD（数据块集、镜像集、奇偶集、数据块镜像集和JBOD)。

微重建：提供保护措施，通过在预设时限内强迫回应的方式，避免无响应SATA 命令。

您是否为了数据备份和恢复，或者为了给服务器提供低价并集中化的存储，而正在寻找能替换您低效的直连式存储驱动器(DAS）的方案? DSN-S316就是您需要的解决方案。

产品规格。