电力无线视频监控系统分析

张雪瑞1张海波2康龄泰3张南4郝玮5

摘要：目前省级电力公司直管电网建设工程任务繁重，项目管理人员相对不足，而“大建设”新体系下精益化的管理需求对工程项目管理提出了更高要求；同时目前电网建设工程项目管理手段单一，不能通过信息化手段实现对电网建设管理信息的动态监控，不利于提高电网建设管理信息化、标准化和专业化水平。鉴于此，本文对电力无线视频监控系统进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：电力；无线视频；监控系统

引言

由于500kV及以上电压等级的输变电工程点多面广，专业涉及比较多，信息分散在多个业务系统中，参建人员水平参差不一，造成各工程管理水平不一致，甚至出现各专业管理监管不全面、不及时的情况，在现有管理人员基本不变的情况下，利用可视化、3G移动视频等高科技现代化的监控手段，有效监督和检查施工现场安全文明施工状况，全面掌握工程进度，加强工程质量过程控制。

基于在建输变电工程施工现场环境的复杂性、特殊性，若在工地现场全部采用有线传输方式，进行基础网络架设（视频线、电源线、控制线的敷设），存在施工难度大、成本高等缺点，而且随着工程施工的进行，系统各种线缆容易遭到破坏，造成系统的不稳定，一旦工程施工结束，所敷设的临时线缆再次利用比较困难，造成成本的浪费，故在变电站建设施工的园区内，采用无线网络视频传输搭建前端的视频采集传输模式，能很好解决这些问题。

一、图像光纤传输

变电站在建设施工阶段，从临近变电站至输变电工程现场架设站用电源输电线路，同时沿线路架设1条24芯OPGW-70光缆，采用G.652D型。输变电工程项目部配置地区级622Mb／sSDH光传输设备1套，对端变电站原有光传输设备增配622Mb／s光接口板1块［4-5］，并开通项目部至临近变电站的相应光路1路，使输变电工程项目部通过临近变电站接入电力局域网，并保证信息的安全、可靠传输，搭建基于光纤通信为传输网络的远程监控系统。在输变电工程竣工投产后，项目部图像传输光纤网络仍可传输变电站相关业务信息，作为备用通道使用。

二、前端图像和控制信号采集

前端图像和控制信号采集部分主要由摄像机、球型云台、视频服务器、安装支架和基础设施组成。室外施工现场的前端图像采集和控制信号传输由无线网桥加网络视频服务器及一体化匀速球机组成。通过镜头的变焦变倍及云台的随意转向，对现场的部分细节进行缩放检视，摄像机分布在变电站施工现场的重要节点位置，居高临下，对工地全方位实施监控。摄像机、云台、网桥、网络视频服务器设备的电源部分由220V市电提供。室内项目部配置一套视频录像服务器，通过一根网线直接连接网络交换机1套，网络交换机再通过相应传输设备将视频信号传送回本部，其中视频录像服务器可对采集到的视频信息进行录像存储，便于随时调用观看。

三、在建变电站图像无线传输

图像的无线传输主要有模拟微波信号无线传输、数字微波信号无线传输和3G信号无线传输。根据项目现场情况和需求，系统采用5.8GHz频段数字微波信号建立变电站施工现场的无线传输链路，实现视频信号和控制信号的无线传输。

系统的数字微波无线传输链路通过无线网桥接进行建立。监控前端采用模拟摄像机接入网络视频服务器（DigitalVideoServer，DVS），网络视频服务器把采集的模拟视频信号转换成数字视频信号，通过无线网桥发射数字信号到对端的无线网桥上。接收到数字信号的无线网桥，通过网络交换机传输到电力局域网。

此方案是采用一点对多点的解决方案，即：一个接收的网桥可以连接多个发射网桥传回来的信息。如图1所示，在变电站施工项目部有局域网网络信号的接入处作为视频信号的采集汇总中心，来做一对多的连接。在施工工地的制高点设置网桥和全向天线，保障每个视频采集点的网桥到汇聚中心网桥的链路是畅通无遮挡的。工地中每个监控点处的摄像机通过视频线、485控制信号线与视频服务器连接，视频服务器通过一根网线直接连接到无线网桥上。监控中心处通过放置的无线网桥和全向天线，建立与各个视频采集点无线网桥图像传输的无线传输链路，接收多方位的监控点处无线网桥传回的图像信息，同时通过无线链路将云台的控制指令传输到前端摄像头，实现管理员对云台和摄像头的控制，各个前端传回的多路数字视频图像通过网线接入电力局域网，实现变电站施工现场图像的采集及无线传输。

四、工程建设监控中心

工程建设监控中心作为整个系统的控制、图像显示、图像录像中心，负责接收各个变电站工程现场通过电力系统内部网络传输过来的视频信息，如图2所示。监控中心工作人员通过大屏幕电视墙对在建变电站工程现场进行清晰地观察，能够实时、准确、直接地了解和掌握各个工地的情况、进度，并及时对发生的情况做出反应，对有关数据进行存储、分析，为以后的决策和改进提供有力支持。监控中心对云台、镜头的控制指令通过无线设备传送到各个工程的现场。控制指令包括现场任意点摄像机云台、镜头的光圈、焦距、变倍；云台的上、下、左、右、自动或辅助控制远端的电源、摄像机开关等操作。视频数据同时存入存储服务器，进行录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。日后，管理人员可以通过计算机访问存储服务器查询回放视频录像。

五、成果

电力无线视频监控系统实现了对所有在建输变电工程现场的远程视频监控，全景式集中监控工程的施工情况、进度情况、安防情况、质控情况，真正做到工程全过程、无盲点、无死角的全面监管，保障各项操作按照规范要求进行，彻底消除各种安全隐患，促进建管中心项目管理模式由传统的“就地管理”向“远程管控”方式的转变，真正实现办公室与施工现场之间的“零”距离对接。

结束语

电力无线视频监控系统通过在建变电站现场的摄像机、云台、网桥、网络视频服务器设备、相关网络传输及监控中心等设备设施，实现施工现场前端图像采集、图像无线传输、系统网络传输、现场实时监控等功能，同时改进了在建变电站施工现场视频监控存在的诸多问题，并综合考虑施工、维护操作、扩容建设、再利用等诸多因素，有力提高了输变电工程现场监管力度。

参考文献：

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[2]江艳飞，权太伟，王磊.基于ARM和linux的无线视频监控系统设计与实现[J].科技创新导报，2015，12（36）：160+162.

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