電力高清可視化指揮

系統(tǒng)解決方案

深圳市智創(chuàng)云鑫科技有限公司

2015年4月24日

1 項目背景...................................................................................................................... 2

2 、需求分析................................................................................................................... 3

2.1 實施無線視頻可視化管理系統(tǒng)的需求.................................................................. 3

2.2 實施無線視頻可視化管理系統(tǒng)的意義.................................................................. 4

2.3 應用場景分析..................................................................................................... 4

3 、系統(tǒng)功能實現(xiàn)............................................................................................................ 5

3.1 系統(tǒng)功能............................................................................................................ 5

3.2 技術(shù)要求............................................................................................................ 5

4 、總系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖說明：................................................................................................. 6

4.1 網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)..................................................................................................... 6

1）WIFI網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖.................................................................................................. 6

2) NVR轉(zhuǎn)3G/4G遠傳........................................................................................................ 7

通過路由器，將NVR設備視頻由3G/4G網(wǎng)絡傳入Internet,供遠程訪問瀏覽。.................. 7

4.2 視頻采集系統(tǒng)..................................................................................................... 7

4.3 供電系統(tǒng)............................................................................................................ 8

4.4 監(jiān)控中心系統(tǒng)..................................................................................................... 8

4.5 存儲系統(tǒng)............................................................................................................ 9

5 、產(chǎn)品配置................................................................................................................... 9

5.1 設計方案主要設備配置表.................................................................................... 9

6 、系統(tǒng)主要功能特點................................................................................................... 11

7 、部分產(chǎn)品介紹.......................................................................................................... 12

7.1 頭戴式移動監(jiān)控設備......................................................................................... 12

7.2 無線WIFI設備................................................................................................. 12

7.3 WIFI遠傳管理主機............................................................................................ 13

7.4 監(jiān)控主機、顯示器............................................................................................ 14

7.5 3G/4G遠程中心服務器產(chǎn)品系列........................................................................ 15

7.6 終端系列介紹................................................................................................... 15

8 、設備安裝（詳見安裝手冊）..................................................................................... 17

8.1 鐵塔監(jiān)控設備安裝............................................................................................ 17

1       項目背景

  電力供應是整個社會生產(chǎn)、人民生活的基本保證之一。隨著國民生產(chǎn)的發(fā)展，西電東輸線路的架設，大量輸電高壓鐵塔、變電站、開關(guān)站，迅速建立起來，由于分布范圍廣、數(shù)量大，急需進行統(tǒng)一的可視化管理管理，以幫助電力系統(tǒng)提高生產(chǎn)管理水平。因此，通過智創(chuàng)云鑫科技建立無線音視頻管理系統(tǒng)，對各電力系統(tǒng)基礎設施進行實時可視化管理，以便能夠及時、直接地了解和掌握各個變電站等基礎設施和施工建設的情況，并及時對所發(fā)生的情況做出反應, 適應行業(yè)發(fā)展需要，已經(jīng)提到了電力部門的發(fā)展議事日程之上。

 電力遠程無線視頻可視化管理系統(tǒng)，需要配合電力行業(yè)監(jiān)測可視化管理目標。如對變電站多級鐵塔放線全程監(jiān)控指揮、變電站內(nèi)重點區(qū)域環(huán)境的遠程可視化監(jiān)控；監(jiān)視變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運行設備的外觀運行狀態(tài)；監(jiān)視變電站內(nèi)隔離開關(guān)和接地刀閘的分合狀態(tài)；可視化管理變電站內(nèi)相關(guān)設施的防火、防盜情況都至關(guān)重要。監(jiān)控輸電線路施工、線路受損以及鐵塔因雪災、地震受損、傾斜、人畜靠近、破壞等等都成為現(xiàn)代化管理重要手段。

深圳市智創(chuàng)云鑫科技有限公司（簡稱“智創(chuàng)云鑫”）作為專業(yè)的技術(shù)開發(fā)和系統(tǒng)提供商，具有多年通訊、網(wǎng)絡的從業(yè)經(jīng)驗，應用化多方位公司陸續(xù)在基于IP網(wǎng)絡的視頻多媒體通信系統(tǒng)。WIFI網(wǎng)絡、COFDM以及目前流行的4G網(wǎng)等無線技術(shù)。經(jīng)過多年來的努力，目前可以提供性能的IP視音頻系統(tǒng)。大中小型視頻多媒體通信系統(tǒng)等，融合視頻可視化管理系統(tǒng)與應急指揮調(diào)度系統(tǒng)，可以適應于國內(nèi)多種復雜網(wǎng)絡環(huán)境。產(chǎn)品核心性能指標已經(jīng)達到或超過了國內(nèi)廠家的產(chǎn)品性能指標，從效果上來說，圖像清晰、流暢，物體移動中不會出現(xiàn)馬賽克，語音清晰、連續(xù)，延時小，唇音同步良好，實際使用效果*用戶需求。

     面對各種行業(yè)應用需求狀況，智創(chuàng)云鑫發(fā)揮自身對通訊網(wǎng)絡行業(yè)的經(jīng)驗和理解，提出了面向復雜網(wǎng)絡環(huán)境下的“無線音視頻可視化數(shù)字管理指揮系統(tǒng)”，有充分滿足電力行業(yè)在提高企業(yè)信息化水平，全面提升企業(yè)管理效率上的需求。

2       、需求分析

2.1   實施無線視頻可視化管理系統(tǒng)的需求

電力施工可視化管理大致分為兩種：變電站鐵塔組裝基礎設備建設可視化管理、多級鐵塔遠距離放線施工遠程可視化管理。變電站鐵塔組裝規(guī)范化施工，由于塔身較高，每一層的組塔施工是否規(guī)范化下面根本看不到，造成監(jiān)管盲點，給監(jiān)管部門造成一定的難度，而通過無線網(wǎng)絡可視化管理視頻，可以將作業(yè)現(xiàn)場的每一個清晰施工細節(jié)畫面實時傳送至遠端調(diào)度中心，完成對各變電站施工狀況的實時可視化管理。輸電線路及鐵塔遠距離放線遠程可視化管理，電力輸電線路，尤其是高壓輸電線路，通常處于偏僻地帶，經(jīng)常受到外力破壞或雨雪等自然災害導致的線斷塔塌，部署遠程可視化管理視頻，對整個施工的全面掌控可以做到身臨其境的指揮調(diào)度，可以實時了解到相關(guān)設施的狀態(tài)。

可視化管理系統(tǒng)設計時應在各級放線鐵塔建立多個前端可視化管理點，采集和處理可視化管理現(xiàn)場音視頻，通過無線網(wǎng)絡將采取到的視頻信息發(fā)送回可視化管理中心?？梢暬芾碇行闹饕袚F(xiàn)場實時圖像和數(shù)據(jù)的接收和監(jiān)測、用戶登錄管理、控制信號的協(xié)調(diào)，以及可視化管理數(shù)據(jù)的存儲、檢索、回放、備份、恢復等多項功能?？梢暬芾碇行目梢韵蚯岸丝梢暬芾睃c設備發(fā)送控制信號，完成遠距離的控制和管理。  

2.2   實施無線視頻可視化管理系統(tǒng)的意義

1)增強安全監(jiān)管：所有鐵塔的遠距離放線的過程，每一處危險細節(jié)，都在無線遠程可視化管理下，對于實時發(fā)現(xiàn)險情，及時排除危險，可以立馬糾正，當即處置。

   2)工作效率：提高工作效率，降低成本，由于全程都在視頻監(jiān)控之中，可以做到多級鐵塔同時放線，在節(jié)省時間、人員精簡的情況下*優(yōu)化統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮。

3)為電力網(wǎng)絡智能化奠定基礎：所有的鐵塔可以安裝可視化管理系統(tǒng)，通過智創(chuàng)云鑫無線傳輸網(wǎng)絡專業(yè)設備實現(xiàn)電力線路的智能管理和控制。

2.3   應用場景分析

1).基于WIFI技術(shù)和4G無線技術(shù)的遠程可視化管理

施工場或者牽引場設置監(jiān)控中心，對5級或以上鐵塔放線遠程實時可視化管理是zui基本需求。在輸電線路鐵塔上放置高清布控云臺一體，通過WIFI無線網(wǎng)絡將每個鐵塔監(jiān)控站點用高清晰度實時圖像傳輸?shù)娇刂浦行?，控制中心大屏幕顯示所有站點的實時圖像，對鐵塔傳輸線纜進行實時視頻可視化管理。同時通過4G圖傳，可實現(xiàn)任意一臺連接PC和筆記本的設備進行遠程可視化管理的參與。

2).電力搶修

某段線路發(fā)生故障，通過系統(tǒng)可穿戴式無線遠程音視頻安全安監(jiān)智能頭盔當場修現(xiàn)場狀況；提供無線傳輸通道，搶修點和控制中心的實時溝通，提率；中心點可以對多個搶修點之間的工作統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度。

3).工地可視化管理

輸電線路建設初期，可使用WIFI無線網(wǎng)絡可視化管理工地情況，實時掌握進展情況，增加工程施工安全性，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正和救援。

3       、系統(tǒng)功能實現(xiàn)

3.1   系統(tǒng)功能

1）.系統(tǒng)具有良好可擴展性，隨著可視化管理點的增加，只要增加前端設備即可。

2).本地用戶可以同時達16畫面同時觀看，遠程用戶可通過可視化管理中心電視墻或者電腦客戶端鏡頭輪跳切換方式，連續(xù)24小時實時可視化管理。

3).系統(tǒng)具有可視化管理、錄像、回放、傳輸和備份功能，

4).可采用智能手機、客戶端、電視墻多種方式瀏覽前端各可視化管理點視頻圖象

5).支持前端云臺控制

6).支持雙向語音對講（可選）

    7).完善的系統(tǒng)日志管理功能

3.2    技術(shù)要求

1).WIFI無線視頻編碼器適應室內(nèi)和室外等復雜的部署環(huán)境

2).本地數(shù)字信號，做到高清。

3).采用經(jīng)過優(yōu)化設計的信道動態(tài)調(diào)整技術(shù)、網(wǎng)絡傳輸糾錯技術(shù)，在有限帶寬下保證視頻數(shù)據(jù)的流暢傳輸

4).支持多鏈路捆綁技術(shù)，支持4-23路WIFI無線模塊捆綁，可以顯著增強無線網(wǎng)絡傳輸帶寬，在多路捆綁中，采用了多通道自動平衡協(xié)調(diào)傳輸技術(shù)，能夠zui大限度地利用傳輸帶寬

5).無線傳輸延時小，平均延時小于3秒

6).支持雙碼流編碼，低碼流傳輸無線傳輸和本地錄像采用兩個獨立碼流，zui大程度上節(jié)約無線網(wǎng)絡帶寬

7).本地對鐵塔全程放線的多個視頻可同時觀看、或單獨大圖觀看、支持高清。

8).現(xiàn)場指揮中心可以對每個監(jiān)控點的視頻進行云鏡控制（鏡頭拉近拉遠、水平位360°任意旋轉(zhuǎn)、垂直上下90°可調(diào)）

9).本地任一路或全部視頻可以錄像、拷貝

10）.太陽能供電系統(tǒng)有管理器，可依設備自行調(diào)整電壓。

11）.設備不使用時可以通過無線遙控關(guān)閉電源或者手動關(guān)閉主機箱電源，但不影響太陽能給蓄電池充電。

4       、總系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖說明：

4.1   網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)

1）WIFI網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2) NVR轉(zhuǎn)3G/4G遠傳

通過路由器，將NVR設備視頻由3G/4G網(wǎng)絡傳入Internet,供遠程訪問瀏覽。

可穿戴式無線遠程音視頻安全安監(jiān)智能頭

4.2   視頻采集系統(tǒng) 

可穿戴式一體化無線遠程音視頻采集安全帽

1）    A/D轉(zhuǎn)換模組

4.3   供電系統(tǒng)

因為鐵塔施工遠在郊野，要穿山越嶺、大江河流、農(nóng)田樹林等復雜的地理環(huán)境，采用隨身鋰電供電，白天保證基本供電6-8小時，需要用到頭盔探照燈時耗電量強，所以需要備用電池。

4.3.1   工地現(xiàn)場監(jiān)控中心發(fā)電機供電

工地現(xiàn)場監(jiān)控端一般設在牽引場或者終點端，因為長時間220V供電，為了保障系統(tǒng)安全運行，采用發(fā)電機供電，輸出220V輸出，可監(jiān)控主機、NVR、接收站5GWIFI等設備供電

4.4   監(jiān)控中心系統(tǒng)

監(jiān)控中心職能：無線視頻可視化管理、應急指揮調(diào)度（有條件的可以部署單級或多級可視化管理中心，部署平臺、存儲以及電視墻解碼器。）存儲：工地監(jiān)控室存儲（監(jiān)控主機PC硬盤或NVR主機硬盤）或中心存儲（各級平臺本地硬盤存儲或IP磁盤陣列）

1）    本地客戶端

CMS客戶端

2）NVR 遠程3G/4G轉(zhuǎn)發(fā)

4.5   存儲系統(tǒng)

工地監(jiān)控室存儲（監(jiān)控主機PC硬盤或NVR主機硬盤）或中心存儲（各級平臺本地硬盤存儲或IP磁盤陣列）

4.5.1   NVR主機硬盤存儲

4.5.2   監(jiān)控客戶端主機磁盤本地錄像存儲

5       、產(chǎn)品配置

5.1   設計方案主要設備配置表

本次工程項目中，為實現(xiàn)系統(tǒng)的交互和控制，需要在中心機房配置中心服務器、存儲服務器。

1）電力中心機房：

考慮到目前系統(tǒng)的需求，前期試點階段采用300用戶處理能力的智創(chuàng)云鑫中心服務器、流服務器和存儲服務器。

2）可視化管理點：

    采集端采用高速半球攝像頭采集，采用太陽能供電環(huán)保節(jié)能，另加備用蓄電池，保證雨季供電的正常。根據(jù)可視化管理點各運營商網(wǎng)絡情況，選用合適的WIFI無線網(wǎng)絡，部署WIFI無線視頻編碼器。

3）可視化管理終端：

單級或多級可視化管理中心，部署平臺、存儲以及電視墻解碼器。手機是zui常用的通訊工具，而手機可視化管理作為zui方便的可視化管理手段，就是充分利用手機的易攜帶性和易操作性，以及中國移動、聯(lián)通、電信等無處不在的無線網(wǎng)絡，實現(xiàn)“隨時隨地，自由掌控”的全新可視化管理模式。無人值守變電站無線視頻可視化管理系統(tǒng)可使外勤執(zhí)法人員和領導即時清晰地觀察可視化管理點。另也可以通過電腦觀看。

6       、系統(tǒng)主要功能特點  

1)可移動性：當一個工地結(jié)束，此設備可以簡單拆卸安裝到下一個工地，簡單省事，重復使用，成本低。
2)系統(tǒng)覆蓋范圍廣：可適用在全國范圍之內(nèi)，包括各運營商無線網(wǎng)絡覆蓋的邊遠山區(qū);
3)視頻處理：采用的流媒體壓縮、傳輸技術(shù)，在保持視頻質(zhì)量的同時，減少占用的帶寬，大大降低系統(tǒng)使用成本
4）數(shù)字化化：真正做到任何時間、工地任何地方、對任何現(xiàn)場都能實現(xiàn)高清的可視化管理；
5）方便使用、操作管理簡單：在PC安裝客戶端軟件使用，也可以直接通過NVR方式進行遠程可視化管理和遠程管理，圖形化界面。
6)完整的可視化管理管理功能：系統(tǒng)為用戶提供了靈活的可視化管理畫面選擇，預置位和鏡頭的輪巡，以及實現(xiàn)圖像抓拍、錄像和錄像回放、報警和報警聯(lián)動等功能;
7)信息安全：充分利用網(wǎng)絡隧道、防火墻/VPN、加密鎖、權(quán)限管理、安全認證、實時時鐘等技術(shù)，保證可視化管理系統(tǒng)和錄像資料不被越權(quán)使用和破壞;
8)強大管理平臺：分布分級式管理，用戶可以不受時間、空間限制對可視化管理管理目標進行實時可視化管理、實時管理、實時查看、實時指揮。

7       、部分產(chǎn)品介紹

7.1   可穿戴式一體化無線遠程音視頻采集安全帽設備

7.2   無線WIFI設備

7.2.1   站點設備

7.2.2   中心AP覆蓋設備

7.3   WIFI遠傳管理主機

遠傳管理主機是前端采集部分的主要設備，它包含太陽能充放電電源管理器、無線電源管理控制器、A/D高清模組、蓄電池等設備，并配有相關(guān)的航空插接頭。

7.4   監(jiān)控主機、顯示器

7.5   3G/4G遠程中心服務器產(chǎn)品系列

IMB一款大容量視頻服務器，集視音頻、數(shù)據(jù)功能為一體。*的處理能力，集中視訊終端。

性能指標如下：

通訊協(xié)議： TCP/UDP、RTP/RTCP、RTSP、TVCP協(xié)議

視頻編解碼： MPEG4、H.264、TIVC

音頻編解碼： G.722.1、TIAC

多畫面支持：支持4、6、9、12、16分屏模式

用戶管理：內(nèi)置Web服務器

接入方式：雙千兆網(wǎng)卡

其他接口：USB2.0 x2

防火墻：跨越路由器及防火墻，保證系統(tǒng)安全

安全保障：SSL、身份認證、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)加密、安全性可靠性設計

主機尺寸（W/D/H）：430/540/88 mm

重量：1.8Kg

電氣特征：交流電壓： 220V±30%、工作頻率：50H±10%

......

7.6   終端系列介紹

7.6.1   CMS編碼服務器

基于嵌入式系統(tǒng)及硬件，為遠程視頻可視化管理提供穩(wěn)定可靠支持。借助*的視頻編解碼技術(shù)、具有的回音消除技術(shù)， VCS-ES系列視訊終端在普通帶寬下可傳輸高清視頻和高質(zhì)量音頻集多項功能于一體的視頻編碼器。

性能指標如下：

通訊協(xié)議：TCP/UDP、RTP/RTCP、RTSP、TVCP協(xié)議

視頻編解碼： MPEG4、TIVC

視頻制式：NTSC、PAL制式

視頻傳輸碼流：25Kbps～8Mbps 可調(diào)

視頻輸入： HDMI\SID\AV

視頻輸出： VGA信號輸出x1

音頻編解碼： G.722.1、TIAC

音頻輸入：6.35mm麥克輸入x2

音頻輸出： VCR輸出x1

音頻特性：回聲消除（AEC）、自動增益控制（AGC）、自動噪聲抑制（ANS）、前向糾錯（FEC）、音量自動調(diào)節(jié)

網(wǎng)絡接口：10/100M Base-T網(wǎng)絡接口，GPRS網(wǎng)絡接入

其他接口：USB2.0x1、RS232接口x1、地線接口

操作控制方式：紅外遙控器

電氣特征： 100-240V AC、50Hz/60Hz、5.17A

主機尺寸（W/D/H）：345X290X50mm

重量：4.0Kg

環(huán)境規(guī)格：工作溫度：0℃~+40℃、工作濕度：10%~90%

7.6.2    NVR(略，見安裝調(diào)試手冊)

8       、設備安裝（詳見安裝手冊）

8.1   鐵塔監(jiān)控設備安裝

8.1.1   各級鐵塔監(jiān)控站點安裝

設備：5.8Gstation

      球機

      主機箱

      太陽能電池板

注意事項：網(wǎng)橋全部朝中心AP方向，且前面不得有遮擋物，距離為1公里內(nèi)效果*。主機箱接口朝下做到防水。太陽能角度以50°左右日照zui多處為宜。

8.1.2   中心AP覆蓋設備安裝

設備：AP中心站

注意事項：垂直安裝，注意防雷，四周不得有遮擋物阻擋和站點的通視。

8.1.3   地面WIFI接收端設備安裝

設備：station 或者WDS橋

注意事項：如果地面能看到中心AP，用站點模式直接將AP信號引入機房即可。如果看不到，可在接收端鐵塔到接收站架設一對WDS模式網(wǎng)橋。

8.1.4   監(jiān)控中心設備連接安裝

設備：4G路由器、監(jiān)控主機、NVR及其他鼠鍵輔助設備。（產(chǎn)品很據(jù)所安裝的規(guī)格來進比對，按具體實施說明書來裝配）