电力高清可视化指挥

系统解决方案

深圳市智创云鑫科技有限公司

2015年4月24日

1 项目背景...................................................................................................................... 2

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

2.1 实施无线视频可视化管理系统的需求.................................................................. 3

2.2 实施无线视频可视化管理系统的意义.................................................................. 4

2.3 应用场景分析..................................................................................................... 4

3 、系统功能实现............................................................................................................ 5

3.1 系统功能............................................................................................................ 5

3.2 技术要求............................................................................................................ 5

4 、总系统结构图说明：................................................................................................. 6

4.1 网络传输系统..................................................................................................... 6

1）WIFI网络系统结构图.................................................................................................. 6

2) NVR转3G/4G远传........................................................................................................ 7

通过路由器，将NVR设备视频由3G/4G网络传入Internet,供远程访问浏览。.................. 7

4.2 视频采集系统..................................................................................................... 7

4.3 供电系统............................................................................................................ 8

4.4 监控中心系统..................................................................................................... 8

4.5 存储系统............................................................................................................ 9

5 、产品配置................................................................................................................... 9

5.1 设计方案主要设备配置表.................................................................................... 9

6 、系统主要功能特点................................................................................................... 11

7 、部分产品介绍.......................................................................................................... 12

7.1 头戴式移动监控设备......................................................................................... 12

7.2 无线WIFI设备................................................................................................. 12

7.3 WIFI远传管理主机............................................................................................ 13

7.4 监控主机、显示器............................................................................................ 14

7.5 3G/4G远程中心服务器产品系列........................................................................ 15

7.6 终端系列介绍................................................................................................... 15

8 、设备安装（详见安装手册）..................................................................................... 17

8.1 铁塔监控设备安装............................................................................................ 17

1       项目背景

  电力供应是整个社会生产、人民生活的基本保证之一。随着国民生产的发展，西电东输线路的架设，大量输电高压铁塔、变电站、开关站，迅速建立起来，由于分布范围广、数量大，急需进行统一的可视化管理管理，以帮助电力系统提高生产管理水平。因此，通过智创云鑫科技建立无线音视频管理系统，对各电力系统基础设施进行实时可视化管理，以便能够及时、直接地了解和掌握各个变电站等基础设施和施工建设的情况，并及时对所发生的情况做出反应, 适应行业发展需要，已经提到了电力部门的发展议事日程之上。

 电力远程无线视频可视化管理系统，需要配合电力行业监测可视化管理目标。如对变电站多级铁塔放线全程监控指挥、变电站内重点区域环境的远程可视化监控；监视变电站内变压器、断路器等重要运行设备的外观运行状态；监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态；可视化管理变电站内相关设施的防火、防盗情况都至关重要。监控输电线路施工、线路受损以及铁塔因雪灾、地震受损、倾斜、人畜靠近、破坏等等都成为现代化管理重要手段。

深圳市智创云鑫科技有限公司（简称“智创云鑫”）作为专业的技术开发和系统提供商，具有多年通讯、网络的从业经验，应用化多方位公司陆续在基于IP网络的视频多媒体通信系统。WIFI网络、COFDM以及目前流行的4G网等无线技术。经过多年来的努力，目前可以提供性能的IP视音频系统。大中小型视频多媒体通信系统等，融合视频可视化管理系统与应急指挥调度系统，可以适应于国内多种复杂网络环境。产品核心性能指标已经达到或超过了国内厂家的产品性能指标，从效果上来说，图像清晰、流畅，物体移动中不会出现马赛克，语音清晰、连续，延时小，唇音同步良好，实际使用效果*用户需求。

     面对各种行业应用需求状况，智创云鑫发挥自身对通讯网络行业的经验和理解，提出了面向复杂网络环境下的“无线音视频可视化数字管理指挥系统”，有充分满足电力行业在提高企业信息化水平，全面提升企业管理效率上的需求。

2       、需求分析

2.1   实施无线视频可视化管理系统的需求

电力施工可视化管理大致分为两种：变电站铁塔组装基础设备建设可视化管理、多级铁塔远距离放线施工远程可视化管理。变电站铁塔组装规范化施工，由于塔身较高，每一层的组塔施工是否规范化下面根本看不到，造成监管盲点，给监管部门造成一定的难度，而通过无线网络可视化管理视频，可以将作业现场的每一个清晰施工细节画面实时传送至远端调度中心，完成对各变电站施工状况的实时可视化管理。输电线路及铁塔远距离放线远程可视化管理，电力输电线路，尤其是高压输电线路，通常处于偏僻地带，经常受到外力破坏或雨雪等自然灾害导致的线断塔塌，部署远程可视化管理视频，对整个施工的全面掌控可以做到身临其境的指挥调度，可以实时了解到相关设施的状态。

可视化管理系统设计时应在各级放线铁塔建立多个前端可视化管理点，采集和处理可视化管理现场音视频，通过无线网络将采取到的视频信息发送回可视化管理中心。可视化管理中心主要承担现场实时图像和数据的接收和监测、用户登录管理、控制信号的协调，以及可视化管理数据的存储、检索、回放、备份、恢复等多项功能。可视化管理中心可以向前端可视化管理点设备发送控制信号，完成远距离的控制和管理。  

2.2   实施无线视频可视化管理系统的意义

1)增强安全监管：所有铁塔的远距离放线的过程，每一处危险细节，都在无线远程可视化管理下，对于实时发现险情，及时排除危险，可以立马纠正，当即处置。

   2)工作效率：提高工作效率，降低成本，由于全程都在视频监控之中，可以做到多级铁塔同时放线，在节省时间、人员精简的情况下*优化统一协调指挥。

3)为电力网络智能化奠定基础：所有的铁塔可以安装可视化管理系统，通过智创云鑫无线传输网络专业设备实现电力线路的智能管理和控制。

2.3   应用场景分析

1).基于WIFI技术和4G无线技术的远程可视化管理

施工场或者牵引场设置监控中心，对5级或以上铁塔放线远程实时可视化管理是zui基本需求。在输电线路铁塔上放置高清布控云台一体，通过WIFI无线网络将每个铁塔监控站点用高清晰度实时图像传输到控制中心，控制中心大屏幕显示所有站点的实时图像，对铁塔传输线缆进行实时视频可视化管理。同时通过4G图传，可实现任意一台连接PC和笔记本的设备进行远程可视化管理的参与。

2).电力抢修

某段线路发生故障，通过系统可穿戴式无线远程音视频安全安监智能头盔当场修现场状况；提供无线传输通道，抢修点和控制中心的实时沟通，提率；中心点可以对多个抢修点之间的工作统一协调调度。

3).工地可视化管理

输电线路建设初期，可使用WIFI无线网络可视化管理工地情况，实时掌握进展情况，增加工程施工安全性，发现问题及时纠正和救援。

3       、系统功能实现

3.1   系统功能

1）.系统具有良好可扩展性，随着可视化管理点的增加，只要增加前端设备即可。

2).本地用户可以同时达16画面同时观看，远程用户可通过可视化管理中心电视墙或者电脑客户端镜头轮跳切换方式，连续24小时实时可视化管理。

3).系统具有可视化管理、录像、回放、传输和备份功能，

4).可采用智能手机、客户端、电视墙多种方式浏览前端各可视化管理点视频图象

5).支持前端云台控制

6).支持双向语音对讲（可选）

    7).完善的系统日志管理功能

3.2    技术要求

1).WIFI无线视频编码器适应室内和室外等复杂的部署环境

2).本地数字信号，做到高清。

3).采用经过优化设计的信道动态调整技术、网络传输纠错技术，在有限带宽下保证视频数据的流畅传输

4).支持多链路捆绑技术，支持4-23路WIFI无线模块捆绑，可以显著增强无线网络传输带宽，在多路捆绑中，采用了多通道自动平衡协调传输技术，能够zui大限度地利用传输带宽

5).无线传输延时小，平均延时小于3秒

6).支持双码流编码，低码流传输无线传输和本地录像采用两个独立码流，zui大程度上节约无线网络带宽

7).本地对铁塔全程放线的多个视频可同时观看、或单独大图观看、支持高清。

8).现场指挥中心可以对每个监控点的视频进行云镜控制（镜头拉近拉远、水平位360°任意旋转、垂直上下90°可调）

9).本地任一路或全部视频可以录像、拷贝

10）.太阳能供电系统有管理器，可依设备自行调整电压。

11）.设备不使用时可以通过无线遥控关闭电源或者手动关闭主机箱电源，但不影响太阳能给蓄电池充电。

4       、总系统结构图说明：

4.1   网络传输系统

1）WIFI网络系统结构图

2) NVR转3G/4G远传

通过路由器，将NVR设备视频由3G/4G网络传入Internet,供远程访问浏览。

可穿戴式无线远程音视频安全安监智能头

4.2   视频采集系统 

可穿戴式一体化无线远程音视频采集安全帽

1）    A/D转换模组

4.3   供电系统

因为铁塔施工远在郊野，要穿山越岭、大江河流、农田树林等复杂的地理环境，采用随身锂电供电，白天保证基本供电6-8小时，需要用到头盔探照灯时耗电量强，所以需要备用电池。

4.3.1   工地现场监控中心发电机供电

工地现场监控端一般设在牵引场或者终点端，因为长时间220V供电，为了保障系统安全运行，采用发电机供电，输出220V输出，可监控主机、NVR、接收站5GWIFI等设备供电

4.4   监控中心系统

监控中心职能：无线视频可视化管理、应急指挥调度（有条件的可以部署单级或多级可视化管理中心，部署平台、存储以及电视墙解码器。）存储：工地监控室存储（监控主机PC硬盘或NVR主机硬盘）或中心存储（各级平台本地硬盘存储或IP磁盘阵列）

1）    本地客户端

CMS客户端

2）NVR 远程3G/4G转发

4.5   存储系统

工地监控室存储（监控主机PC硬盘或NVR主机硬盘）或中心存储（各级平台本地硬盘存储或IP磁盘阵列）

4.5.1   NVR主机硬盘存储

4.5.2   监控客户端主机磁盘本地录像存储

5       、产品配置

5.1   设计方案主要设备配置表

本次工程项目中，为实现系统的交互和控制，需要在中心机房配置中心服务器、存储服务器。

1）电力中心机房：

考虑到目前系统的需求，前期试点阶段采用300用户处理能力的智创云鑫中心服务器、流服务器和存储服务器。

2）可视化管理点：

    采集端采用高速半球摄像头采集，采用太阳能供电环保节能，另加备用蓄电池，保证雨季供电的正常。根据可视化管理点各运营商网络情况，选用合适的WIFI无线网络，部署WIFI无线视频编码器。

3）可视化管理终端：

单级或多级可视化管理中心，部署平台、存储以及电视墙解码器。手机是zui常用的通讯工具，而手机可视化管理作为zui方便的可视化管理手段，就是充分利用手机的易携带性和易操作性，以及中国移动、联通、电信等无处不在的无线网络，实现“随时随地，自由掌控”的全新可视化管理模式。无人值守变电站无线视频可视化管理系统可使外勤执法人员和领导即时清晰地观察可视化管理点。另也可以通过电脑观看。

6       、系统主要功能特点  

1)可移动性：当一个工地结束，此设备可以简单拆卸安装到下一个工地，简单省事，重复使用，成本低。
2)系统覆盖范围广：可适用在全国范围之内，包括各运营商无线网络覆盖的边远山区;
3)视频处理：采用的流媒体压缩、传输技术，在保持视频质量的同时，减少占用的带宽，大大降低系统使用成本
4）数字化化：真正做到任何时间、工地任何地方、对任何现场都能实现高清的可视化管理；
5）方便使用、操作管理简单：在PC安装客户端软件使用，也可以直接通过NVR方式进行远程可视化管理和远程管理，图形化界面。
6)完整的可视化管理管理功能：系统为用户提供了灵活的可视化管理画面选择，预置位和镜头的轮巡，以及实现图像抓拍、录像和录像回放、报警和报警联动等功能;
7)信息安全：充分利用网络隧道、防火墙/VPN、加密锁、权限管理、安全认证、实时时钟等技术，保证可视化管理系统和录像资料不被越权使用和破坏;
8)强大管理平台：分布分级式管理，用户可以不受时间、空间限制对可视化管理管理目标进行实时可视化管理、实时管理、实时查看、实时指挥。

7       、部分产品介绍

7.1   可穿戴式一体化无线远程音视频采集安全帽设备

7.2   无线WIFI设备

7.2.1   站点设备

7.2.2   中心AP覆盖设备

7.3   WIFI远传管理主机

远传管理主机是前端采集部分的主要设备，它包含太阳能充放电电源管理器、无线电源管理控制器、A/D高清模组、蓄电池等设备，并配有相关的航空插接头。

7.4   监控主机、显示器

7.5   3G/4G远程中心服务器产品系列

IMB一款大容量视频服务器，集视音频、数据功能为一体。*的处理能力，集中视讯终端。

性能指标如下：

通讯协议： TCP/UDP、RTP/RTCP、RTSP、TVCP协议

视频编解码： MPEG4、H.264、TIVC

音频编解码： G.722.1、TIAC

多画面支持：支持4、6、9、12、16分屏模式

用户管理：内置Web服务器

接入方式：双千兆网卡

其他接口：USB2.0 x2

防火墙：跨越路由器及防火墙，保证系统安全

安全保障：SSL、身份认证、数据完整性、数据加密、安全性可靠性设计

主机尺寸（W/D/H）：430/540/88 mm

重量：1.8Kg

电气特征：交流电压： 220V±30%、工作频率：50H±10%

......

7.6   终端系列介绍

7.6.1   CMS编码服务器

基于嵌入式系统及硬件，为远程视频可视化管理提供稳定可靠支持。借助*的视频编解码技术、具有的回音消除技术， VCS-ES系列视讯终端在普通带宽下可传输高清视频和高质量音频集多项功能于一体的视频编码器。

性能指标如下：

通讯协议：TCP/UDP、RTP/RTCP、RTSP、TVCP协议

视频编解码： MPEG4、TIVC

视频制式：NTSC、PAL制式

视频传输码流：25Kbps～8Mbps 可调

视频输入： HDMI\SID\AV

视频输出： VGA信号输出x1

音频编解码： G.722.1、TIAC

音频输入：6.35mm麦克输入x2

音频输出： VCR输出x1

音频特性：回声消除（AEC）、自动增益控制（AGC）、自动噪声抑制（ANS）、前向纠错（FEC）、音量自动调节

网络接口：10/100M Base-T网络接口，GPRS网络接入

其他接口：USB2.0x1、RS232接口x1、地线接口

操作控制方式：红外遥控器

电气特征： 100-240V AC、50Hz/60Hz、5.17A

主机尺寸（W/D/H）：345X290X50mm

重量：4.0Kg

环境规格：工作温度：0℃~+40℃、工作湿度：10%~90%

7.6.2    NVR(略，见安装调试手册)

8       、设备安装（详见安装手册）

8.1   铁塔监控设备安装

8.1.1   各级铁塔监控站点安装

设备：5.8Gstation

      球机

      主机箱

      太阳能电池板

注意事项：网桥全部朝中心AP方向，且前面不得有遮挡物，距离为1公里内效果*。主机箱接口朝下做到防水。太阳能角度以50°左右日照zui多处为宜。

8.1.2   中心AP覆盖设备安装

设备：AP中心站

注意事项：垂直安装，注意防雷，四周不得有遮挡物阻挡和站点的通视。

8.1.3   地面WIFI接收端设备安装

设备：station 或者WDS桥

注意事项：如果地面能看到中心AP，用站点模式直接将AP信号引入机房即可。如果看不到，可在接收端铁塔到接收站架设一对WDS模式网桥。

8.1.4   监控中心设备连接安装

设备：4G路由器、监控主机、NVR及其他鼠键辅助设备。（产品很据所安装的规格来进比对，按具体实施说明书来装配）