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摘要：介紹了烏溪江電廠遠程圖像監控系統的基本原理、結構布置、功能及應用情況。

關鍵詞：圖像監控應用

烏溪江電廠位于浙西烏溪江流域內，分上下2個電站，是浙江省電網主力調峰梯級電廠。

電廠生產基地、辦公大樓設在衢州市區內，距離黃壇口電站16km，距離湖南鎮電站34km。全廠共11臺機組的梯調中心設在黃壇口電站內。烏溪江電廠設備多、分布面廣、相距距離遠，運行檢查和保安均極為不便。為適應無人值班（少人值守）改革的需求，在實現了計算機監控基礎上，又投入運行了遠程圖像監視系統，大大提高了監視控制系統的靈活性，增強電廠的監測水平，改善電廠的運行環境，減輕運行及有關工作人員的勞動強度，提高了設備安全和經濟運行水平。

1系統特點

（1）采用IP組播和RTP／RTCP技術，多個監控終端可同時監控一個終端。圖像監控主機可自動檢測網絡流量，根據網絡上的負荷，自動控制上網圖像數據流。在有太多的圖像需要發送到MIS網上時，可根據用戶優先級調整圖像數據帶寬，并控制圖像數據進入同組網絡的路數，從而避免了網絡擁塞。

（2）單向圖像編碼方式采用MPEG－1國際圖像壓縮標準，即VCD的圖像壓縮標準。其幀率為25幀／s，純圖像數據碼流為1．15Mbps，分辨率達到352×288。該編碼方式圖像清晰，色彩豐富，無延時，無動畫感。

（3）雙向圖像編碼方式為H．261國際圖像壓縮標準，是一種用于會議電視的圖像壓縮方法，其幀率為25幀／s，純圖像數據碼流為384k／s～768k／s，分辨率達到352×288，該壓縮方式圖像清晰，色彩豐富，無動畫感。

（4）音頻編碼方式采用G．711PCM編碼方式，碼流達64k／s，該壓縮方式聲音清晰，無失真。

（5）監控終端將編碼后的視頻數據，通過IP網絡轉發到監控中心或監控終端，采用Multicast組波技術和先進的網絡管理技術，將MIS網上的圖像監控用戶按地址分組，若組內沒有用戶調用某一路圖像，則該路圖像數據不會發到這一組用戶的網絡上，只發有人調用的組，從而大大減少網絡阻塞的可能性。

（6）由圖像監控管理服務器負責整個監控系統的配置，狀態管理等，它是整個圖像監控系統的交互中心。

（7）采用多級、多路分控方式。利用兩站三地之間均已建立的100MMIS網和光纖2M口高速通道作為視頻信號、音頻信號和控制信號的通訊通道。正常情況下同時在MIS網絡上通訊有7路圖像。

（8）該系統有三個分控站，六個監控站。各個分控站所管轄的監控點，近距離的監控點視頻信號通過同軸電纜送至其分控站矩陣，而一些距離較遠（距離＞1000m）的監控點視頻信號由差分傳輸器通過雙絞線差分方式送至其分控站矩陣。湖站新廠房分控站的視頻信號先通過光纜送至湖站控制室，然后通過HUB上100MMIS網。湖站和黃站兩分控站的視頻信號則直接通過HUB上100MMIS網。所有分控站和監控站都可以通過本地主機或MIS主機控制前方任何一臺攝像機。所有攝像機云臺、鏡頭和燈光控制都采用RS485控制方式控制。

2系統結構及硬件配置

（1）視頻監控服務器安裝在梯調中心，包括有一臺系統管理服務器和一臺顯示器及相關外圍設備。該服務器除轉發視音頻數據外，還完成對整個監控系統的管理，如優先權、用戶權限、日志、控制協商、報警記錄等等。

（2）在黃壇口梯調中心和湖南鎮電站共安裝了3個分控中心。主要設備有：監控主機、顯示器、視頻切換矩陣、一臺九畫面分割器、雙向音視頻監控套件、網絡型視頻解碼器、視頻傳輸編碼器、交換式HUB、UPS、圖像監視墻等相關外圍設備。

（3）各監控站設備利用原MIS主機，裝上相應的軟（硬）件，經過授權就可以監控各分控站的所有的攝像機。

這次湖黃兩站總共安裝了111臺攝像機（包括前二期工程安裝的），其中湖南鎮電站58臺，黃壇口電站53臺。攝像機安裝地點遍及全廠所有設備安裝地點。在梯調中心的電視墻上最多能同時顯示24路不同的實時圖像，在湖站站調監視器上最多能同時顯示10路不同的實時圖像。這一切為運行人員巡回檢查帶來很大的方便，也為運行工作節省了大量的人力和物力。

3系統功能概述

這套系統包含以下功能：

（1）遙控操作功能。通過梯調中心或中控室計算機的鼠標器即可對所有現場安裝點設備（包括湖、黃兩站的所有攝像機）進行遙控操作。比如：轉動云臺、調整焦距、變倍長短、打開照明（包括開關站本身的照明系統和攝像機本身所帶的射燈）等功能。

（2）本地和遠程攝像機切換與控制，遠程燈光控制（黃站對黃站攝像機、湖站對湖站攝像機、黃站對湖站攝像機、湖站老廠對新廠攝像機、湖站對黃站攝像機）。

（3）多級分控功能。系統采用多級、多路分控，系統調用控制有優先級之分。

（4）與MIS系統接口，有關人員能通過MIS系統的計算機操作控制前端設備，可進行可視對講，保衛部能對部分前端設備進行監視控制。具有多點對一點和一點對多點的監視功能，系統具有雙向會議電視功能。能在湖黃兩站之間、湖黃兩站與衢州基地會議室之間進行可視對講；可視對講視音頻同步，且聲音清晰，圖像清楚。

（5）圖像丟失檢測。當前端設備因故障或被盜等原因造成圖像丟失時能在多媒體操作站給出“××部位視頻故障”語音報警，并彈出電子地圖（實際立體圖形），并顯示所在地的位置，以顏色或閃爍指示。

（6）視、音頻切換。每一臺監視器（CRT）可觀看任何一路圖像信號。同時，每一臺監視器能自動切換圖像、定時、定點掃描功能等。在梯調中心設立的八個監視器組成電視墻，電視墻畫面具有切換功能，電視墻上任一監視器能切換到湖黃兩站任一攝像機圖像。

（7）控制權協商功能。當不同操作者控制同一攝像機，系統只允許其中一個操作者行使控制權，控制權在不同操作者之間轉移按優先級協商。優先級較高者可以接管優先級較低者控制權，而僅在低優先級終端上給出提示；優先級較低者要取得控制權時，需要取得優先級較高者同意；只有后者同意的條件，才能取得攝像機的切換和控制權．

（8）報警自動處理功能：

1）對于重要監視點，系統有報警信號（視、音頻）、自動錄像、CRT圖像自動切換并且備份等功能。

2）對報警器發出的報警信號，在就近崗亭發出警鈴聲，并通過指示燈確定具體報警位置。能自動將其前端攝像機快速跟蹤到報警點，同時在保衛部顯示器上快速推出界面，保衛部錄像機自動啟動錄像。

3）對于電廠的開關、閘刀變位信號，能自動將與其相關的前端攝像機快速跟蹤到相關的變位點，梯調和相關的站調主機顯示器推出電子地圖，實現報警點閃爍，并能快速便捷進入故障點畫面，同時在梯調中心電視墻上自動推出相關變位點畫面。

4）能實現對開關站部分電氣設備的發熱報警自動巡檢，發現某點過熱能自動報警并彈出電子地圖，實現發熱點閃爍。

5）水位自動報警功能。對電廠的集水井水位過高，能自動給出報警信號，并在監視器上推出實際圖像．

（9）在梯調中心和湖站中控室的計算機和電視墻上能對圖像實現九畫面分割，九畫面能實現任意組合，可以由湖黃兩站任意攝像機組合成實時畫面。

（10）多層次電子地圖功能：顯示各監視點周圍的環境、設備、模擬地形圖等信息。比如鼠標器觸發電子地圖中的攝象機圖標即可在顯示器上顯示該路圖像。

（11）具有手動本地、遠程錄像及錄像回放和本地、遠程攝像機循環切換顯示功能。

（12）系統操作、登錄、報警及系統錯誤事件在服務器上有詳細記錄，通過事件記錄系統管理員對整個工業電視系統運行情況有全面認識。對任一用戶，系統可以據生產需要給予或刪除各種權限，便于系統管理。并且操作人員可對事件進行分類檢索、保存及刪除

（13）系統服務器具有統一授時功能。

4運行情況

該系統于1999年12月安裝，2000年4月投入試運行，經過半年多的實際考驗，系統運行穩定，至今未出現過大的缺陷。但還存在一些有待進一步改進的方面。如：保衛部監控終端必須受到梯調監控或湖站站調（優先級較高）的制約，而兩者監控目標不盡相同，導致保衛部往往不能及時了解到現場的情況。在集水井內，光線差，油污較多，這使采集到的圖像清晰度下降，而造成軟件分析圖像困難，難以實現水位越限報警等．

遠程圖像監控系統自投入運行以來已充分顯示出其重要性和必要性，在實際運行中已為我廠的安全生產發揮了巨大的作用。為運行巡回檢查減輕了的大量人力和時間，使所有重要的運行設備和場所均處于嚴密的監視和受控之中，為運行減人增效，實現無人值班（少人值守）及創國電一流企業創造了必要條件，同時也使我廠安全生產有了更可靠的保證。