电力综合监控设计方案

1、电力综合监控系统目 录1. 需求分析42. 系统建设的目标及支持说明43. 综合功能54. 工程设计原则76.1 有效提高电力系统的监督监管工作76.2“高起点、新理念、新技术、新方法”的规划制定原则76.3 良好的扩充性76.4 系统安全可靠性76.5 系统超前性86.6 系统的可操作性86.7 系统的安全性85. 系统总体设计85.1. 系统架构85.1.1.1. 用户界面层85.1.1.2. 系统应用层95.1.1.3. 设备接入层95.1.2. 平台特点95.1.2.1. 集成功能95.1.2.2. 调度功能105.1.2.3. 电子预案功能105.1.2.4. 地理信息图形化管理10

2、5.2. 视频监控系统115.2.1. 系统的主要功能115.2.1.1. 地理信息图形化管理115.2.1.2. 监控中心管理115.2.1.3. 本地/远程实时监视125.2.1.4. 本地/远程录像回放125.2.1.5. 语音对讲与广播135.3. 电站仪器仪表状态监控（采用全景图像）135.4. 移动视频145.5. 智能分析系统145.5.1. 系统构成145.5.2. 应用于变电站的分析分类158.5.2.1 监控盲区的弥补168.5.2.2 高清晰无线手持式摄像机168.5.2.3 可实现昼夜监控热红外技术168.5.2.3 优越的智能检测技术165.6. 报警联动185.6.

3、1. 功能特点185.6.2. 报警联动实现的流程185.6.3. 系统功能185.6.4. 报警联动195.6.5. 预案管理195.7. 门禁系统205.7.1. 变电站门禁管理的特点205.7.2. 电力单位对无人值守变电站门禁管理的需求205.7.3. 电力无人值守变电站tcp/ip门禁系统 原理及设计思想215.7.4. 系统的功能和特点215.7.5. 网络指纹门禁软件介绍225.8. 动力环境监控系统235.8.1. 动力环境监控系统简介235.8.2. 系统构成描述245.8.2.1. 监控装置245.8.2.2. 通信服务器255.8.2.3. 监控工作站、记录工作站255.

4、8.2.4. 系统工作模式265.8.3. 系统功能描述275.8.3.1. 监控装置功能描述275.8.3.2. 监控中心系统功能295.9. 大屏显示子系统31381. 需求分析电力供应是整个社会生产、人民生活的基本保证之一。提供持续不断的电力供应服务和提高运营成本是一对相互矛盾的问题。变电站综合系统方案帮助电力维护部门进一步解决变电站高效维护、统一管理方面、远程监控的问题。电力企业为保证供电系统的正常运作和集中管理，已对远程的变电站建立了“四遥”系统，即遥测、遥信、遥控、遥调。变电站综合系统通过电力通讯网络把变电站的现场情况，包括场景、温度、湿度等信息集中到电力监控中心，并在监控中心与变

5、电站间建立语音联接，便于管理和指挥排除故障。当发生突发事件时，系统可迅速升级为一个分布的指挥中心，帮助企业多级领导全局指挥。变电站视频监控系统是一个开放的系统，可与多种应用系统集成，把变电站的管理控制从“四遥”变成“五遥”，进一步提高电力供应安全。变电站综合系统，促进供电安全，提高管理效率，实现目标：集中监控：所有变电站现场图像实时传送到中心，实现“遥视”功能。意外报警：对于非法进入人员或设备盗窃行为进行报警，保护财产安全。应急指挥：当对设备检修时远程中心可以实时了解检修过程，并指导复杂操作过程。分级管理：监控中心可以分多级、多点，同一组信息可以送到不同部门，可协同管理。信息完备：视频监控系统

6、同时可以传送多种环境信息，包括环境温度、湿度、电压值、电流量等实时信息。过程录像：所有设备工作过程和检修维护过程均可定期或周期性录像保留下来，便于事后监督和故障分析。智能视频分析：智能视频监控是对系统设定目标智能检测跟踪并对比的技术，可以自动分析对比出变电站重点监控区域的异常情况，并探测和识别遗留物体，跟踪目标从而确定它是否会引发自定义的报警事件，通过已经定义好的报警方式向指挥中心预警。集成化高: 系统具备各种连接接口，可实现与变电站综合自动化系统、消防系统、门禁系统等的连接、也可与mis、ems、scada等系统接口。 操作简便：系统操作简单，安装容易，单个画面可完成所有重要操作。2. 系统

7、建设的目标及支持说明该系统可帮助电力部门实现变电站的无人值守或者少人值守，从而为推动电网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的信息技术保障。u 变电站遥视系统的功能，主要体现在以下几个方面：通过监控、安防系统，保护无人值守变电站设备的安全。通过监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。通过监控、灯光联动、环境监测监视现场设备的运行状况，起到预警和保护作用。配合其它系统（如变电站综合自动化系统等）的工作。u 主要监控对象：变电站（所）内场区环境。对变电站（所）内的各主要设备间进行监视（包括大门、控制室、继保室、通讯室、高压室等）。u 系统支持说明：电力监控系统软件是

8、一套专业性的电力监控组态软件，它基于多进程、多任务 windows 2000/xp中文操作系统，用户界面友好、丰富、方便，所有窗口和操作均为全中文汉字化。完全开放的智能监控系统；能与第三方通讯支持dde方式、opc方式、odbc接口；支持与能源动力监控系统、分级管理系统的数据交换。u 措施：系统采用先进的在线监测、传感器技术、数字处理技术、无线通信技术,通过安装在电力设备上的多种传感器和现场监测装置，远程在线监测、监视电力设备的运行状态及设备周围的环境状况,当电力设备或设备周围现场发生异常时（如:设备上覆冰、覆雪、倒塔、断线等），能在第一时间自动采集、并向上级远方监控管理中心发送监测信息（数据

9、、语音、等）和报警信息，使运行人员在远方监控管理中心可及时直接了解设备运行状态，直接对现场进行监听、监视，将故障消灭在萌芽状态。所有的变电站的监控主机通过供电局的内部网联接到市供电局监控中心，供电局应为每个变电站提供了2m的带宽，用以保证每个变电站可以切换上传1到4路音视频。3. 综合功能监控平台主要实现以下三大综合功能：1) 面向报警联动的协同指挥调度整个系统里面包含多种多样的报警信号采集设备，包括视频报警信号，电子报警信号等。本系统将所有报警信号分成移动报警，探头报警，视频丢失报警三类，并且在每一类报警信号发生后提供了大量的联动动作，各级监控中心视频界面与电子地图双屏显示，现场情况一目了然

10、，前端发生报警，同时传输至各级监控中心，系统激活报警电子地图层，自动定位报警点显示相应的报警图标，弹出更详细的电子地图，在报警点所在的地理位置高亮闪烁，进而标示出控制区，报警点附近的快球会按照预先设定好的预置位定位到相应的区域，弹出视频监控窗联动视频显示，还可以将与报警现场关联的多个前端一起切换，有针对性地布控追踪。2) 面向资源共享的综合指挥调度整个系统基于分布式多叉树组网模式，可以设置多级监控中心，通过多台中心服务器和对应的逻辑关系，进行分级监控和管理，不受距离限制，可以部署到任何地方，便于跨区域、大范围组网，真正实现大型分布式集成管理系统，监控中心是整个变电站监控系统的核心部分，汇接各种

11、监控资源，将所需的视频、音频、数据信息进行编码和存储，并根据授权进行实时播放、检索和浏览，是实现互联、互通、互控和满足实际应用的共享平台，各平台之间也能够全面互动，实现多种跨区域各类监控资源的有效共享，实现所有机构的上下级调用和协同作战，完成联网状态下的级联管理、权限管理、控制管理以及应用管理等能力，为各相关职能部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的信息，确保电力变电站的安全可靠性。3) 面向网络存储的远程指挥调度整个系统采用专业流媒体技术来支撑高性能的存储和转发。同时分布式多服务器架构支持海量存储和转发，来完成在整个电力远程监控网中视频信息的全网共享，系统利用分布式的存储，也就是

12、把视频监控分布存储于各个变电站分服务器上，其上级服务器通过网络进行视频信息的应用。系统是通过利用服务器目录管理形成各级服务器的互相访问。系统可支持400 路的汇聚与转发和128 路录像文件的存储。同时支持单点双机热备份、上下级互备份和支持冗余录像，保障数据存储安全。分布式多转发中心架构，最大限度的分摊网络负担，避免网络瓶颈和拥塞，配合中继转发模式，支持应用层路由优化，限制无效网络流量的产生。通过视频的转分发技术，用户无论采用b/s端还是c/s端都能快速及时地浏览所需的视频资源，系统采用了大量的b/s应用，可将市、区各级指挥中心整合为一个整体，在局域网和广域网上，各级管理部门的指挥中心可协同完成

13、各类突发事件的跨区域处置；同时也将指挥中心指挥调度的功能通过专网或internet延伸到各级主管领导的桌面，便于领导随时掌握各类突发事件的信息、处置过程、处置结果，实现远程指挥调度，真正实现指挥中心的“网络化、桌面化、可视化”。4. 工程设计原则6.1 有效提高电力系统的监督监管工作考虑到电力系统的变电站分布较为分散，按照传统的管理模式，监督整个行业的施工作业，安排传统的巡视检查，既浪费人力、物力等方面的资源，又很难取得突破性的实效，所以，对整个电力系统对变电站的“运、维、监”管理，要求更为有效的提高，从而利用现有的网络资源，迫切适合建立一套远程联网监控智能化的综合平台。6.2“高起点、新理念

14、、新技术、新方法”的规划制定原则因此，各单位在制定本单位、本系统信息化建设设计时，我们高度注意这一特点，从一开始就注重其它大型信息化建设工程的建设经验，做最优化的设计方案与技术路线的选择，避免走低水平重复建设的老路，注意克服建设周期长所可能引发的少慢差等巨大隐形成本，确定科学的设计与建设模式。我们注重技术体制和全网功能的高起点设计，这个起点并不是说要高建设经费，也不是要堆砌许多高端设备，而是大量采用新理念、新技术、新方法，多快好省地实现全网的建设。6.3 良好的扩充性考虑到工程的实际情况，在进行系统设计时，我们充分考虑了系统增容的可扩充性：系统设计均采用模块化结构，所有设备管理主机均可扩容，以

15、后系统增容时，只需直接将管理设备与系统进行连接，不需对线路进行改造；系统主机均采用大容量产品，为将来的扩充保留充分的冗余空间和设备接口。现有资源是一个庞大的固化资源，设备和技术标准繁杂，如果整合不好，势必会造成巨额的损失和浪费，甚至造成混乱，无法保证全网建设的顺利实施。要充分利用现有的硬件设备，合理地整合设备资源、软件开发资源、信息通道资源、技术服务、技术改造、网络管理、信息共享等各种资源。在满足信息系统功能、性能与安全条件的前提下，尽可能利用和发挥现有设备和数据资源的功效，逐步升级、扩容，尽可能节省资金。6.4 系统安全可靠性凡涉及到业主经济利益的系统，稳定可靠性是至关重要的，我们设计选型时

16、作了慎重考虑，选用的设备都是经过大量用户使用并且相当成熟的产品。使系统具有更强的安全性和稳定性。6.5 系统超前性整个系统的先进性，取决于设计者是否具有超前意识，掌握这一行业的最新技术以及边缘科学在此领域的应用，同时必须了解和预见到今后几年社会发展对视频监控及报警系统方面提出的要求。因此，不仅要求设计严密、布局合理，能与技术、新产品接轨，而且所选择的设备应在系统实施若干年后，亦能保证其功能完善、齐全，不至于落后。6.6 系统的可操作性设备齐全、功能完善、综合管理、便于维护、操作简便且易于掌握。系统的设计，要求在操作人员与设备之间建立起友好的界面，使操作者无论对系统的设置还是日常运行，通过键盘进

17、行简单的操作即可完成，即使对没有接触过此类设备的操作者，只需稍加培训，即能掌握一般操作。6.7 系统的安全性雷电发生时将产生强大的冲击电流，如果不采取有效防御措施，极容易造成被雷电击坏。对系统的防雷击方面，我们设计采取：所有设备额外供电，配备专用ups电源，防止雷击发生时超高压强电流通过强电系统破坏弱电系统；所有设施保证良好接地，当强电流通过时可以分散电流，室外可安装避雷针。5. 系统总体设计变电站综合监控系统是由门禁系统、紧急报警系统、环境监控系统及视频监控（含移动视频监控）系统、视频行为分析等系统组成，各子系统既单独的运行，又相互联系。5.1. 系统架构5.1.1.1. 用户界面层用户终端

18、提供给用户交互操作接口，供用户访问系统。用户界面层针对不同的用户提供了不同的用户应用界面。用户界面层从功能上包括了报警管理、门禁管理、视频监控管理、电子地图管理、环境监控管理、系统配置管理、web服务等七个方面；从表现形式上，包括了c/s应用及b/s应用。为了方便管理中心对全局状态的掌握及指挥调度的方便性，对于管理中心采用一机多屏的显示方式进行信息显示与指挥调度，如下图一机三屏所示：左侧屏为事件屏中间的显示屏，集中显示报警事件的列表及相应事件的内容，让管理中心可以直观而实时地了解不同报警事件的状态，以便可以按不同优先级对不同的报警事件进行指挥调度；左侧第二屏为主显示屏（主屏），显示gis主画面

19、，以图形化的方式，显示路网结构、报警事件分布与状态、变电站安防设施分布及工作状态等信息，该屏幕为管理中心提供全局概览；第三屏主要用来表现管理中心感兴趣的具体的视频、照片等图形信息，如视频等信息。利用一机三屏模式管理中心就可以从宏观到微观来随时掌握各变电站当前的安全态势，同时可以将精力专注于警报事件，随时应对不同的报警事件，保证变电站安全。系统根据用户需求也可采用一机单屏、一机双屏、一机四屏等模式。5.1.1.2. 系统应用层承担事物处理的中间环节，负责和控制数据库操作，接受和处理客户端请求，负责系统的业务逻辑处理以及提供各类应用服务。应用层主要包括了门禁控制、报警联动、视频监控、温湿度监控、电

20、压电流监控、烟感监控、水浸监控、对讲广播、设备巡检、变电站位置显示等。5.1.1.3. 设备接入层设备接入层主要负责前端设备接入与控制，主要由以下几个子系统完成： 视频管理系统负责接入与控制编解码器与硬盘录像机等； 门禁系统负责接入与控制门禁控制器、入侵探测器等； 环境系统负责接入与控制温湿度变送器、电压电流变送器、烟感传感器、水浸传感器等 紧急报警系统负责接入与控制报警开关及报警输出设备，如警铃、声光报警等；5.1.2. 平台特点5.1.2.1. 集成功能各个技术子系统完成不同范围内的任务，闭路电视监控系统完成视频的传输、显示与存储等。各子系统将这些功能集成到一个高层应用平台上来，由高层的集

21、成平台针对同一件报警事件处理时，让各个不同的子系统同时协同工作。指挥中心将建立起一个集成各职能子功能于一身统一的操控平台，这是一个管理中心应用的平台。指挥中心的建设经历了单项子系统建设、各子系统统一由中心操控但各子系统相互独立、指挥中心系统集成三个阶段。目前已经发展到系统集成阶段，各个信息管理或技术子系统有可能采用不同的技术来建设，但应共同遵守接口规范，这样系统建设完成后指挥中心可以在一个统一的操作界面下对不同子系统进行协调联动。集成功能就是建立起一种技术路线，在指挥调度集成系统中可以与电力系统管理数据中心、技术子系统建立起互通互联的机制，实现从这些系统中采集信息的职能，从而收集各子系统产生的

22、信息。已经建成的业务子系统如安防监控、门禁、智能分析、无人值守系统是电力管理的四大业务系统，这些业务系统在日常运行过程中不断产生着业务数据，经过抽取及加工变成了变电管理部门的业务信息，这些业务信息目前分别存储在不同的业务系统中，通过不同的查询系统为其它业务部门提供信息服务。而通过电子地图集成平台的集成功能实时反映到调度中心的操控平台中来，电子地图集成平台建成后将把这些系统所产生的信息统纳入到系统中，由系统对外提供对用户及应用的信息服务。5.1.2.2. 调度功能当发生报警事件时，管理中心在指挥中心利用操控平台能够通过相关部门调度相关的人员、设施、消防救援。同时系统对调度的整个过程进行记录，事后

23、可以进行回放并由专家对其进行评价，合理的指挥调度可以作为预案存储，当以后再有类似事件发生时可以参考。指挥调度功能就是在集成功能基础上，管理中心的控制指令可以下达到各技术子系统及相关的人员。5.1.2.3. 电子预案功能建立起电子预案系统当有报警事件发生时管理中心可以参考预案进行正确的指挥调度。通过对数据中心电力管理的数据进行处理，为电力安全管理提供辅助决策功能。将传统基于文本的纸质预案经过数字化抽象，结合事故后果模拟分析、gis地图、电力应急保障等系统，解决传统纸质预案的存储、管理、升级和使用不便等问题。系统可以根据文字应急预案提取信息要素，包括预案四阶段的任务（预防、准备、响应、恢复）以及每

24、项任务配备的资源，然后组成应急指挥基本信息单元，系统可以快速制定多种应急救援方案，动态加载数据生成指挥体系和任务列表，为实现快速响应提供支持。5.1.2.4. 地理信息图形化管理电力远程综合视频监控系统是一个涉及微观结构和宏观系统的多分支系统。大量与宏观有关的事件具有空间分布特点。然而，在实际工作中要利用这些空间信息来为应急指挥决策服务很不方便，要么是在纸质地图上进行标注，要么很难找到合适的地图，工作效率低，而且难以更新和维护，数据量很大时更是难以进行。此外，图形数据和属性数据不便于相互作用和相关分析。5.2. 视频监控系统5.2.1. 系统的主要功能5.2.1.1. 地理信息图形化管理概括而

25、言，gis在本系统中的地位与作用主要包括：1) 信息资源集成的枢纽对电力指挥中心而言，各无人值守变电站繁多，要有效地集成和整合这些信息必须建立一个统一的信息集成框架。以时间与空间的框架为基础整合与集成各部门的业务信息是解决信息资源整合与集成最为有效的技术手段，将各类信息落实到地理空间上，便可以有效地发现它们之间的相互关系，从而了解不同区域之间的空间差异及隐含的规律。2) 空间型辅助决策支持以应急指挥为例，gis能够清楚地显示某个地区的交通状况，利用网络分析可进行最优路径的选择和快速反应决策。如能够准确及时地定位、显示电话的位置，并可以及时地选择最佳的出动路线，从而为行动提供极大方便。5.2.1

26、.2. 监控中心管理系统采用开放的多级服务器构架，可以设置多个二级、三级指挥中心，通过多台中心服务器和对应的逻辑关系，进行分级监控和管理。不受距离限制，可以部署到任何地方，便于跨区域、大范围组网。5.2.1.3. 本地/远程实时监视可以实现以下功能： 界面友好操作简单，经过管理中心服务器认证后，能自动以树形结构将浏览的前端设备和摄影头编排列出来，可以根据职能或业务或区域进行分组。同时结合手工自由点播，可以非常直观、方便的查看权限许可的实时或非实时画面 支持1、4、6、9、16 画面切换监控 支持对音频的实时接收，可选择静音/打开音频 支持多画面轮巡，即系统应具备视频自动巡视功能，在可设定的间隔

27、时间内对所有的监控点进行巡检，参与轮巡的对象可以任意设定，包括不同监控点的、同一监控点内不同摄像机、同一摄像机的不同预置位等，轮巡间隔时间可设置 支持图像实时抓拍与浏览功能 支持本地实时录象功能 抓拍和录象路径可设置 提供实时码率显示功能，显示与关闭提供开关操作 云台控制（上、下、左、右），包括自动巡航，预制位、灯光/雨刷功能的支持 可变镜头远近、大小、聚焦调节 摄象机色度、亮度、饱和度、对比度的实时控制5.2.1.4. 本地/远程录像回放支持本地的查询回放及远程的查询回放功能。本地查询回放指监控终端通过本级监控中心平台查询到本中心所有有权的录像数据清单，并可以回放清单中的录像片断；远程查询回

28、放指监控终端可以查询到所有下级监控中心平台和经授权可以访问的上级或同级监控中心平台的有权录像数据，并可以回放清单中的录像片断。回放用户交互界面要求尽可能友好，可以直观地为用户反映所查时间段内的录像资料情况，并可以点取播放。用户选择观看的视频为正在录制的文件时可以选择实现为用户打包然后播放。回放支持快放、慢放、暂停、抓帧、抓拍、抓录等功能。提供方便的录像检索、查询手段，可根据时间、地点等信息检索并回放，回放时可实现播放、快放、慢放、拖曳、暂停等功能，可选择实现多路同步回放功能。要求提供录像文件播放器，并支持如media player等通用的免费播放器。可实现录像的按文件、按时段下载功能。5.2.

29、1.5. 语音对讲与广播各个监控中心之间、指挥中心和客户端之间，以及客户端之间可以通过网络直接进行语音双向对讲，便于不同监控终端的信息交流。5.3. 电站仪器仪表状态监控（采用全景图像）电站仪器仪表状态监控能否发挥最大功能,摄像机在变电站现场的安装位置是否合适十分关键。一般应监视变电站的仪器仪表状态，同时监控变电站场地、大门、围墙等。安装时可根据现场设备状况决定安装位置,尽量达到既能看到设备全貌,又能看清重要细节的要求。但常规采用多个摄像机的方式会分成了很多的视频画面不利用整个电力仪器仪表的整体监控，因此为了实现变电站的整个图像的视频分析，我们还可以采用全景图像的方式来进行视频监控功能图片的实

30、时传送通过实时抓取的图片可以把图片资料也纳入了数据库的统一管理。而图片资料的查询和查看则由图片浏览器完成。当用户在远程时可以在图片浏览器里进行图片文件的搜索、显示、排版、打印等工作。5.4. 移动视频在一个相对的监控区域里,无伦是旋转式还是轨道式的摄像机都存在一定的盲区,为弥补这一盲点,我们在本系统新增了无线手持式摄像机,这样对变电站设备的安装、检修提供远程技术指导和过程监督变成了现实，在应急事件中为指挥中心关心的重点区域和可能事故中固定摄像机的损坏提供了强有力的备案。由于变电站综合监控系统属于数字图像处理系统，所以将其在基于数字网络技术的无线通讯网络中传输，不需要经过太多的转换，本身即具备了

31、得天独厚的优势。对变电站综合监控系统来说有以下两个作用；日常服务。本系统能够将其中变电站图像提供给一般维护人员查询，则可以解决维护人员及时的看到变电站的实时情况问题，比通过其他的方式更加直观；指挥服务。当变电站应急情况发生时，应急决策者一般都不在指挥中心中。如果我们能够利用无线手持式摄像机为其提供一套实时视频调用的装置，则决策者可以快速了解情况，便于决策。5.5. 智能分析系统智能视频监控是对系统设定目标智能检测跟踪并对比的技术，可以自动分析对比出变电站重点监控区域的异常情况，并探测和识别遗留物体，跟踪目标从而确定它是否会引发自定义的报警事件，通过已经定义好的报警方式向指挥中心预警智能视频监控

32、系统可以明确地区分出人、车或其它物体，并过滤掉类似水波、潮汐、树叶、光影等自然干扰和光线变化影响，一旦发现监控画面中目标出现异常时，系统能够以最快、最佳的方式提供有用信息或告警，这些信息是必须及时得到处理的真实信息，它将有效地提高报警的精确度和降低人工检测的劳动强度，同时拓展了视频报警的应用范围。5.5.1. 系统构成智能视频分析系统主要由前端视频采集设备，视频分析主机和视频分析管理端组成。前端视频采集设备采用av8180全景摄像机，180度对变电站重点监控区域的每一个角落进行监控。采集到的数字视频信号通过网络传输到视频分析主机，视频分析主机对现场的状况进行智能分析。如果发现现场有异常情况时，

33、智能分析主机会提示报警并截取一张现场图片提供给管理人员。视频采集端高清晰ip全景摄像机是最快速的百万画素摄影机，采用先进的megavideotm专利技术，核心是海量影像高速处理能力，能够在普通cpu架构的方案中，以高度最优化的专利算法，每秒进行六百亿次的动态影像处理与传送运算。视频分析前端主要的功能是根据分析管理端设置的视频分析规则，使用图像视觉分析技术对视频中的目标物体进行分离、侦测、监控、追踪，一旦视频场景中出现违反预定义规则的行为，分析端实时的将报警信息以及现场各种信息通过网络传输给监控工作站。 目标侦测包括物体的检测，分割，目标定位。我们使用帧间差分与背景差分相融合的目标变化检测算法，

34、该方法允许在物体存在的情况下进行建模, 预先选取一帧作为背景帧, 建立各像素点的高斯模型。再运用帧间差分法对相邻两帧图像进行差分处理, 区分出背景点和变化的区域。然后将变化区域与背景帧的对应区域进行模型拟合区分出显露区和目标物体, 最后在物体中去除阴影及噪声, 这样将不带阴影及噪声的目标物体分割出来。目标跟踪包括目标特征提取，建立匹配模板，目标位置预测，模板匹配及目标跟踪。在识别与跟踪过程中，为了有效识别和跟踪，准确地确定目标特征是变化跟踪与匹配的关键，目标主要特征包括边界，面积，重心特征及惯性主轴。然后根据从二值图像中提取的目标特征，为检测出的目标变化建立相应的特征模板。根据前几帧图像的检测

35、结果，我们通过预测算法，预测在下帧图像中出现的位置等运动信息。然后进行模板匹配，根据目标模板匹配的结果，将视频图像中的同一目标变化关联起来，在图像序列中的目标之间建立对应关系，建立目标键，得到各个目标完整的运动轨迹。行为分析是根据目标变化的各种参数，对目标变化的行为跟行为库的模板进行模式匹配以确定目标或目标群的行为。5.5.2. 应用于变电站的分析分类8.5.2.1 监控盲区的弥补 考虑到变电站监控的特殊性，在对整个变电站的监控设计时，我们考虑到对变电站的控制机柜的监控，如果用传统的监控摄像机，无论是用固定式的摄像机还是旋转式的球型摄像机，都需要增加若干个点位才能避免监控盲区，这样给网络传输增

36、加很大的压力，可能造成图像及其他数据的正常运行，所以为了节约资源，我公司设计选用高清晰的无线手持式摄像机，在巡视人员工作时，将前端变电站机柜的设备运行数据及时传到变电站的弱电控制主机，然后通过主机可以实时传到变电站的监控监管中心，远程监控调度中心还可以通过远程对讲呼叫系统，对巡视人员及作业人员指导施工；8.5.2.2 高清晰无线手持式摄像机集成200万，300万，500万像素ip摄像机，每秒分别传送24幅解析度1600x1200、22幅解析度1920x1080、12幅解析度2560x1600的图片。8.5.2.3 可实现昼夜监控热红外技术热像仪是一种探测潜在威胁的新装备。它能快速探测所存在的威

37、胁并快速做出反应以保护人员、财产和基础设施的安全。它们可以全天24小时工作,即使在最黑的夜晚、浓雾、下雪和烟雾条件下，仍能监视远距离的大面积区域。热成像仪是一种能够探测极小温差的摄像机。这些温度差异被转换成实时的视频，显示在监视器上。这种视频极其适用于夜视情况。与其它需要少量光线产生影像的夜视系统不同，热像仪完全不需要任何光。这使它成为人们在全黑环境、黑暗的夜晚观看的完美工具。它能在全黑，薄雾或烟的的环境中提供清晰的热。它采用热成像技术，专门为以近距离安防和监控为主要应用的用户而设计。这款产品包括了先进的处理技术，无论周围环境如何变化，都能产生清晰的对比度。不像其它需要微光产生的夜视系统，完全

38、不需要光线。8.5.2.3 优越的智能检测技术考虑到电力系统的变电站无人值守，我公司在本综合系统中设计应用我公司自主研发的智能物体位移检测技术，当不明身份的人闯入无人值守的变电站，在前面的门禁报警联动时已经产生报警，进入防区拖动固定物体及可移动的设备时，本智能检测技术再次产生报警信号，并实时储存及传送现场图片到各级控制中心，以便对此类突发性事件及时处理及备案。同时，此技术还可以应用在施工作业（维护检修）等方面。1）、入侵者检测技术：2）、物体丢失检测技术3）、区域侦测报警在监控场景中用鼠标绘制一个或多个警戒区域，当有人或者交通工具进入到指定防区时，系统马上对该目标自动产生报警，记录该目标进入区

39、域的时间，并截图和录取视频，并且系统将一直对该目标进行跟踪，直到目标离开防区，报警自动解除，并记录离开防区的时间，视频录像停止。 4）、摄像机场景侦测系统具有自动检测摄像机场景质量的功能，当摄像机被移动、遮挡、场景模糊等事情发生时，系统能检测到并发出报警。5）、遗失物侦测功能 物品丢失检测模块，可以自动检测物品搬移事件，使用者设定须保护物体（面积50*50像素（含）以上）发生被移动、消失或是长时间（使用者设定时间长度）被其他物体遮挡等事件时，系统发出报警。使用者可以设置对监控场景中的一个或多个区域进行检测，也可以对整个监控场景的区域进行检测。6）、遗留物侦测功能当不明遗留物品（包裹、碎块、行李

40、等）在设定的检测区内被放置或被遗弃的时候自动报警，并录取在物品遗留前的一段视频录像。保安人员就可以迅速找到放置遗弃物的可疑人物并采取相应措施。使用者可以设置对监控场景中的一个或多个区域进行检测，也可以对整个监控场景的区域进行检测。7）、特定形态物体侦测功能 系统可以对人工指定的物体进行检测跟踪，通过人机交互设定需要侦测的特定物体5.6. 报警联动为了保证电力系统的安全运行，每个变电站都应具备监测及紧急报警系统。紧急报警系统对于确保变电站的安全以及正常运营，具有极其重要的作用，成为变电站中不可缺少的重要组成部分。5.6.1. 功能特点l 稳定可靠、报警快捷、设计简单、施工便利。l 采用双总线系统

41、，一套报警管理软件，为用户组建一套功能先进、价格合理、质量稳定的报警、巡更、报警联动安防系统。l 可选择多种防区扩展模块l 提供报警联动设置，能够实现一对多(一个运动报警联动多个设备)，多对多(多个运动报警联动多个设备)，多对一(多个运动报警联动一个设备) 。l 可实现与计算机的直接连接，或通过接口的设备与lan连接。l 可与报警中心连接，支持多种通讯格式。l 可实现键盘编程或远程遥控编程。l 支持无线扩充功能5.6.2. 报警联动实现的流程紧急告警子系统主要由紧急报警按钮、报警灯（或警铃）和监控管理终端构成。5.6.3. 系统功能l 本系统可设置多防区、巡更、周界防范等多种功能，在防区的处理

42、上，可扩展防区，实现整个建筑物的多防区探测。分区包含了可以统一管理的楼层，用所属主机的液晶键盘进行布防撤防和消警，所有操作信息和报警信息都实时在警卫中心管理软件中反应出来，并可以自动显示出报警区域的电子地图。l 在巡更系统的处理上，将巡更系统和报警系统集成在一起，因此该巡更系统是在线式的有线巡更系统，将防区接入巡更开关作24小时无形防区来使用，而在警卫中心软件中定义该防区为巡更防区，因此可以实时显示巡更状态。该系统可以自由定义巡更线路，定时自动启动多个巡更线路，也可手动启动巡更线路，并可提示及时巡更、未及时巡更、巡更提前、巡更错误触发等信息。l 报警事件管理：提供报警联动设置，能够实现一对多(

43、一个运动报警联动多个设备)，多对多(多个运动报警联动多个设备)，多对一(多个运动报警联动一个设备) ，报警事件可以联动以下动作：l 在报警联动的问题上，提供了两套解决方法，一种是软联动，我们提供了警卫中心的软件接口，通过相应的api函数向上级ba的管理系统通过局域网传送报警信息。另外一种是硬联动，通过32路继电器输出模块将报警信息通过触点连接至ba系统的采集板上，一台主机可以连接8个继电器输出模块，并在该系统中实现一对一的联动，再由上级ba系统对采集来的联动信号进行处理。实际使用中由于硬联动方案实施比较容易，信号反应速度也较快，因此该方式被广泛采用。 l 布防方式多种：外出布防、留守布防、24

44、小时布防、外出留守布防、单独布防；布防延时、报警延时、警号鸣响时间可设定；现场有声、无声报警。5.6.4. 报警联动变电站综合监控系统实现以下的联动功能： 入门事件联动：入门事件联动报警存储、实时视频切换，支持基于时间/地点的检索。异常报警联动：当门禁出现异常报警联动报警存储、实时视频切换、报警，支持基于时间/地点的检索。系统中可以为每一条门禁的进出记录都留下了真实的视频资料。联动抓拍和联动录像的条件可以灵活设置，保证了系统的灵活性。报警则对防区点进行整体布防和声光控制。5.6.5. 预案管理预案管理用于对不同案（事）件发生后需要即时启动的各种信息查询显示、空间分析结果、视频监控信息显示、相关

45、变电站位置图上显示等处警行动的预先组合设置生成预案的管理，可以对各类预案进行增加、删除、修改等操作，从而使应急指挥调度以流程化的形式为应急处警支持全程提供信息化支持。应急预案的制作主要用于重点场所可能发生的治安事件进行预先的分析，并确定临场的指挥调度方案。可人工或自动启动，提供警务基础地理信息系统界面的自动标绘。显示事件处理的进度和态势5.7. 门禁系统5.7.1. 变电站门禁管理的特点1、通常无人值守，需要维修的时候才派技术人员过去。2、数量多，一般一个城市的变电站少则几十个，多则数百个。3、分布范围广，各变电站很分散，分布在变电站的各个角落。4、每个变电站需要的门禁数量少。5、每个变电站都

46、有价格昂贵的电力设备。5.7.2. 电力单位对无人值守变电站门禁管理的需求1、不能再采用传统的机械钥匙来管理各个变电站。机械锁和钥匙不适合对安全、稳定、可靠要求高的变电站等场合。2、由于分布范围广，专门为门禁系统布线是不可能的。单独布线不仅成本极度高昂，而且施工有难度。而采用无线设备用于门禁，性能会相当不稳定。3、虽然已经有了专门的变电站监控系统，但是由于在门禁方面不够专业，还是存在安全隐患或者功能缺陷的。4、要有灵活的权限管理，能及时且灵活地对变电站的进出人员进行授权。授权指定人员对指定门有进出权限。因为变电站往往是在派遣工作人员前才对工作人员对该门授权的。所以，电力管理部门今天打算派张三和

47、李四去某个变电站，就当天授权他们可以通过该变电站的门，张三和李四就可以前往维护，其它时间他们是不能随便出入该变电站门的。电力管理部门只可能在管理中心授权，不可能到变电站现场授权，所以必须远程控制。5、实时监控各变电站门的状况，当有意外发生时，能及时报警。因为电力变电站无人值守，里面陈列了价值数百万的电力设备，所以管理中心一定要能及时了解各变电站门的开启情况，当有意外发生时，根据报警信息，及时采取措施，减少损失。采用指纹联网型门禁系统后，就可以避免施工人员利用套配的钥匙或者未来得及注销的当地的卡，或者私自授权的卡盗取或者破坏电力设备，或其它不法分子破门而入盗取电力设备的事情发生时，管理中心可以实

48、时监控到这些信息，对非法闯入予以报警，可以实时通知公安部门擒拿罪犯。针对电力变电站以上的特点和要求，我们向您推荐一款tcp/ip 网络型指纹门禁控制系统。5.7.3. 电力无人值守变电站tcp/ip门禁系统 原理及设计思想该门禁系统通过门禁控制器自带的tcp/ip 接口和比较便宜的普及型路由器 adsl上网设备, 充分利用电力变电站自有的adsl宽带上网资源，或局域网、互联网到电力中央控制室，以最佳的性价比实现对所管辖人值守变电站的出入管理进行实时的、安全的、稳定的、全面的集中管理和调度。利用先进的非接触感应式门禁系统设备，可有效的加强对电力变电站的管理，直观实时的反映各变电站进出入的时间、人

49、员等情况，并可将数据进行备份，增强安全保障措施，是电力系统现代化管理的有力工具管理中心是一台可以连接到网络的pc机，各控制器可以通过电力自己的网络连接到网络内，管理中心利用adsl与各控制器通讯。管理人员在管理中心操作门禁管理软件，可以对各门进行授权和监控。当各门有意外发生时，可以通过报警，通知管理人员采取措施。所有的操作均在管理中心进行。管理中心不仅有远程监控各门的状态还可远程控制各门。可无限量连机，连接到adsl网络覆盖的所有地方。5.7.4. 系统的功能和特点1）、可以提高管理档次，同时规范化内部的管理体制。2）、一个指纹可以代替所有的大门钥匙，且具有不同的通过权限，授权指纹进入其职责范

50、围内可以进入的门。所有的进出情况在电脑里都有记录，便于针对具体事情的发生时间进行查询，落实责任。3）、可以将有非法企图的人员拒之门外。4）、对于辞职或开除、离开的人员指纹采用禁用的方式，该员工以后都无法进入。如果您不采用指纹门禁管理方式，您恐怕为了以防万一必须多次更换大门的锁。5）、采用先进的国际内部加密协议，外人无法通过机械或其它高科技方法打开您的电锁进入您的场所。而其它诸如密码门禁，机械锁都无相应安全机制，可以通过电路短路或万能钥匙轻易进入您的场所。6）、可以进行软件强制性操作，强制门关闭或打开，这样即使授权的指纹人员也无法进入。之后，您可以通过软件恢复系统正常。7）、基于windows的

51、全中文操作系统，界面友好，操作方便简单。普通文员就可以胜任相应管理软件操作。8）、系统扩展性好，具有联网功能，您可以随时以低成本升级增加新的控制门。9）、建议采用原装全天候指纹采集器，防水防静电，确保系统的稳定运行。系统对设备的故障进行自检和跟踪监测,并有灯光提示,以便维护人员及时维修。系统运行时无需连接专用电脑，停电时系统信息不遗失，并可以配备ups后备电源，维持系统的正常运作。优质的产品和完善的售后服务体系免除您的后顾之忧。10）、可以实时监控门的状态和指纹授权者的出入状况，并可以比较显示照片，避免非法者冒充进入。5.7.5. 网络指纹门禁软件介绍指纹门禁系统，是利用人体生物特征指纹来进行

52、身份安全识别，具有不可替代，不可复制和唯一性的特点，其采用高科技的数字处理、生物识别及dsp算法等技术，用于门禁安全、进出人员识别控制，是符合现代安防要求的新一代门禁系统。本系统以手指取代传统的钥匙及现有的ic、id卡功能，它利用人体指纹的各异性和不变性，为用户提供安全可靠的加密手段，使用时只需将手指平放在指纹采集仪的采集窗口上，即可完成开锁任务，操作十分简便。而且避免了传统机械锁、识别卡、密码锁等由于钥匙的丢失与盗用、识别卡的伪造或密码锁的破译所造成的损失，同时系统还具有屏幕汉字显示功能，从而增强门禁的防护措施，实现了安全管理的功能。yb2000软件特别为中国市场的需求而开发，并根据中国的国

53、情、工作时间及生活习惯而设计，采用中文窗口的设计方式，因此非常容易操作，可在短时间内熟悉软件的应用，yb2000软件可进行各种编程，如时区编程，级别编程，通行卡编程等，也可进行各种报告打印，以方便管理层检查。经过加密码的权限设定之后，不同的操作人员只能根据自己的密码权限对系统的软件功能、硬件设备进行相应的操作。没有被授权的人员则不能对系统进行操作。在yb2000系统的个人信息资料及个人进出时间表、个人进出权限设定中，操作员可以根据需要把权限人员的姓名，性别，年龄，卡号，职务，部门等资料输入电脑.权限人的进出时间也可以通过软件设定.完成了以上登记的指纹便有了固定的（permanent）进出的功能

54、。当权限人的离开时，yb2000 软件可以很容易将其注销作废（disabled）。控制管理软件的特点：功能强大：我们的软件以专业的目光为您考虑到您对出入管理控制的各个方面的需要，并结合中国国情选配智能管理系统。并可以享受软件的及时升级和扩展服务，使得您的系统具备更强大的功能。操作简单：我们的软件在设计时就重视您在使用时的便捷要求。全中文的操作界面，完善的说明文档和简洁的操作界面，只要具备基本电脑操作常识即可胜任管理工作。也使得您的操作者在交接管理工作时方便、快捷。同时也使得培训工作变得轻松快捷而卓有成效。使用安全：密码保护的进入程序，避免非授权人员操作和篡改数据。保证您数据的安全性和可靠性。5

55、.8. 动力环境监控系统5.8.1. 动力环境监控系统简介通信和数据业务的飞速发展，对于无人值守变电站的环境远程监控的需要越来越强烈。它主要采用计算机、通信、网络、五遥（遥测、遥信、遥控、遥调、遥视）技术，构成一个一体化的网络监控系统，可以在计算机屏幕上看到监控点的图形，了解监控点的信息，降低劳动强度和生产成本，提高效率。环境监控系统是专门针对分布范围大的配电网变电站的设备进行实时动态监控管理的系统，能够通过ip网络，对变电站状况：如电力中断情况、设备运行情况，运行环境如温度、湿度、水浸、烟感及其它各种需要监控的信号等进行实时采集监测，通过ip网络上传到监控中心，计算机自动保存并处理各种数据，

56、并能够根据汇总数据智能发现各种非正常运行状态及时报警通知值班人员，作相应处理，避免事故的发生。该系统解决了变电站仪器仪表安全的集中管理问题，可大大提高电力系统变电站仪器仪表安全的自动化管理水平，实现了环境监控的智能化，全面把握现场动态，真正达到变电站的无人/少人值守。 5.8.2. 系统构成描述 监控系统主要包括三个部分构成：监控装置、传输通道、监控中心。采用电话网或者互联网作为传输手段以及分级的结构形式，可以做到地区联网、省局联网乃至全国联网。监控装置一个以太网接口，以太网口可以直接接入互联网。考虑到无人值守变电站在发生火灾或被盗时，可能所有的有线通信手段都完全中断，所以一定要有无线通信的方

57、式，gsm短信机接口作为一个紧急告警的备用接口可以选择使用。根据具体要求，可提供v.90、v.35、e1接口、ddn接口、fr、xdsl接口等的接口转换。采用标准的ip协议，所以网络的大小和拓扑结构可以任意。通信服务器可以采用现在的电话或isdn接入服务器或其它接入设备。地区互联、地区上联、省级互联、省级上联都可采用电话网与互联网互为备份的形式，协议采用统一的ip协议。由于采取上述的结构，一个管理中心从理论上说可以管理无限多个无人值守变电站。而且网络的管理与维护与互联网一致，不要另外的培训和学习。下面介绍系统中各部件的功能：5.8.2.1. 监控装置监控装置包括以下几个模块：通信模块、主控模块、遥测模块、遥信模块、遥控模块、图像监控接口模块。通信模块提供一个以太网接口