摘 要：本文提出了一种变电所多媒体监控系统的实现方式，详细介绍了系统的组成，系统的功能及所用技术，适用于变电所监控系统及其他监控场合。
关键词：多媒体 监控系统 变电所 应用
1 引言
随着电力工业的不断发展和城乡电网改造的持续推进，电力部门网络改造正在全面展开。各地区变电所基本上实现了少人/无人值班。电业局通过设立运行管理部门及调度部门，负责各变电所的日常运营及维护，运行水平得到了很大提高。但现有的监控系统只实现了遥测、遥信、遥调和遥控，还不能全面直观地反映变电所的运行状况，比如防盗、防火、防爆、防水、气泄漏等内容。为了全面实现对各变电所的数据、环境参量及设备的控制和监视，具体地了解和掌握现场情况，以便及时对发生的情况做出反应，需引入变电所多媒体监视系统。
电力部门正在加快步伐建设电力通信网，鉴于此，本文提出一种将多媒体监控系统应用于变电所的新方法，此种方法具有以下特点：
(1)将多媒体监控与微机防误闭锁、综合自动化监控和调度自动化监控有机结合起来，实现真正意义上的变电所自动化系统。
(2)实现变电所信息的数字化综合传输，在保证信息传输实时性的前提下，将远动信息、话音、图像通过同一条信道送到上级主站，充分利用电力系统的光纤网络或E1信道的通道资源。
2 系统构成
多媒体监控系统应用于变电所，实现真正意义上的变电所自动化系统
图1中综合自动化系统，完成保护、测量及对一次设备的控制，其中远动功能通过RS232直接接入综合接入设备上，其后台机通过网络接口接入以太网，防误闭锁系统主机通过网络接口接入以太网，多媒体监控系统主机直接接入以太网，各系统之间完全实现了资源共享。当进行变电所间隔层操作时，多媒体监控系统监视每一步操作，并及时反馈信息给操作员，当进行电动机构操作时，通过多媒体监控系统控制监视窗口到所操作设备上，从而直观地观察所操作的设备的位置状态。
从图1中已经可以看出，在调度控制中心，调度自动化主站与多媒体监控系统架构于同一局域网，在一个控制中心可以观测到各变电所的全部数据及设备情况。
多媒体监控系统由摄像机、镜头、云台、云台控制器、报警输入输出设备、电视墙、主机（包括视音频压缩卡、声卡、通讯卡、切换卡）、拾音器等构成。多媒体监控系统的职责是采集音视频信息并采用MPEG1/MPEG2压缩后传输到主站，各类探测器和传感器通过报警卡采用RS485方式与主机连接，将报警信息传输到主站，并接收主站下发的控制命令，云台镜头的控制通过云台控制器，采用RS485方式与主机连接。
3系统功能
多媒体监控系统的功能如表1所示。
表1 多媒体监控系统功能
功 能 描 述
多屏显示 将视频画面任意进行分割，并叠加文字信息
视频报警 选定视频图像的报警区域并根据视频图像上的变化进行报警
报警联动 全部由程序设定，无需动线，全自动智能化
虚拟地图 完全仿真监控现场的实际情况，可监控事件一目了然，并可进行虚拟监控
电视墙 可手动切换、自动切换、分组切换、关联切换任意组合
视频联网 提供多种宽带选择，适应目前全部线路状况
权限管理 分多级密码权限管理，权责分明
工作日记 工作日记记录用户的操作信息和报警信息，便于监督工作，分清责任
报警输入 通过报警卡接入各类探测器
行动输出 通过报警卡输出各类控制信息
控制功能 标准云台镜头及一体化智能球
定时录像 在规定的时间段中自动录像
手动录像 可以任意控制某一路或多路进行手动录像、手动停止
磁盘管理 每个硬盘分区存储满时会自动清理最早一天的录像资料，并继续录像，始终保持规定时间段内的录像资料
图像回放 可以快进/快退或单帧前后播放
检索方式 按录像时间、地点进行自由检索
4 技术分析
(1)软件全部采用底层的核心技术，模块化设计，真正意义的32位多媒体软件包，全面支持WINDOWS95/98/2000,WINDOWSNT。
(2)系统软件自动探测已配备的编解码器数目，当系统运行时，系统会自动监测各编解码器的存在，在软件中会有一个类似WINDOWSIE图标的动态提示，实时反映设备的运行状态。
(3)在通讯上采用握手机制，重发机制，以确保数据传送的正确性。
(4)建立点名制度，系统在一定时间之内确保与每个解码器通讯一次，每点一个编解码器，编解码器若存在，并且正常，则回答到。如果系统点名之后，未收到应答信号，则就表明被点编解码器不正常，或通讯线路故障。
(5)把报警布防图制成可视的、可操作的多媒体电子地图，采用树状分层式管理结构，建立层面与监控要素之间一对一的关系，将有助于操作者现场操作，形象直观，一目了然。
(6)数字多画面技术将多路视频信号以多分屏的方式同时显示在一台计算机屏幕上，完成对多路视频进行同时监控，是真正意义的多媒体监控的一个重要标志。
(7)采用MJPEG、MPEGI、MPEGII压缩算法等，根据用户的不同要求，可选配不同的硬盘录像系统。压缩标准决定了图像质量，分辨率、存贮空间的大小等要素，能同时完成多路不丢帧硬盘录像，并能实现多路及单路回放，完成硬盘跳区，自动循环录像，数据备份等功能，是体现其技术含量的分水岭。
(8)视频报警技术。一种方式是采用对比帧间变化量，首先选择一个固定数量的帧，计算出其变化数值，固定数量帧的选取，是采用随时间推进方式的，不断变化的，可以自动感应光线的缓慢变化，只有帧间变化量超过了某一极限才会报警，大大减少了误报率。另一种方式是动态检测技术，动态检测时将画面中活动物体提取出来，进行分析、统计，做出正确的判断，可同时对多路进行动态检测、跟踪。
(9)基于PSTN、ISDN、DDN专线，光纤、微波、卫星线路等进行远程传输，每秒高达近20帧/s，图像清晰，可进行远端视频捕捉，远端报警自动上传，完成中心对远端云台、镜头、外部设备的控制。
5 结论
我们研发的变电所多媒体监控系统从2001年12月投入试运行，运行情况很好，并于2002年12月通过了国家公安部安全与警用电子产品质量检测中心的检测，在同月通过了省科技厅的科学技术成果鉴定，得到了与会专家的广泛好评。
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