智能監(jiān)控系統(tǒng)在變電站中的應(yīng)用方案

電是國家能源的核心，而變電站是電力輸送控制的核心環(huán)節(jié)。變電站電壓等級越高，供電范圍越大，地位也越重要。變電站所發(fā)生的任何閃失，都會給整個電網(wǎng)帶來巨大的壓力。隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，變電站的安全防范已成為電力部門越來越重視和關(guān)心的問題，如何在第一時間對可能或已經(jīng)發(fā)生的異?，F(xiàn)象做出及時處理并保存現(xiàn)場的圖像資料，為分析事故原因提供第一手的資料，是變電站對安防系統(tǒng)提出的新要求。

在現(xiàn)實應(yīng)用中，變電站面積大，防范區(qū)域分布面廣，配套設(shè)施多樣，傳統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)整個變電站安防狀態(tài)的監(jiān)視、信息手段之一，需要做到和其他傳感器全天候24 x 7保護區(qū)域，降低安保人員使用監(jiān)控器監(jiān)控，提高報警準(zhǔn)確率，縮短從報警確認(rèn)到反應(yīng)所需要的時間。

但是，對于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全防范，傳統(tǒng)方法通常缺少真正的保護，經(jīng)常依賴與安保人員或者警衛(wèi)監(jiān)視多個攝像機或者其他傳感器。典型結(jié)果是造成安全環(huán)境完全依賴在人的注意力上。隨著時間的過去，這個注意力嚴(yán)重下降，造成并沒有使用一個安全系統(tǒng)，或者這個安全系統(tǒng)被忽略了，因此這個基礎(chǔ)設(shè)施變成高度脆弱，不安全。

而智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以通過圖像分析及報警管理軟件，采集并分析各區(qū)域的前端控制器上傳來的報警及圖像視頻信號，由應(yīng)急指揮中心的系統(tǒng)管理平臺實現(xiàn)對周界系統(tǒng)進行管理，邊界設(shè)置、防護等級劃分，監(jiān)視所有的周界攝像機，配置顯示設(shè)備和其他輔助設(shè)備，同時具備檢測終端設(shè)備故障的功能。通過此管理平臺，當(dāng)出現(xiàn)報警信息時，在電子地圖上顯示報警的位置，顯示破壞者的數(shù)量，行進軌跡等。當(dāng)發(fā)生有人試圖翻越進入或可疑車輛靠近時，探測器能和視頻圖像分析系統(tǒng)立即發(fā)出報警信號，相應(yīng)的攝像機圖像傳輸?shù)綀D形監(jiān)控工作站上進行監(jiān)視、處理，同時發(fā)出聲光報警信號，提示值班人員進行接、出警，有效的避免了傳統(tǒng)方法過度依賴人力的弊端，真正達到“技防”的效果。與此同時，智能化管理系統(tǒng)與智能視頻分析設(shè)備相結(jié)合，通過內(nèi)部對講系統(tǒng)與巡防人員遙相呼應(yīng)，可大大減少監(jiān)控中心工作人員的工作強度，而且對于事后的取證只需調(diào)閱發(fā)生報警時的錄像查看即可，不需要去翻閱海量的監(jiān)控錄像信息，節(jié)省了大量的人力物力，最大限度的提高該變電站的安防等級。

變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的完善既可提高安保人員的工作效率，同時也可以最大限度的提升變電站的安防等級，使變電站成為一個現(xiàn)代化智能安防的典范。這就要求在變電站的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計中充分考慮可能完善的整體規(guī)劃，并圍繞當(dāng)前應(yīng)用需求的特點本著實用與發(fā)展相結(jié)合的總體原則，以滿足目前的應(yīng)用為出發(fā)點，合理優(yōu)化設(shè)計方案;并兼顧未來的應(yīng)用需求和技術(shù)發(fā)展，為系統(tǒng)在技術(shù)上提供有效的平滑過渡環(huán)境。保障電站內(nèi)的正常安全的工作環(huán)境，以及在突發(fā)事件發(fā)生時能夠按照相應(yīng)預(yù)案進行有效地組織管理和科學(xué)合理地調(diào)度指揮，就是對安防系統(tǒng)的最基本要求。

變電站的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)安全防范工程設(shè)計規(guī)范則中的一級標(biāo)準(zhǔn);結(jié)合先進的現(xiàn)代計算機技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、現(xiàn)代圖象顯示技術(shù)，同時應(yīng)充分利用變電站已安裝的設(shè)備，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的有機結(jié)合。對變電站實施一級安全防范管理措施，詣在建立一個高等級的安防平臺，為變電站提供一個安全、便捷、高效的作業(yè)環(huán)境。

系統(tǒng)設(shè)計思想及原則

在充分考慮用戶需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年從事智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的經(jīng)驗，對變電站智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案進行了深入的規(guī)劃和設(shè)計。

可行性及適用性：系統(tǒng)要保證技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的可能性。設(shè)計選用的系統(tǒng)和產(chǎn)品應(yīng)能夠在保證高安防等級的前提下讓投資方得到受益，同時應(yīng)滿足近期使用和遠(yuǎn)期發(fā)展的需要。以現(xiàn)有成熟的技術(shù)和產(chǎn)品為對象進行設(shè)計，同時考慮到周邊信息、通信環(huán)境的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，并兼顧管理部門的要求，使系統(tǒng)設(shè)計方案可行。

先進性和可靠性：系統(tǒng)設(shè)計既要考慮系統(tǒng)的先進性，更要注重系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成系統(tǒng)癱瘓后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能。特別在重要的系統(tǒng)中，應(yīng)具有高度的冗余性，確保系統(tǒng)能夠正常運行。

開放性和標(biāo)準(zhǔn)性：為滿足系統(tǒng)所選用的技術(shù)和設(shè)備的協(xié)調(diào)運行能力，以及系統(tǒng)投資的長期效應(yīng)和系統(tǒng)功能擴展的需要，系統(tǒng)設(shè)計必須堅持系統(tǒng)的開放性和標(biāo)準(zhǔn)性。在可能的條件下，系統(tǒng)中所采用的產(chǎn)品都盡可能標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，并執(zhí)行國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議，使其選用的產(chǎn)品具有極強的互換性。

可擴展性和易維護性：為了適應(yīng)系統(tǒng)功能變化的要求，系統(tǒng)設(shè)計充分體現(xiàn)以最簡便的方法、最經(jīng)濟的投資，實現(xiàn)系統(tǒng)的擴展和維護。

易操作性和實時性：管理員能對管理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)熟練使用，能利用監(jiān)控和報警系統(tǒng)實時掌握情況。

智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用與實施

由于變電站是電力輸送控制的核心環(huán)節(jié)，很多重要機組、設(shè)備、系統(tǒng)均在變電站中運行，因此變電站重點監(jiān)控區(qū)域?qū)⑹侵悄鼙O(jiān)控應(yīng)用的主要場所，包括：配電房、升壓變電站，主網(wǎng)變電站，二次變電站，配電站、科技樓等。

主要采取安裝紅外攝像機+智能視覺分析服務(wù)器，全天候檢測，防止不法分子進入重要區(qū)域，當(dāng)檢測到入侵時聯(lián)動報警，彈出報警畫面?；蛘呤褂眉t外攝像機+智能視頻分析服務(wù)器，全天候檢測，啟用丟包檢測報警。防止不法分子在重要區(qū)域丟放危險物品，一旦發(fā)生丟放危險物品時智能視頻分析服務(wù)器會立即報警及聯(lián)動彈出報警畫面，給安保人員確認(rèn)及時處理險情。

周界防范的主要防止圍墻攀爬觸發(fā)報警或自動跟蹤，安裝紅外攝像機+智能視覺分析服務(wù)器全天候檢測，啟用區(qū)域入侵檢測和圍墻翻越檢測等功能防止不法分子非法進入變電站轄區(qū)。一旦檢測到入侵行為，智能視覺分析服務(wù)器立即聯(lián)動報警，彈出報警視頻。

闊地手動觸發(fā)自動跟蹤：安裝自動跟蹤球機+智能視覺分析服務(wù)器可以實現(xiàn)安保人員手動指定跟蹤目標(biāo)。由智能視覺分析服務(wù)器控制自動跟蹤球機跟蹤指定目標(biāo)直到消失在攝像機的可視范圍。

系統(tǒng)主要設(shè)備選型

智能監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端攝像部分、中間傳輸部分和后端監(jiān)控報警中心組成。前端攝像部分主要負(fù)責(zé)對監(jiān)控場景的圖像采集，中間傳輸部分主要負(fù)責(zé)把前端采集的視頻圖像、RS-485控制信號和網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸?shù)胶蠖吮O(jiān)控中心，后端控制中心部分主要負(fù)責(zé)對傳輸至控制中心的視頻信號顯示、存儲，檢測入侵并發(fā)出告警(提示音、聲光警號、喇叭、短信、多媒體信息)。其中使用交換機將所有智能視頻分析服務(wù)連接起來，方便隨時調(diào)用以及設(shè)置參數(shù);智能視覺分析服務(wù)器對場景基于三維檢測，自動檢測出監(jiān)控環(huán)境中可疑的入侵行為和偷盜行為，并在合適的條件下進行PTZ自動跟蹤，觸發(fā)告警(提示音、聲光警號、喇叭、短信、多媒體信息)通知管理人員及時反應(yīng)做出處理。

前端設(shè)備

根據(jù)變電站的要求及實際現(xiàn)場情況，監(jiān)控方案采用先進的閉路監(jiān)控產(chǎn)品，以安全監(jiān)視為目的，同時可對變電站的設(shè)備及運作情況實施監(jiān)控，使管理人員及保安在“足不出戶”的情況下，可對整個變電站的設(shè)施安全及人員運作情況有足夠的了解。

傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)部分為整個智能監(jiān)控防盜系統(tǒng)的神經(jīng)，因此建議采用光纖或無線傳輸，確保視頻信號、控制信號和電源在傳輸過程中免受外部干擾，減少信號的減弱。傳輸系統(tǒng)主要將前端所有高速球機的視頻信號、RS-485控制信號以及半球的視頻信號完整的傳輸?shù)胶蠖吮O(jiān)控室里的存儲系統(tǒng)。

存儲系統(tǒng)

嵌入式處理數(shù)字硬盤錄像機采用高性能32位嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統(tǒng)，充分確保設(shè)備運行穩(wěn)定可靠，監(jiān)視、放像完全實時，畫質(zhì)清晰;具有定時錄像、手動錄像、報警錄像等多種錄像模式;具備以太網(wǎng)接口，可以通過聯(lián)網(wǎng)計算機進行參數(shù)設(shè)置、錄像查詢回放，現(xiàn)場實時監(jiān)視的功能;可通過解碼器對相應(yīng)云臺、鏡頭進行常規(guī)調(diào)節(jié);具有報警聯(lián)動的功能，可方便開啟燈光或其它防范設(shè)備;具有多畫面分割實時監(jiān)控視頻圖像;具有遙控功能，且多臺設(shè)備可共享同一遙控器;具有標(biāo)準(zhǔn)的RS-232串口，可以利用該串口和WINDOWS下的超級終端進行參數(shù)設(shè)置。

矩陣

該矩陣的視、音頻主機采用大規(guī)模音視頻切換專用芯片作為音頻視頻切換矩陣電路的多路多通道切換設(shè)備，溶合了先進的矩陣切換技術(shù)和計算機技術(shù)，可以給用戶提供卓越的整體性能。具有視頻輸出、視頻輸入、音頻輸出、音頻輸入等多種模塊化插板，用戶可選擇各種插板組合成系統(tǒng)所需容量和功能的切換設(shè)備。在一個標(biāo)準(zhǔn)19英寸標(biāo)準(zhǔn)機箱中實現(xiàn)音頻切換、視頻切換、報警輸入及警后聯(lián)動錄像功能等多種功能，大大簡化了系統(tǒng)的構(gòu)成，提高了用戶系統(tǒng)的可靠性。

后端顯示

后端采用16個22寸液晶監(jiān)示器，中間4個顯示屏做拼接屏，用作報警時系統(tǒng)自動彈窗。其他屏由矩陣自動輪換每路監(jiān)控視頻。

變電站智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶來的效果

系統(tǒng)實施后可智能的通過對目標(biāo)物的高度、寬度、速度以及其他特征的分析來區(qū)分目標(biāo)物?？梢跃珳?zhǔn)的識別并追蹤目標(biāo)物，為保安人員提供目標(biāo)物的具體位置、坐標(biāo)和行進方向?？梢詤^(qū)分人、車輛、自行車(摩托車)，并盡可能以模擬圖標(biāo)可以在的地圖上根據(jù)現(xiàn)場實時情況進行實時同步移動，并顯示出軌跡，實時的反映整個現(xiàn)場的實際情況。

系統(tǒng)在偵測目標(biāo)物時應(yīng)能夠避免各種室外環(huán)境因素干擾(例如云的陰影，濃霧、大雨等惡劣天氣，攝像機晃動和視頻干擾訊號)，同時也可有效地排除由小動物或飛鳥所造成的干擾性警報，系統(tǒng)在提供本地監(jiān)控的同時也能通過計算機網(wǎng)絡(luò)將視頻及報警系統(tǒng)上傳至遠(yuǎn)程的控制中心。

可以在系統(tǒng)所包含的攝像機所覆蓋的任意區(qū)域任意的設(shè)置虛擬圍界，這道保護屏障可以跨越圍圍墻，當(dāng)出現(xiàn)任何非法活動時，每一個入侵者都會被顯示在顯示器上。一旦他們試圖穿越防區(qū)，將要達到物理圍欄，系統(tǒng)通過聲音報警和實時的視頻提示控制中心。系統(tǒng)可自動切換PTZ攝像機到報警區(qū)域，并可實時跟蹤目標(biāo)物，直至目標(biāo)物移動出監(jiān)視區(qū)域，同時在夜間聯(lián)動室外照明。值班的警衛(wèi)也可以通過PTZ攝像機手動搜尋現(xiàn)場的場景，判斷現(xiàn)場將受侵害情況，派遣現(xiàn)場保安人員增援。

系統(tǒng)能夠自動發(fā)出警報。報警時的錄像(含非法入侵物體的運動軌跡)也實時存入設(shè)備，便于隨時調(diào)用。