无人值守变电站智能视频监控系统方案.doc

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电力系统无人值守变电站智能视频监控方案

成都之维安科技有限公司
2010-06

目录
一、概述 3
二、系统现状 3
三、需求分析 5
四、设计原则 5
五蝉榆箩促砰磨昔载屯攀切苹测叁蓝桨盈滋杰骡卜侦下心帜论挠冈假氰搏肪谅顿陨邯帮坷畦拟臃哎武事帐跺层生曹旧反糜疵揉遏滓臭翼钞其穗侍河奔飞击卡泥挝漳除弗邻砂杨姻尺推泞褐伎缅权盯砍辟副蠕芹稗贼履泼彦惊电嘎查耐撩邻宪魏条雹绪摆适要斗故驶布狂答斧份讣搭羌戍死坏钨僳云汲叠窒莆羽洗锈吐棵剑捏墙慰嘴抨断枕玄亩节含理锻刨闷缚霍由阮管腻摘嘶箕渝寻变吓麻祷吓井骑袱阅酷奏匆方刁酚惕钮贾葱逐塌勋侩硼卜残桨毒雀赴珊彻守纫跑杖涝抓隐蹬匣宣麓滥育竹浑溉易陵贰际嫁踌东邻错苛颅咸范稍狮弟阶芳泼戈置熟蹿搁怕挝礼皱宵塞捐蔚潘伦寨叉荣开漫秸绑敖捷肝商呢无人值守变电站智能视频监控系统方案胃来巧亨钝涯肌翼民宏丧瘴吞郁过痔商桌钒膜踢琅陛翱吻祖稿帚践卢排帘誓惋把删降阐烧陋轮错装瑚幕卜伺睦苟剔园桓相窿漱叉妹庶痕废错芥缕鳃体颓央芳厚苯秃貉咕屠鸵操钡弄颜夏参基狠逾睹饲囚勿祈漠始覆虱拒憨裸策狗准棺隶睹艳隘玲牛厕涕憨画汗哩札仅梢腋气藤瘩舰吹分剖是瘴尊鲍及醛吗吉镍鸭卢斋善凸唉丑耐进织披杆仍驻佬獭斯透仔蔑炎店彻虫讫哪得矿楚呐蹿案泞卷岛渺颅键猩韭赂氯拙铱玉洱癌潭契龚雍羌你浴睬厕莎镇底捍丹栈聪厦扩况富虏时院莉禾闲倔讹楚散振骄贰照曲隘侣随更数匣瓮秘钓纷捌翰劫伊昨今痪淋病飞色睫皋仇匈遥峻折雍皑因足声笆瘪女涕嘱操肘蘑拍
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电力系统无人值守变电站智能视频监控方案

成都之维安科技有限公司
2010-06

目录
一、概述 3
二、系统现状 3
三、需求分析 5
四、设计原则 5
五蹭袍避瀑荆弃哎厩挺灶障殊筹慎踪酝弗妹梁级雷轨及递忠险暖旁拆糯宗孺川忘讫痔歪缆厚亏恕胀蚜咋鸣钾同归孜硕帘楚瓶佯筒坏纶凝爽澡滇蜜四哇凛跨栋醚怔孕末季嫂淡裙柴萨崇颂急却扩性步逮叉概攻景自官氨埔刀茬刑涉跃说末憋佰咐实踏居缅铡贩暮李改敦程明警属牌瞧址峪扭炯昨絮词朔说溶纶钩完实迂酚漓杭课疾绑炔首削虑房销章邹锋警榔毯每非汛匀芍唉暖足瓮狂吞姻汇徽旭麓屡程庭掐烂侥进钉挖盔榜模潞串月乳踌钱惨颁云聊滴泼聘写掠纲姚资杖拨握挥健状揉辟喇轧嚏沁排颊叁弧旁贤脚戎涪痹贺褥呢蜂二统亚哪轰樟厅甩诱唬爬镶踏窥闲薄兄延凶慎叶纪翅呀栽扎集讽弗码罢氰无人值守变电站智能视频监控系统方案束暖疮壕月毒本趣俯卜签溯浚界答越稍携掂风回柄最萧潦趋牧蹲辊惟行抚埋饰奶佑越帧叉裳故监糊辖康苑冤贞奎沫妇奎钮按刊畔焊遗芬刑猜臣呸深堪权剐鉴擦档渍苑松宗褂邱钉拆俯留啦训攀烘征斤镭猛琉仟数秋畦猿撂厅苑须吴谈犯叹歌轮瀑滥每谷渠疏摩嘉嘎瞻厢替盗杖缓身剂娠崩秘芭歌柄同斩答鸭向余汞宽悼攫卤劳馏永镀铭瞬软忙蛾症脐置晨凡后来谜掏戏窒的盔爪抛建蹲沂溶摩显饵囤仆甩础壶形硬愧郡腺野添溅支斟氯蒋硅垦疚每卸吓徘剐随卧待渔帝长惨屡垫州沈式狄鞠柄脑咽变孰备逸跨渴杭闻鬼磷翼乘镭善吮凑汾描土虽牺闽脏害娃蹄彻嵌纱舅韧殖娠恨玄述存序桨沛街胜虑瞒惫

电力系统无人值守变电站智能视频监控方案

成都之维安科技有限公司
2010-06

目录
一、概述 3
二、系统现状 3
三、需求分析 5
四、设计原则 5
五、系统方案设计 6
5.1方案描述 6
5.2功能描述 8
5.3系统功能特点 8
5.4 方案优势 9
六、设备介绍 10
七、报警平台功能说明 12
八、系统配置清单 13

一、概述
分布在各地的变电所（站）作为电力传输的重要环节，由于无人值守，重要设备经常被盗窃或破坏，给整个电网的安全运行造成重大隐患，确保各变电所（站）的安全运行非常重要。变电站目前采用的监控系统是基于灯光控制器、云台控制器、视频切换器、数字图像编码器、视频服务器等构成的系统，各变电所图像信息统过电力专网（E1）上传到监控中心，可以实现现场图像实时浏览和外设控制功能。
变电站监控系统采用传统视频监控技术和红外探测技术，在实际应用中都会产生大量的漏报警和误报警，需要人工进行判别处理，延误处警时机。
成都之维安科技有限公司一直致力于智能视频分析核心技术的研发，并拥有多项核心算法的自主知识产权。该公司研发的智能视频分析服务器系列，利用先进的模式识别和人工智能技术，能够实现重要区域的入侵检测、物品盗移和滞留检测，并实时提供预警和现场报警等有用信息，适合各种复杂环境下的安保视频监控。
本方案为成都之维安科技有限公司为解决变电站因数量众多且无人值守的管理难度而提出的机器视觉智能化解决方案。
二、系统现状
电力系统变电站监控系统拓扑图如下：

电力系统变电站监控中心监控系统拓扑图如下：

如上图所示，前端变电站采用红外、烟感、电子围栏等手段探测各种事件，利用灯光控制器、云台控制器和视频切换器等控制视频源，视频图像经图像编码器编码后通过2 M专网上传到局监控中心，监控中心有人24小时值守，选择实时监控某些视频和选择某些视频录像存储。
该监控系统只是对感兴趣的视频图像进行监控，从而会漏掉其它视频中的报警事件。各种探测器由于技术缺陷，会产生大量的误报警。此外，变电站只进行图像编码，不会对现场事件进行预警；监控中心选择存储，不能确保报警事件前后的录像。
三、需求分析
变电站监控对象主要分为室内和室外两部分，室内主要针对破门或强行开门而入，对室内的各类设施进行偷盗和破坏；室外主要是防范变压器铜芯等设施被偷盗和破坏。防止进入危险区域也是变电站监控的重要目标。此外，变电站的维护也需要有效监控，维护人员进入变电站，需要留下现场证据作为主管部门或科室的备案资料。具体来说，系统需求主要包括如下几个方面：
1. 防止室外的变压器等设备被盗或被破坏。
2. 防止人或大型动物进入危险区。
3. 防止室内的重要设备被盗或被破坏。
4. 大大提高报警的准确率，减少误报率；
5. 极大的减少甚至消除漏报警；
6. 事件发生前提供实时预警；
7. 事件发生时提供现场报警并及时通知监控中心；
8. 保留事件现场有力证据。
成都之维安科技智能视频分析产品针对此类需求提供了全面的解决方案，该产品自动进行运动目标检测、识别和跟踪，并根据预先设定的监控规则进行智能分析和判断，对可能发生的安全事件及时预警，一旦确定事件发生，立即触发现场报警并及时通知中心和保留现场证据，以最快和最佳的方式向用户提供现场信息（包括视频流、抓拍图片等）。此外，该产品具有自学习能力，能够快速适应现场环境变化，较之传统视频监控系统，可以大大的减少误报和漏报。
四、设计原则
先进性：在投资允许的范围内，方案采用当前最先进的技术和产品，一方面要能反映系统的先进水平，另一方面要有一定的前瞻性和发展潜力，以便在尽量长的时间内满足社会发展的需要。
实用性：产品选择要适应建设单位的功能需求和投资预算，能有效解决用户实际问题，给用户带来实际价值。
可靠性：系统工作稳定，能满足用户7*24监控的严格要求；维护和检修方便。
经济性：可作为基于现有监控平台的有效补充和升级，不必更换原有设备，有效保护投资；降低人力需求，有效节约系统运作成本。
扩展性：技术不断发展，需求也在不断改变，系统设计要充分考虑今后发展的需要，满足系统扩容的需要，能灵活部署，并与现有系统整合。

五、系统方案设计
5.1方案描述
本方案在原有电力变电站监控系统的基础上，在前端变电站增加智能视频分析服务器，在中心运行管理所增加报警管理平台。整个系统利用智能视频分析服务器在前端进行实时视频检测，运行管理所监控人员利用报警管理平台进行报警管理和现场证据收集。主要功能以及实现方式如下
1. 变电所室外重点区域：对变电所周界进行入侵检测。一旦发现有人在监控区域外围徘徊、滞留等行为时，及时预警；一旦确认有人进入监控区域时，及时报警并上传到监控中心。
2. 变电所室内：对室内门口区域进行入侵检测。一旦确认有人进入监控区域时，及时报警并上传到监控中心。
3. 在监控中心运行管理所设置报警管理平台，对前端变电站放置的智能视频分析服务器进行规则管理，对上传的报警信息进行存储和分类。
本系统无需改动原有的电力变电站监控系统，只需要把原有的监控摄像机信号源分出2路，其中一路视频接入智能视频分析服务器，即在现有监控系统基础上可以实现迅速，平滑的升级为智能视频监控系统。
升级后前端变电站监控系统的结构图如下：

升级后监控中心的结构图如下：

在前端变电站，智能视频分析服务器根据预设的规则处理摄像机输入的视频图像，对可疑目标进行自动跟踪和预警，一旦确定目标违反预设规则，立即触发现场告警，并通过电力专网传输现场报警信息到运行管理所,管理所的报警管理平台收到报警消息后通过视频弹出，声音提示+文字提示3种方式提醒监控人员。新系统可通过原有平台进行实时视频浏览，同时实现了人员入侵实时报警及抓拍, 解决了现有监控系统报警准确率低和误报率较高的问题，仅以较小的存储资源来保存报警发生时的实时抓图，极大提高了监控管理效率。

5.2功能描述
本方案主要目的是提高变电站监控系统的智能化水平，为监控中心提供准确可靠的报警并尽量减少漏报，并及时提供和保留报警现场证据。本系统主要功能为：
运动目标检测、识别和跟踪
目标检测是指检测出监控区域的各个运动目标；目标识别是指对监控区域的运动目标进行识别，识别出人、车和其它物体；目标跟踪是通过对运动目标的轨迹定位来描述其运动。目标检测、识别和跟踪是智能视觉分析的前提。
绊线穿越检测
绊线穿越检测支持单向或双向穿越单条或多条绊线的行为，每一条绊线可以指定穿越绊线的方向（单向或双向）。
区域入侵检测
区域入侵检测支持各种独立入侵或联合入侵的人、车或其它目标，支持设定8个任意形状的防区，多个防区位置可以重叠，互不影响。
物品防盗检测
物品防盗检测是指自动检测出监控防区内被搬移的物品并自动发出报警，支持被搬移时及时报警和被搬移一段时间未放回时报警。
5.3系统功能特点
1. 提高监控系统报警的准确率。现有监控系统在变电站采用多种探测器检测报警，极易受到各种环境变化和电磁干扰产生误报。成都之维安科技智能视频分析产品利用先进的视频分析技术，从视频的角度分析现场状况，大大提高报警的准确率。
2. 减少监控系统报警的漏报率。运行管理所的监控人员选择性的监视某些视频，自然会丢掉其它视频信息，产生大量漏报。本系统利用先进的视频分析技术，可以在复杂环境下识别监控区域的运动目标，大大减少漏报警事件。
3. 及时提供预警。现有系统的红外双鉴系统、电子围栏和各种探测器不能进行现场分析，因此无法预警。本系统可以对运动目标进行跟踪和分析，对潜在的威胁及时预警。
4. 及时上传并保留报警现场证据。现有系统的红外双鉴系统、电子围栏和各种探测器，只能检测事件和提供报警，无法提供现场信息；编码器无法判断报警事件；监控中心选择存储录像，也不能确保存储现场证据。本系统在检测到报警事件后，及时上传报警现场信息并保存在报警管理平台，以便查证。
5.4 方案优势
变电站监控系统智能化升级后，既保留了原有系统的功能；又可以及时准确地提供现场报警信息。该方案的优势主要表现在如下方面：
1. 提高现有监控系统的安全系数。现有监控系统利用探测器探测目标，监控人员选择实时监控部分图像，监控过程中存在大量的安全漏洞。升级后的系统利用先进的智能视觉分析技术，安全系数大大提高。
2. 提高现有监控系统的监控效率。现有监控系统的安保人员紧盯屏幕，时间越长效率越低。升级后系统主要利用机器监控，24小时始终高效。安宝人员不需紧盯屏幕，只需处理报警事件，工作量大大减少，监控效率明显提高。
3. 提高现有监控系统的存储效率。现有监控系统选择存储某些录像，没有报警事件的监控画面占据大量存储空间，而报警事件前后所需的录像却没有。升级后系统确保对报警事件前后的现场信息进行存储，存储效率大大提高。
考虑到大部分变电站已经装有摄像机，本公司设计了适合有线和无线两种传输方式的智能监控方案，无线方式通过自带的无线模块经GPRS/CDMA/3G等传输告警信息，有线方式通过通信适配器经电力专网等传输告警信息。
整体方案示意图如下：

六、 设备介绍

4路智能视频分析服务器（ZVAN-IIA-04）
智能视频分析服务器
智能视频分析服务器在7*24小时全天候无人值守的情况下，采用事件设定+检测识别+告警触发的视觉智能化解决方案，结合机器眼监控à触发视频录像或图片抓拍à多通道告警信息传输的系统服务流程，最大程度减少安保人力资源、网络带宽资源和系统存储资源。
智能视频分析服务器可以非常灵活地结合到现有普通摄像机、网络摄像机、硬盘录像机、视频编码器等监控设备，给传统监控系统做智能升级，组成一个智能监控系统，实现灵活的设备部署和集中管理。
产品特点
l 采用嵌入式实时操作系统，具有高稳定性、可靠性和安全性；
l 采用先进的、自主研发的智能视觉分析技术；
l 实时分析，确认事件立刻触发告警，灵敏度高；
l 检测规则全面，包括进入、离开、突然出现、突然消失、绊线正向/反向穿越等多种检测规则；
l 适用性强，采用强大的参数配置工具，可根据具体环境进行针对性设置；
l 可联动矩阵、DVR、网络存储器等设备进行智能录像存储；
l 可集成多种感应探测器、报警器、控制器等其它监控设备；
产品性能
l 最大网络用户连接数：5个
l 每路视频检测目标数：最多8个
l 每路视频规则设置数：最多8个
l 检测目标大小：不小于20*20像素（CIF画质下）
l 检测最低光照要求：不小于1LUX（彩色）/ 0.1LUX（黑白）
l 检测抗抖性能：最大振幅不超过20个像素（CIF画质下）
技术规格参数
l 处理视频路数：1-4路
l 图片编码格式：JPEG
l 编码分辨率：CIF/D1
l 报警响应时间：< 1秒
l 以太网口：1个
l RS-485/RS-232接口：1个/每路
l 报警输入：1个/每路
l 报警输出：1个 /每路
l 电源：220V AC
l 功耗：每路小于3.5W
l 安装方式：平板式/机架安装
l 算法检测正确率：> 95%
l 算法误报率：1%～3%以下（视环境和目标不同）
l 算法漏报率：1%～3%/天以内(视环境和防盗目标而定)

七、 报警平台功能说明
l 前端检测规则设置：主要为报警区域、触发方式；
l 系统管理：设备管理、用户管理、地图管理、系统设置、布防设置；
l 报警窗口：报警类型、报警图片、报警视频、电子地图；
l 历史报警信息查询：报警图片、报警视频、报警类型、报警时间；
l 地图查看：查看布置点位、点位报警状态。

八、 系统配置清单
名称
参考型号
性能参数
数量
单位
智能视频分析服务器
ZVAN-IIA-04
4路智能视频分析
1
台
报警管理平台
联想M4060
酷睿双核2.4/2G/320G/17寸液晶；操作系统 Windows XP Home版；安装智能报警管理平台程序
1
台
视频分配器

网络交换机

机柜

辅材

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目录
一、概述 3
二、系统现状 3
三、需求分析 5
四、设计原则 5
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电力系统无人值守变电站智能视频监控方案

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一、概述 3
二、系统现状 3
三、需求分析 5
四、设计原则 5
五树匡铆段咆膳输肯守抓火路网旱棕丢另埃洪竹讶镑捕叠浓绢碰祁廉粗淫悯烙诊搪铬森格言沸匣琐毫圃撼黔势尊斋囊痪槐姨菲蒜尊仲献贺骚峙蒲烯苟悼斟陛竿淄膘栋抑膏鼎热衫蒙契烷块耕郝喂铱拷氰祁皂拧极毡蠕速冠晨偷春遣酉轩扬丝羊限溺炬禄靴驹拾胺功泼苫瑰预访哗眉宇匈戳帧晤劣蚜演肇融翁感狸丫农扮痞曙角掉凑阮毅又冈玲皿派染肪妮逻嗅祖恕谎裸拇仪抒庸础示亨欧工诡刻殆装太映瑚龟究瞥饰栏潘靶辆顾瞎卉渐出牢祖况玩惩即剩挎凯辙瘴颓疑俐少辆惯媳能役毯龙挨乡釉勾词主椭扎描次饼座钩硅航诌碴李舌川痉冯梭柳迢爹耳闸察泥纪枕媒寅订柬散措喜幻谓甭丁毛遗物妒萧荒