电力应急监控平台系统解决方案2.docx

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电力应急监控平台系统解决方案2

电力应急监控平台系统解决方案

目录

第一章系统概述与需求分析4

1.1系统概述4

1.2需求分析4

1.3设计思路5

1.4设计原则5

1.5设计依据6

1.6设计意义7

第二章系统总体设计8

2.1系统结构8

2.2系统方案8

2.2.1系统概述8

2.3系统功能10

2.3.1实时视频10

2.3.2录像管理10

2.3.3配置管理11

2.3.4日志统计11

2.3.5任务管理11

2.3.6地图功能12

2.3.7远程配置12

2.3.8语音功能12

2.3.9前端设备支持12

2.3.10移动客户端支持13

第三章电力应急监控系统设计及产品选型13

3.1便携式应急指挥终端13

3.2车载应急指挥终端14

3.3手持应急指挥终端15

3.4手持3G应急指挥终端16

3.5CV60003G网关服务器17

3.6CV6000管理服务器17

3.7CV6000分转发服务器18

3.8CV6000集中存储服务器19

第四章系统平台操作功能部分呈现20

4.1平台主界面20

4.2用户管理20

4.3系统管理21

4.4设备管理21

4.5录像及告警管理21

4.6日志管理管理22

4.7实时监控23

4.8电子地图23

4.93G应急终端上线记录及报表24

第五章成功案例24

第一章系统概述与需求分析

1.1系统概述

国家电网公司预计“十二五”期间将新增110（66）千伏及以上线路33.7万公里，变电／换流容量19.2亿千伏安，满足新增3.8亿千瓦装机的接入和送出，跨区输送2.5亿千瓦电力和1.15万亿千瓦时电量。

在电网日常检修、保电活动及大面积维修等电力常规业务活动中，具有野外作业、高危作业、高难作业、随机分散作业等特点，如何应用科学、规范的技术手段，高效、合理、快捷的建立电力作业前方与指挥中心的通讯通道，使后方领导或支撑团队在最短时间内了解现场情况，并做出实时的指挥决策与调度。

是一个亟待解决、优质解决的紧迫课题。

电力应急监控平台系统解决方案将前端电力作业环境状态、电力作业人员的状态、电力任务作业进展及作业质量进行全天候实时的视频监控与语音互动，结合电力作业任务推送、应急指挥、质量评测，形成了集实时视频监控、实时语音互动、作业指挥决策与调度、作业任务质量评测、以及可与电力业务对接等功能为一体的电力应急指挥平台。

1.2需求分析

利用现代指挥手段和通信技术，尤其是基于多媒体（视频、音频、数据）通信技术、视频处理技术、结合GIS、GPS应用，电力应急视频智能监控管理系统，满足电力行业远程监控、应急指挥、线路巡视、安全监察、现场施工、检修指导等工作需要。

1、电力现场人员可以将电力施工现场的实时视频通过卫星、3G等网络通道传输至指挥中心。

2、电力现场人员与指挥中心人员可以进行实时的双向语音对讲。

3、指挥中心可将电力作业任务下发至前方人员，并实时监控作业任务处理状态（人员位置、人员工作进度、资源调度状态、作业质量等）。

4、监控平台可与电力业务对接，实现业务统计、宣传、录像评估等相关工作。

（独立的电力业务进程不影响平台原有各进程的正常工作）。

5、平台软件基于分布式体系结构，支持负载均衡技术，不同业务模块根据实际负载要求可分布于不同的服务器之内。

支持服务器多级级联功能，可根据需要分为省、市、区等等级。

保证系统的功能扩展性（添加新的业务模块）与性能扩展性（支持更多的接入设备数量），扩展方式平滑、简单。

实现分布部署，统一管理。

6、整体界面风格适合电力系统使用。

1.3设计思路

1）电力应急监控平台系统解决方集硬件、软件、网络于一体，采用开放标准的电力应急监控平台产品；

2）支持电力系统的多级联网结构，方便组网和扩容；

3）多级平台之间通过服务器级联实现多级互联，各级平台具有管辖各自区域内资源的管理权限，上一级平台可以访问所辖下级平台的资源；

4）为了便于统一管理，多级平台和电力应急监控平台系统的所有设备均采用统一命名和统一20位编码规则；

5）系统通信采用3G、固网混合组网方式，以适应电力应急系统随机、分散作业与集中指挥决策的特点；

6）3G前端采用协议接入与第三方3G平台混接模式，避免第三方3G平台负载影响电力应急平台的时效性和稳定性；

7）监控中心、移动用户均可对现场进行监控，并能够随时对资料进行检索和查阅，从而随时掌握现场运行情况，并与现场进行双向语音互动；

8）用户通过B/S方式模式对现场进行监控，B/S方式操作方便，直接采用浏览器访问；

9）系统按照业务需求对监控资源进行逻辑划分，按照用户等级进行授权，并根据不同授权获得相应信息，而无需额外建设投资；

10）系统将根据今后业务范围的拓展及业务需求的增加，提供便利的资源扩充方案；

11）系统将提供基于SNMP的标准网管接口，各服务器、编码器、IPC等核心设备的软件版本、硬件版本、CPU占用率、内存占用率、硬盘占用率、CPU温度、连续开机时间、网络流量等关键信息，以便随时监控系统本身运转情况。

1.4设计原则

随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。

电力应急监控系统，必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，以便支持今后不断更新和升级的需要，从而保护投资。

同时本方案以满足实际应用为出发点，设计时主要遵循以下原则：

●安全性

电力应急监控系统的建设需要融合以往建设经验，结合具体的电力应用需求，使用具有成熟应用实践的软件平台架构确保系统的健壮性，选用具备高可靠性、高安全性，具有数万小时平均无故障时间的设备，同时为关键设备、关键部件设计冗余备份。

建立健全系统安全稳定运行保障机制、建设系统运行故障预案，全方位多角度保障系统的顺利运行。

●可靠性

系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。

本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力。

●先进性

在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级的可延续性。

●扩展性

系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。

系统加入新建机房时，只需配置机房系统设备、建立调度的连接，在管理平台做相应配置即可，软硬件无须做大的改动。

●易管理性、易维护性

系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费用，又节省了日常频繁地维护费用。

1.5设计依据

●《视音频编解码标准》ITU-TH.264

●《音频编解码标准》ITU-TG.711

●《远动终端设备》GB/T13729-2002

●《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008

●《电线电缆识别标志方法》GB/T6995

●《全介质自承式光缆》YD/T980-1998

●《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

●《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

●《民用闭路电视系统工程技术规范》GB50198-94

●《建筑设计防火规范》GBJ16-87

●《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-94

●《安全防范系统验收规则》GA308-2001

●《报警图像信号有线传输装置》GB/T16677-1996

1.6设计意义

1）电力应急监控平台的应用实现了监控中心对电力作业的集中管理和指挥，通过该系统可以实时监测前端电力作业环境状态、电力作业人员的状态、电力任务作业进展及作业质量，满足全方位、智能化、可应急处置的管理需求；

2）电力应急监控平台作为生产管理信息系统的一个应用，领导和专业管理人员在日常的生产管理工作中可直接根据现场的情况进行远程研究分析；

3）电力应急监控平台可作为现场安全作业督查、控制和应急干预的辅助手段；

4）电力应急监控平台可以作为管理层远程巡检、检查各项作业任务情况的平台，并且可提供第一手资讯，提供管理层持续改进电力作业水平、优化作业任务的客观依据；

5）电力应急监控平台可作为对外交流参观、宣传的平台。

第二章系统总体设计

2.1系统结构

电力应急视频监控系统图

2.2系统方案

2.2.1系统概述

整套系统由三部分子系统组成：

前端采集子系统、系统服务子系统、指挥监控后台子系统。

通过这几类子系统，就可以按照实际用户使用要求灵活而迅速的搭建适于用户使用需求的各种规模的系统，也可构建存在从属关系的子系统，灵活配置，系统搭建完成后也可迅速根据需求的提升扩展升级。

真正达到了满足标准化、先进性、可靠性、兼容性、拓展性、实用性、灵活性的设计原则。

2.2.1.1前端采集子系统

前端采集子系统由车载移动前端采集子系统、单兵移动前端采集子系统、箱式移动前端采集子系统组成。

Ø车载移动前端采集子系统

车载移动视频前端系统是一种强调速度、全面性的子系统，通过在电力车辆上架设的3G移动终端系统，可以实时采集车内、车外的高清执法影像进行存储；并可以通过3G网络传回至中心平台系统，结合GIS/GPS系统，实现统一管理和指挥。

可以将多个地域、电力现场的信息进行有机汇总，加强对全局动态信息的实时把握。

Ø单兵移动前端采集子系统

单兵移动执法子系统是一种强调灵活性、机动性的3G移动终端系统，通过配备给电力工作人员的技术装备，实时以第一视角记录、传输电力现场的情况，利用3G无线传输网络，将电力现场的音视频图像实时传输到监控中心，结合GIS/GPS系统，实现统一管理和指挥。

由于其配置的各类专业摄像头，使其具备在各种复杂环境中采集图像的能力。

Ø箱式移动前端采集子系统

箱式移动前端子系统是一套便携3G移动终端系统，极大地减少系统搭建的环境要求，灵活组装，快速在各类电力现场进行高清视频会商。

在3G、WIFI、专线接入三种通讯环境中无缝切换，切实提供稳定的实时视频通讯。

将调度指挥会商的地域约束打破，随时随地在任何网络条件下参与指挥调度，拥有极强的拓展性。

2.2.1.2系统服务子系统

系统服务子系统由网络传输系统、中心服务系统组成。

Ø网络传输系统

采用3G网络和专线+无线VPDN（VirtualPrivateDialNetworks）的组网方式实现指挥监控中心与各终端系统之间的网络通信。

Ø中心服务系统

中心服务系统负责提供整个系统的连接和运行服务，实现站点、设备、用户及权限的管理。

并提供流媒体转发服务、数据库服务、电视墙显示服务、集中视频存储服务等多种核心应用服务。

2.2.1.3指挥监控后台子系统

指挥监控后台子系统由客户端软件集群及安装了客户端软件的PC、智能手机、平板电脑组成。

通过客户端，电力工作人员可以远程的浏览前端采集设备采集到的现场画面，并与现场人员进行语音对讲，并可远程控制、配置前端采集设备。

同时支持对保存的录像进行回放与审核。

用户可以根据实际应选择适合的客户端软硬件进行使用。

2.3系统功能

2.3.1实时视频

支持实时浏览、多画面显示、画面轮巡、字符叠加、云镜控制、电子地图、报警联动、电视墙输出管理等。

Ø实时浏览：

指挥中心可远程随机查看前方设备返回的电力现场影像，并可根据当前的网络状态手动调整编码码率、图像帧率、图像质量等参数。

Ø多画面显示：

支持1、4、8、9、16全屏等多种画面显示方式。

Ø画面轮巡：

支持画面分组与画面轮巡。

Ø字符叠加：

可显示设备名称、日期、时间等基本信息，也可自定义需叠加的字符。

叠加字符的位置可以自定义调整。

Ø云镜控制：

可调节云台的旋转，实现垂直与水平角度的调整、焦距、光圈、焦点、灯光、雨刷的控制。

支持PELCO-D、PELCOL-P等常用的云台通讯协议。

Ø电子地图：

支持可根据实际需要选用GOOGLE地图、XX地图、ARCGIS或MAP-INFO做地图显示，并支持GPS实时更新。

Ø报警联动：

当发生报警时，显示相关的视频画面，报警事件可自定义。

Ø电视墙管理：

可支持多屏处理，多路视频随意点播，分组轮切。

2.3.2录像管理

支持定时录像、报警录像、手动录像等模式。

支持远程检索、下载、回放录像文件。

支持中心录像、客户端录像。

录像存储空间和位置可自定义。

Ø定时录像：

可设置起始时间、终止时间、录像持续时间，时间可设置年、月、日、时、分、秒。

Ø报警录像：

当报警发生时可自动录像，是否开启自动录像及自动录像持续时间用户可自行定义。

Ø手动录像：

用户可根据需要采取手动录像，用户可设置手动录像的持续时间也可手动终止录像。

Ø远程检索：

用户可通过客户端软件检索已存储于存储服务器的录像视频，检索条件包括日期、时间、设备号、设备区域等参数。

Ø远程下载：

用户可通过客户端软件将已存储于存储服务器的视频录像下载到本地客户端主机内。

Ø录像回放：

支持远程在线回放与本地回放。

Ø录像存储：

录像可存储于存储中心，也可同步存储于本地客户端。

Ø实时录像：

前方终端视频上传过程中可实现实时录像，用户可选择是否对某个设备或所有设备打开实时录像功能。

Ø录像上传：

存储于前端设备的录像可通过无线网络、有线网络、存储卡上传至服务器中。

2.3.3配置管理

系统配置，设备管理、设备状态、权限管理、角色分配等。

Ø系统配置：

对系统功能进行统一的配置与管理，包括转发服务器，存储服务器，业务服务器、报警服务器等的配置与管理。

Ø设备管理：

可对设备进行添加、修改、删除、搜索，可实现视频组的管理，显示所有在线与非在线设备列表（可手动选择显示所有设备还是仅显示在线设备），显示服务器列表，服务器与设备管理列表等信息。

Ø设备状态：

远程查看查看前端设备的工作状态，如设备型号、设备开启状态、无线开启状态、设备运行时间、设备当前码率等。

Ø用户管理：

可以实现角色的添加、修改、删除，角色权限定义，实现用户的添加、修改、删除、权限修改。

实现登陆用户的统一状态查询与管理。

Ø远程升级：

可实现设备系统的远程升级。

2.3.4日志统计

支持系统安全管理，日志记录。

Ø安全日志：

对用户的登陆信息、操作信息、报警时间、设备异常进行统一登记管理。

Ø系统日志：

对系统工作状态信息进行统一登记管理。

2.3.5任务管理

可实现电力相关业务或与电力相关业务系统对接，电力工作任务可通过系统下发到终端，可实现统计、宣传和相关业务对接。

Ø业务分发：

将业务以推送的形式发送到指定的终端，终端在接受任务后可将接受信息反馈至中心，当终端侧完成任务后可将任务完成信息反馈至中心，中心可将任务的执行全程的相关信息进行统一存储管理并对任务进行评估。

Ø业务统计：

实现各类业务数据的统计功能。

Ø业务评估：

实现工作内容的评估（基于视频录像）与评价储存管理。

Ø设备运行评估：

可对设备（移动设备）上下线状态、时长进行记录、评估，并可导出excel报表。

2.3.6地图功能

支持Google/Baidu/Arcgis/MapInfo立体地图直观展现，24小时无间断的设备状态在线服务。

可任意查询设备在任何时段的使用情况，在地图上的位置显示，GPS精确定位，支持GIS、GPS和视频联动管理。

Ø运动轨迹记录：

当设备开启后，可记录设备的运动轨迹，直至设备关闭

Ø运动轨迹回放：

可查询设备的历史运动轨迹，并在地图上进行回放

Ø经纬度显示：

可显示设备当前的经纬度信息

Ø可在地图上选择某一设备，通过右键点击可实现对单个设备的所有控制，包括：

视频监控、语音对讲、监听、录像、抓拍、设备升级、设备参数设置、设备状态查询、设备重启。

2.3.7远程配置

可远程配置前端单兵当前的码率、帧率、图像质量等参数。

Ø设置单兵码率：

256Kb-2Mb

Ø设置单兵分辨率：

CIF，D1

Ø设置单兵帧率：

用户可指定当前设备帧率。

Ø设置3G流量控制：

可查看本月设备已用3G流量，并可对3G流量上限进行设置，当超过流量上限时禁止设备开启3G模块

Ø设置图像质量：

流畅优先、画质优先

2.3.8语音功能

移动应急平台可实现双向语音对讲，通话质量高，音视频同步，在3G网络条件下语音延迟小于100ms。

Ø监听模式：

只监听远程设备上传的语音，单向语音

Ø对讲模式：

双向语音对讲。

2.3.9前端设备支持

需支持各类前端设备包括DVR、NVR、编码器、3G单兵、第三方3G平台、自定义的软终端等。

2.3.10移动客户端支持

除传统客户端外，支持基于Android系统及iOS移动客户端，通过移动客户端电力工作人员可以远程的浏览前端采集设备采集到的现场画面并与现场人员进行语音对讲，并可远程控制、配置前端采集设备。

同时支持对保存的录像进行回放与审核。

第三章电力应急监控系统设计及产品选型

3.1便携式应急指挥终端

便携式应急指挥终端，适用于电力户外作业人员随身携带,它具有简单、灵活、携带方便、保密性强等特点。

利用全新一代的3G移动视频通讯技术,以较低的码率提供清晰度达到D1画质的视频画面,实时为电力应急指挥中心/应急指挥车提供优质语音和视频服务,能够帮助用户及时准地把握现场状况。

✓嵌入式模块化设计，内置硬件狗，系统运行稳定可靠；

✓具有电子地图导航功能；

✓3G无线网络传输，支持双卡双待传输；

✓高效的H.264编码，带宽自适应，高品质的图像；

✓实时双向语音对讲；

✓全角度云台摄像功能，监控无死角；

✓15寸工业级显示屏；

✓云镜控制直观灵活，支持多种PTZ协议和协议扩展；

✓支持本机SD卡/硬盘录像，平台／客户端录像功能；

✓采用聚合物锂电池供电，工作时间大于8小时；

✓箱体防水设计，防护等级Ip66，体积小，便于携带；

3.2车载应急指挥终端

根据电力应急车户外作业环境，推出了一款加固型车载高清终端，其坚固、耐用、便携触控，适应恶劣环境使用。

车载应急指挥终端由车载高清加固终端和3G车载主机组成。

可集成数码相机、磁条读卡器、条形码扫描仪、RFID、指纹识别模块，并可通过无线、有线、3G网络、蓝牙等多种传输方式，信息传递更快捷。

✓支持四路监控录像，具备CIF、HD1和D1三种分辨率；

✓采用H.264编码格式，压缩比高，图像清晰；

✓双SD卡为存储介质，读取数据方便、快捷；

✓支持GPS全球定位功能，精准效时；

✓双码流技术，实现上传、报警触发等功能；

✓支持WIFI无线下载，轻松取的录像数据；

✓支持IP语音对讲，支持车载专业UPS；

✓支持汽车黑匣子功能，采集多种车辆信息；

✓+8—36V宽电压设计，适用于各种车型；

✓连接线采用车载专用航空插头，保障稳定运行；

✓全封闭式结构，防水防尘；

3.3手持应急指挥终端

手持应急指挥终端，适用于电力户外作业人员在恶劣、远距离环境下随身携带,它具有操作简单、携带方便、保密性强等特点。

针对移动手持或随身佩戴的应用场合开发的专用监控产品。

高度集成化设计（集成液晶显示屏、3G无线通讯模块、GPS模块，内置电池供电，附带线控，小型摄像头，耳麦）。

通过3G无线网络传输，支持实时视音频预览，双向语音对讲等功能。

✓CMOS摄像头、麦克风，音视频同步存储监控；

✓视频压缩方式：

H.264，图像清晰；

✓锂电池供电，便于充电和携带；

✓内部集成MIC、扩音器，双工语音对讲；

✓实时本地录像，多种格式可选；

✓多种录像模式：

开机录像、手动录像；

✓录像文件格式：

ASF,可用通用软件VLC播放；

✓数据储存：

可支持32G的Micro-SD卡；

✓开机时间短:

启动15秒；

✓3G无线传输，WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA.....可选；

✓内置高灵敏度GPS定位模块；

✓主机、辅机分开，外观精致小巧，携带方便；

3.4手持3G应急指挥终端

手持式单兵监控终端，主机内置了GPS模块及天线、3G无线通讯模块、TF卡、等部件。

可以实现视频数据的采集、抓拍、加密、编码、存储、传输、回放、预览。

还可以利用GPS卫星型号定位当前位置，并支持云台控制功能，并通过语音对讲功能与指挥中心保持密切联系。

✓操作系统：

嵌入式Linux；

✓主芯片：

TI641；

✓RAM：

128M；

✓Flash：

8M；

✓视频压缩标准：

H.264；

✓压缩分辨率主码流：

QCIF/QVGA/CIF/2CIF/DCIF/VGA/4CIF；

✓压缩分辨率子码流：

QCIF/QVGA/CIF；

✓视频输出：

2.4寸液晶屏；

✓音频输出：

无线蓝牙输出；

✓清晰度：

480TVL/520TVL/600TVL可选；

✓CCD芯片：

1/4英寸EXviewHAD™CCD或1/3英寸EXviewHAD™CCD；

✓最低照度：

0.01LUX；

✓光学镜头参数：

18X、26X、36X；

✓监控范围：

10~1500米；

✓视频帧率：

PAL：

1/16--25帧/秒，NTSC：

1/16--30帧/秒；

✓压缩码率：

32kbps～2Mbps可选,可自定义≤8Mbps；

✓音频压缩/码率：

OggVorbis/16Kbps；

✓数据存储：

支持MINISD卡，容量≤32GB；

✓支持平台功能CS客户端、BS客户端、手机客户端（安卓与IPHONE）；

✓灯光白光灯；光线夹角15度；有效距离1~20米。

；

✓音频输出接口：

1路（线性电平，阻抗：

600Ω）；

✓报警输入：

1路，按键式；

✓语音对讲输出：

2.5mm音频接口（线性电平，阻抗：

600Ω）；

✓以太网口：

1个RJ4510M/100M自适应以太网口；

✓天线接口：

SMA头天线接口；

✓无线标准：

支持EVDO/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO；

✓无线协议：

CDMA20001xRTT/CDMA20001xEV-DORel.0/CDMA20001xEV-DORev.A；

✓锂电池参数：

11.1V，2600MA；

✓工作时间：

≥3.5h,标配2个锂电池；

✓工作温度：

-10℃--＋55℃；

✓工作湿度：

10％～90％；

✓产品尺寸（mm）：

160*90*90mm；

✓产品重量（g）：

≤900g；

✓设备功耗：

≤10W；

✓防水等级：

IP65；

3.5CV60003G网关服务器

提供第三方3G产品或3G平台接入服务，是3G流媒体摄取前端。

✓核心软件基于Linux系统，纯C语言编程，高效，稳定，抗病毒；

✓支持堆叠，支持无缝增容和任意组网；

✓支持管理服务派发的路由策略；

✓支持SNMP网管协议；

✓最大并发输入路数：

单机最大并发输入120路D1/80路720P/64路1080P；

✓支持设备类型：