智能监控系统在变电站中的应用方案

电是国家能源的核心，而变电站是电力输送控制的核心环节。变电站电压等级越高，供电范围越大，地位也越重要。变电站所发生的任何闪失，都会给整个电网带来巨大的压力。随着我国电力事业的不断发展，变电站的安全防范已成为电力部门越来越重视和关心的问题，如何在第一时间对可能或已经发生的异常现象做出及时处理并保存现场的图像资料，为分析事故原因提供第一手的资料，是变电站对安防系统提出的新要求。

在现实应用中，变电站面积大，防范区域分布面广，配套设施多样，传统闭路电视监控系统整个变电站安防状态的监视、信息手段之一，需要做到和其他传感器全天候24 x 7保护区域，降低安保人员使用监控器监控，提高报警准确率，缩短从报警确认到反应所需要的时间。

但是，对于关键基础设施的安全防范，传统方法通常缺少真正的保护，经常依赖与安保人员或者警卫监视多个摄像机或者其他传感器。典型结果是造成安全环境完全依赖在人的注意力上。随着时间的过去，这个注意力严重下降，造成并没有使用一个安全系统，或者这个安全系统被忽略了，因此这个基础设施变成高度脆弱，不安全。

而智能视频监控系统可以通过图像分析及报警管理软件，采集并分析各区域的前端控制器上传来的报警及图像视频信号，由应急指挥中心的系统管理平台实现对周界系统进行管理，边界设置、防护等级划分，监视所有的周界摄像机，配置显示设备和其他辅助设备，同时具备检测终端设备故障的功能。通过此管理平台，当出现报警信息时，在电子地图上显示报警的位置，显示破坏者的数量，行进轨迹等。当发生有人试图翻越进入或可疑车辆靠近时，探测器能和视频图像分析系统立即发出报警信号，相应的摄像机图像传输到图形监控工作站上进行监视、处理，同时发出声光报警信号，提示值班人员进行接、出警，有效的避免了传统方法过度依赖人力的弊端，真正达到“技防”的效果。与此同时，智能化管理系统与智能视频分析设备相结合，通过内部对讲系统与巡防人员遥相呼应，可大大减少监控中心工作人员的工作强度，而且对于事后的取证只需调阅发生报警时的录像查看即可，不需要去翻阅海量的监控录像信息，节省了大量的人力物力，最大限度的提高该变电站的安防等级。

变电站智能监控系统设计目标

智能视频监控系统的完善既可提高安保人员的工作效率，同时也可以最大限度的提升变电站的安防等级，使变电站成为一个现代化智能安防的典范。这就要求在变电站的智能视频监控系统方案设计中充分考虑可能完善的整体规划，并围绕当前应用需求的特点本着实用与发展相结合的总体原则，以满足目前的应用为出发点，合理优化设计方案;并兼顾未来的应用需求和技术发展，为系统在技术上提供有效的平滑过渡环境。保障电站内的正常安全的工作环境，以及在突发事件发生时能够按照相应预案进行有效地组织管理和科学合理地调度指挥，就是对安防系统的最基本要求。

变电站的智能视频监控系统设计标准按中华人民共和国国家标准中相关安全防范工程设计规范则中的一级标准;结合先进的现代计算机技术、现代控制技术、现代通讯技术、现代图象显示技术，同时应充分利用变电站已安装的设备，实现对整个系统的有机结合。对变电站实施一级安全防范管理措施，诣在建立一个高等级的安防平台，为变电站提供一个安全、便捷、高效的作业环境。

系统设计思想及原则

在充分考虑用户需求的基础上，结合多年从事智能视频监控系统的经验，对变电站智能视频监控系统方案进行了深入的规划和设计。

可行性及适用性：系统要保证技术上的可行性和经济上的可能性。设计选用的系统和产品应能够在保证高安防等级的前提下让投资方得到受益，同时应满足近期使用和远期发展的需要。以现有成熟的技术和产品为对象进行设计，同时考虑到周边信息、通信环境的现状和发展趋势，并兼顾管理部门的要求，使系统设计方案可行。

先进性和可靠性：系统设计既要考虑系统的先进性，更要注重系统的稳定性、可靠性。系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成系统瘫痪后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能。特别在重要的系统中，应具有高度的冗余性，确保系统能够正常运行。

开放性和标准性：为满足系统所选用的技术和设备的协调运行能力，以及系统投资的长期效应和系统功能扩展的需要，系统设计必须坚持系统的开放性和标准性。在可能的条件下，系统中所采用的产品都尽可能标准化、通用化，并执行国际上通用的标准或协议，使其选用的产品具有极强的互换性。

可扩展性和易维护性：为了适应系统功能变化的要求，系统设计充分体现以最简便的方法、最经济的投资，实现系统的扩展和维护。

易操作性和实时性：管理员能对管理系统和监控系统熟练使用，能利用监控和报警系统实时掌握情况。

智能监控系统应用与实施

由于变电站是电力输送控制的核心环节，很多重要机组、设备、系统均在变电站中运行，因此变电站重点监控区域将是智能监控应用的主要场所，包括：配电房、升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站、科技楼等。

主要采取安装红外摄像机+智能视觉分析服务器，全天候检测，防止不法分子进入重要区域，当检测到入侵时联动报警，弹出报警画面。或者使用红外摄像机+智能视频分析服务器，全天候检测，启用丢包检测报警。防止不法分子在重要区域丢放危险物品，一旦发生丢放危险物品时智能视频分析服务器会立即报警及联动弹出报警画面，给安保人员确认及时处理险情。

周界防范的主要防止围墙攀爬触发报警或自动跟踪，安装红外摄像机+智能视觉分析服务器全天候检测，启用区域入侵检测和围墙翻越检测等功能防止不法分子非法进入变电站辖区。一旦检测到入侵行为，智能视觉分析服务器立即联动报警，弹出报警视频。

阔地手动触发自动跟踪：安装自动跟踪球机+智能视觉分析服务器可以实现安保人员手动指定跟踪目标。由智能视觉分析服务器控制自动跟踪球机跟踪指定目标直到消失在摄像机的可视范围。

系统主要设备选型

智能监控系统主要由前端摄像部分、中间传输部分和后端监控报警中心组成。前端摄像部分主要负责对监控场景的图像采集，中间传输部分主要负责把前端采集的视频图像、RS-485控制信号和网络信号的传输到后端监控中心，后端控制中心部分主要负责对传输至控制中心的视频信号显示、存储，检测入侵并发出告警(提示音、声光警号、喇叭、短信、多媒体信息)。其中使用交换机将所有智能视频分析服务连接起来，方便随时调用以及设置参数;智能视觉分析服务器对场景基于三维检测，自动检测出监控环境中可疑的入侵行为和偷盗行为，并在合适的条件下进行PTZ自动跟踪，触发告警(提示音、声光警号、喇叭、短信、多媒体信息)通知管理人员及时反应做出处理。

前端设备

根据变电站的要求及实际现场情况，监控方案采用先进的闭路监控产品，以安全监视为目的，同时可对变电站的设备及运作情况实施监控，使管理人员及保安在“足不出户”的情况下，可对整个变电站的设施安全及人员运作情况有足够的了解。

传输系统

传输系统部分为整个智能监控防盗系统的神经，因此建议采用光纤或无线传输，确保视频信号、控制信号和电源在传输过程中免受外部干扰，减少信号的减弱。传输系统主要将前端所有高速球机的视频信号、RS-485控制信号以及半球的视频信号完整的传输到后端监控室里的存储系统。

存储系统

嵌入式处理数字硬盘录像机采用高性能32位嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统，充分确保设备运行稳定可靠，监视、放像完全实时，画质清晰;具有定时录像、手动录像、报警录像等多种录像模式;具备以太网接口，可以通过联网计算机进行参数设置、录像查询回放，现场实时监视的功能;可通过解码器对相应云台、镜头进行常规调节;具有报警联动的功能，可方便开启灯光或其它防范设备;具有多画面分割实时监控视频图像;具有遥控功能，且多台设备可共享同一遥控器;具有标准的RS-232串口，可以利用该串口和WINDOWS下的超级终端进行参数设置。

矩阵

该矩阵的视、音频主机采用大规模音视频切换专用芯片作为音频视频切换矩阵电路的多路多通道切换设备，溶合了先进的矩阵切换技术和计算机技术，可以给用户提供卓越的整体性能。具有视频输出、视频输入、音频输出、音频输入等多种模块化插板，用户可选择各种插板组合成系统所需容量和功能的切换设备。在一个标准19英寸标准机箱中实现音频切换、视频切换、报警输入及警后联动录像功能等多种功能，大大简化了系统的构成，提高了用户系统的可靠性。

后端显示

后端采用16个22寸液晶监示器，中间4个显示屏做拼接屏，用作报警时系统自动弹窗。其他屏由矩阵自动轮换每路监控视频。

变电站智能视频监控系统带来的效果

系统实施后可智能的通过对目标物的高度、宽度、速度以及其他特征的分析来区分目标物。可以精准的识别并追踪目标物，为保安人员提供目标物的具体位置、坐标和行进方向。可以区分人、车辆、自行车(摩托车)，并尽可能以模拟图标可以在的地图上根据现场实时情况进行实时同步移动，并显示出轨迹，实时的反映整个现场的实际情况。

系统在侦测目标物时应能够避免各种室外环境因素干扰(例如云的阴影，浓雾、大雨等恶劣天气，摄像机晃动和视频干扰讯号)，同时也可有效地排除由小动物或飞鸟所造成的干扰性警报，系统在提供本地监控的同时也能通过计算机网络将视频及报警系统上传至远程的控制中心。

可以在系统所包含的摄像机所覆盖的任意区域任意的设置虚拟围界，这道保护屏障可以跨越围围墙，当出现任何非法活动时，每一个入侵者都会被显示在显示器上。一旦他们试图穿越防区，将要达到物理围栏，系统通过声音报警和实时的视频提示控制中心。系统可自动切换PTZ摄像机到报警区域，并可实时跟踪目标物，直至目标物移动出监视区域，同时在夜间联动室外照明。值班的警卫也可以通过PTZ摄像机手动搜寻现场的场景，判断现场将受侵害情况，派遣现场保安人员增援。

系统能够自动发出警报。报警时的录像(含非法入侵物体的运动轨迹)也实时存入设备，便于随时调用。