智能电网全景展现系统建设方案.doc
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1、电网全景展现系统建设(一期)实施方案 智能电网全景展现系统建设实施方案正文目录1总述51.1建设目标51。2建设原则61.3项目建设主要内容62项目总体解决方案82。1变电站视频监控系统解决方案82.1.1设计思想82。1.1。1分级负责、综合协调、统一指挥82.1.1。2整体规划设计并具备分步实施及功能扩充空间92.1.1。3提供图像存储、实时监控、预警联动功能92。1。1。4采取分区存储、实现快速查询功能102。1。1。5发挥网络化平台优势、适合不同用户的管理需求102。1.2系统架构102.1。2。1中心管理服务器(CMS)112。1.2。2流媒体网关(SMG)122。1。2.3控制信令
2、网关(CSG)132。1。2。4存储服务器(SA)132。1.2。5告警服务器(AS)142。1。2.6认证服务器(RA)142。1.2.7视频访问及转码单元(VAU)142。2以企业服务总线(ESB)架构软件体系152.2.1实现稳定的软件集成平台162.2.2实现标准化的数据交互172。2.3基于算法插件、服务注册的软件功能扩展172。3标准化可伸缩的数据交换平台172。3.1基于消息中间件的数据交换平台172。3。2应用适配器182.3.3数据交换平台总体规划182。4基于ESRI产品的GIS图形支撑平台182。4.1WebGIS技术架构192。4.2基于ArcIMS的webGIS应用环
3、境202。4.3图形应用支撑实施内容212。5EFGIS232.5.1系统架构232。5。2功能设计252。5。2。1功能分类依据252.5。2.2功能结构图262.6加强数据治理,改善分析效果282.6.1质量差的数据情形282。6。2预处理数据方法282。7应用“数据挖掘”等商业智能工具提升决策支持价值282。7.1引入数据挖掘等商业智能工具的意义292。7。2商务智能软件的构成292.7.3基于商业智能的分析决策场景302。8应用CIM和SVG构建配电网空间信息模型302。8。1面向集成的配电网空间信息模型312。8。2基于SVG的空间信息描述313功能概述323。1视频监控系统323。
4、1.1视频采集323。1。2图像传输323。1。3网络要求333.1.4报警系统333。1.5供电与防雷343。1。6中心处理343.1。7数据存储353。1.8系统软件功能353。2电网全景信息展现363。2。1影像调阅363。2.2影像墙363.2。3变电站自动化系统联动363。2.4站端巡检363。2.5站端摄像机控制373。2。6在线监测信息展示373.2。7智能图像分析383.2.8一次接线图监控383.2。9GIS定位393.3电力设备状态数据集成393.3。1集成内容403.3。2监测预警403。3。3实时展示输变电设备状态监测数据413.4电网全景展现门户424项目实施方案44
5、4.1资料收集、数据准备444.1。1资料的收集与整理444.1。2资料收集内容444。2应用CIM来规范信息建模444。3制定全面的依据最新标准的技术规范和工作标准444。4项目成果455技术服务和技术承诺465。1技术开发队伍体系结构465.1。1项目实施人员保证465.1。2三层研发支撑体系475。1。3需求分析人员与专业开发人员紧密配合475。2标准内码规范和开发过程控制规范475。3项目质量控制475。3。1项目执行过程各环节质量控制495。4售后技术支持515。5系统维护计划与保证515.6系统培训计划与保证516系统报价、工期526.1项目计划526。2报价531 总述为了加强变
6、电站的综合管理水平,越来越多的电力企业正在考虑建设或者已经建设集中式远程视频监控系统,即除了遥测、遥信、遥控、遥调外,增加了另一内容:遥视。变电站无人值守是电网调度智能化发展的必然趋势,而变电站视频监控系统则是实现无人值班变电站的重要基础性系统,也是智能变电站建设中的一项重要的可视化技术,目前“无人值守已成为考察电力企业达标创一流的一个重要指标.而早期建设的简单图形化的监控系统更多定位在安全防护上,传统的模拟监视设备已经越来越不能满足现代化无人值守变电站的建设需求,例如常出现回放的清晰度低、远距离的监控效果差、图像受电磁场干扰严重等现象。随着多媒体压缩技术、高清摄像机技术、网络传输技术的发展以
7、及各种通信媒介的铺设,为“五遥”遥视提供了必要的前提条件和技术保证,因此越来越多的电力局把远程图像监控系统作为自动化变电站管理的新手段,特别是智能变电站的建设需要,将视频监控系统从安全防护功能向自动巡视功能转变,是推动变电站向全数字化、网络化、智能化的发展的必然趋势.随着ABC经济的快速发展,尤其ABC国际旅游岛建设上升为国家战略,充分满足ABC国际旅游岛“超稳定的供电需求是建设ABC良好经济运行环境和国际形象的重要举措,因此社会各界对供电企业的供电质量和供电服务水平提出了更高的要求。按照一体化建设思路,建设一体化电网信息平台,打破专业间的信息和业务壁垒,是提升电力信息化应用水平和供电运营管理
8、素质的重要方向,随着ABC电网公司创先的进一步深入,“以客户为中心”的管理理念对信息系统的要求越来越高,这也就要求信息化管理必须更加精细、更加完善.为了实现ABC电网公司输变电的统一、规范、精细化管理,本项目提出了建设ABC电网公司“全球眼”电网全景展现系统的方案。1.1 建设目标本项目实现的具体目标如下:1) 建设全省220kV变电站统一视频监控系统;2) 搭建综合展现平台框架;3) 实现电网综合信息、各类设备运行状况、环境及气象状况信息的监视和可视化展示.1.2 建设原则按照统一规划、统一标准、试点先行、分步实施,结合ABC电网公司现状和特点,由点及面,稳步推进“全球眼电网全景展现系统的建
9、设实施,达到技术先进适用、运行安全可靠、投资经济合理、管理统一规范。1) 按照四统一原则进行建设坚持南方电网公司信息化建设“统一规划、统一标准、统一建设、统一管理”的四统一原则进行建设,紧紧围绕公司发展战略和信息化规划的建设蓝图,从全局出发,制定适应于“十二五”期间公司建设企业级的视频监控系统和综合展现平台。2) 先进性原则密切跟踪国际国内电力信息化的最新成果,对系统的各项技术应用、各个组成模块的设计,都要经过充分的调研,最大可能地确保系统所用的各项技术的先进性,不会在未来若干年内落后淘汰,使投资得到最大程度的保护。3) 集中化原则以往的信息孤岛现象是由于缺乏全面的规划,造成信息分散、难共享的
10、情况,本系统建设将采取集中管理、分层控制的方法建立企业统一的视频信息共享平台,做到在一定规则的基础上,在企业内部信息互访的无障碍.4) 可扩展性系统应具有良好的可扩展性和强大的二次开发能力,可接入的客户端数量、数据库容量等不受限制,同时系统的功能亦可方便扩充;满足可扩展性要求,能够对外提供接口和服务,使系统与其他新增业务可以进行整合、对接.5) 易用性和易维护性界面友好,信息全面,能提供丰富的图形、视频、地图等多种展现方式;易维护性:系统能进行方便有效的维护和诊断,可通过远程登录实现系统异地维护、升级、故障诊断排除等工作.1.3 项目建设主要内容1) 全省220kV变电站统一视频监控系统2)
11、搭建综合展现平台框架;充分分析各类电网数据,结合监控视频,搭建一个综合性的展现平台框架,将各类信息资源接入进来,并提供可视化服务.3) 实现电网综合信息、各类设备运行状况、环境及气象状况信息的监视和可视化展示通过与主网生产系统、远程监测诊断、视频监控、准实时平台等系统的整合,建设对各种电网综合信息、各类设备运行状况、环境及气象状况信息的监视和可视化展示系统.2 项目总体解决方案2.1 变电站视频监控系统解决方案如今无人值守变电站视频监控系统除了监视系统外,还集成了报警系统、环境监测系统、智能分析系统、对讲系统、门禁系统等多个子系统,并与变电站自动化系统形成联动。通过站端处理单元(RPU)接入视
12、频信号、音频信号、报警信号、模拟量、语音对讲、网络摄像机等,然后通过一台设备完成上述各类系统的采集和接入.2.1.1 设计思想2.1.1.1 分级负责、综合协调、统一指挥视频监控系统是为ABC省电网公司各级部门共同使用的,其设计要满足共同使用需要。视频监控系统从技术角度分析,是一种闭路电视监控系统,用于采集前端图像的摄像机安装于各个需要监控的区域。视频监控系统覆盖区域广,设计中采用“资源共享、分级负责、综合协调、统一指挥”的思路。资源共享指电网公司各级部门根据自身的需求,建设监控点,接入同一监控平台,共享视频图像资源.分级负责指以一定的地理区域来划分监控范围,各个基本单元对所辖范围内实现分级负
13、责机制。综合协调指各级监控中心对所辖的各个区域进行资源协调,实现不同区域之间的信息沟通、衔接,便于处理特殊情况。统一指挥指在一个地市设置监控中心,便于收集辖区内的各个基本单元信息,逐级汇总,实现集中管理功能,便于对重要事件实现统一指挥。2.1.1.2 整体规划设计并具备分步实施及功能扩充空间采用“整体规划设计”的思想,从长远、宏观的角度来构建视频监控系统。由于各个区域的现状及特点不同,系统需具备“分步骤、分阶段实现方式.总体规划设计到位、管线敷设留有余量,视频监控系统要充分和有效地应用系统集成综合信息平台,并具有分步实施和功能扩充的条件,建成后的系统可以满足未来新的需求增长。2.1.1.3 提
14、供图像存储、实时监控、预警联动功能视频监控系统随着建设的需要,其将发挥越来越大的作用,同时实现越来越多的综合处理能力。目前,结合国内的建设现状及远期的需求,可以归纳为以下三点:图像存储:视频监控系统中必须实现图像存储功能,以便于事件的查询、分析、判断等.在基本单元内采用嵌入式数字硬盘录像监控系统(DVR),DVR系统在图像质量、界面显示、保存日期、检索回放、网络访问以及多种先进的新增功能等诸多方面都比较优越,传统模拟录像方式绝对无法与其相比。实时监控:视频监控中心设置大屏幕显示墙,采取直观、简洁的操作方式,实现对图像的实时监控、操作功能.此时一般需要视频矩阵主机来实现该功能,不借助于其他系统而
15、独立运行,具有实时性高、操作简便、稳定性好、可靠性高的优势,避免了IP网络传输方式中时延、滞后、系统稳定性依赖于网络系统的弊端。预警联动:随着电网的综合化管理需要,视频监控系统不但发挥其基本的视频监控、图像存储功能,还可以提供预警分析、跨系统联动等功能。举例如可以对特定区段、通道进行行为分析,发现行迹异常及时提供预警信息;对重要出入口的人员面部特征进行分析,一旦有可疑人员出现,提供系统联动处理措施。2.1.1.4 采取分区存储、实现快速查询功能视频监控系统的建设规模将越来越大,一般各级监控中心采用分区本地化存储的方式.l 以变电站为参考点部署视频汇聚接入点,每个汇聚点接入变电站内的前端视频监控
16、点图像。l 市/区/县二级视频监控平台部署的IP SAN存储除用于保存直接接入的前端视频监控点图像外,还对辖下变电站的视频图像进行二次存储。l 省级视频监控平台部署的IP SAN存储除用于保存直接接入的前端视频监控点图像外,还对重要的视频监控图像进行保存。2.1.1.5 发挥网络化平台优势、适合不同用户的管理需求随着城市数字化、网络化的高速发展,越来越多的应用及管理功能将依赖于网络,并充分发挥网络平台的优势来为城市综合管理提供综合服务。视频综合管理平台是一套基于网络的系统,集用户管理、电子地图、设备管理、存储管理、故障管理、性能管理等为一体的数字视频集中管理系统.同时支持模拟视频矩阵主机可通过
17、软件联入系统,并通过客户端软件对其进行操作.因此,对于内部网络上的任意一点,根据其用户权限均可调阅视频监控系统中的相关图像及信息资源(授权范围内),以适合不同级别用户的管理需要。数模混合视频集中管理系统,可以满足重要领导可以随时、随地建立“虚拟监控中心”的需要,充分发挥领导的决策指挥作用,实现视频监控系统的综合价值。2.1.2 系统架构视频监控系统的架构应采用视频流/控制命令流/网管信令流三流分离和模块化的设计思路,可以方便地对各个部分进行扩展及多级管理。软件平台应基于linux操作系统开发,安全性、稳定性和可靠性得以保证。平台核心设备网元管理器,支持对全网包括前端视频服务器、平台服务器、矩阵
18、等所有网元的管理,提供了符合ITUT规范的完备的配置管理、故障管理、性能管理、用户管理等网管功能。性能管理完整,能以图形化的方式提供对平台CPU、内存、视频流量及前端数量的观察。视频监控系统主要包含以下功能模块:l 管理服务器:负责视频监控系统的各种管理功能,包括告警管理,存储管理,用户管理,设备管理,设备管理,性能管理,系统管理等。l 数据库服务器:安装系统数据库.l Web服务器:实现web用户的监控业务。l 认证服务器:完成用户认证和鉴权功能。l GIS服务器:实现GIS矢量电子地图功能l 告警服务器:负责接收前端和系统的各种告警信息,并根据定制触发相依的告警.根据需要,系统还包括短信网
19、关、手机转发服务器、视频解码器、指挥中心电视墙和大屏幕、局域网上相关部门的多台监控终端、管理终端、GIS地图终端等。视频监控系统应采取模块化设计,适应了不同规模的系统需求,不同的功能模块可单设,亦可合设,比如在系统规模不大的情况下,可以将数据库服务器、管理服务器、认证服务器和web服务器进行合设,大大节约了硬件投资。视频监控系统不仅具有强大的业务功能,同时亦为这些业务提供了强大的保护机制,对系统重要的模块支持双机冗余机制,对流媒体服务支持负载均衡机制。同时整个系统的设计均采用双链路机制。一条链路的故障不会导致整个系统的瘫痪。2.1.2.1 中心管理服务器(CMS)负责视频监控系统的各种管理功能
20、(包括告警管理,存储管理,用户管理,设备管理,设备管理,性能管理,系统管理等).告警管理的作用是管理前端设备和各种服务器的告警信息,包括告警配置、查询、过滤、统计等;存储管理的作用是管理用户在视频服务器本地和中心平台的各种录像计划,并提供相应的查询功能;用户管理的作用是为用户按分组、分区域、分任务分配权限;设备管理的作用是管理业务网络中的摄像机、视频服务器、视频矩阵和各平台服务器,包括增加、删除、修改、启用/禁用设备等操作;性能管理的作用是实时监测系统中各平台服务器的性能,包括服务器的CPU、内存等参数,并产生相应的性能统计报告;系统管理包括数据库管理、用户鉴权认证、用户和设备的注册管理、业务
21、策略控制(设备路由选择)等。2.1.2.2 流媒体网关(SMG)主要负责视频分发功能。当多个远程监控用户访问同一台网络视频服务器时,均需要向流媒体网关发请求,然后流媒体网关再向网络视频服务器发出请求,当流媒体网关收到网络视频服务器的数据后再负责分发给远端的多个监控用户。这样保证网络视频服务器和流媒体网关之间只有一路媒体流,有效地节约视频服务器上传的带宽.流媒体网关在视频监控系统中的位置和数量可根据具体的网络状况来部署.同时流媒体网关也是认证管理原始信息的采集点。2.1.2.3 控制信令网关(CSG)负责转发从客户端发送过来的监控命令给相应的网络视频服务器,如云台控制命令等.同时负责接收从网络视
22、频服务器采集来的各种告警信息并传送给中心管理服务器(或者告警服务器)。2.1.2.4 存储服务器(SA)存储服务器管理中心平台磁盘阵列,负责执行中心管理服务器发送过来的由用户配置的各种录像计划,存储空间管理,抓拍图片存储管理等。存储服务器还提供录像文件下载和录像文件在线回放功能.存储服务器支持FC SAN, IP SAN和NAS等多种磁盘阵列类型。2.1.2.5 告警服务器(AS)告警服务器处理与告警相关的功能,包括监测网元的在线状况、接收告警、触发告警业务逻辑、预案处理等。2.1.2.6 认证服务器(RA)认证服务器要求能与全市统一认证和授权管理系统进行对接,定期或不定期地进行数据同步,从该
23、系统处获得用户认证和授权信息,并保留在本地为本系统内的接入用提供认证和授权,以到达“局部自治要求。认证服务器提供本系统内用户认证和权限管理功能。客户端在首次访问中心管理服务器、控制信令网关、流媒体服务器时,中心管理服务器、控制信令网关、流媒体服务器都会到认证服务器鉴权。只有成功通过鉴权后,客户端才能进行相应地访问。2.1.2.7 视频访问及转码单元(VAU)视频访问及转码单元负责固网侧与移动侧系统进行交互,并响应处理移动侧业务平台的流媒体请求,主要功能有:l 监控视频控制:响应移动终端设备(Moblie Client Unit)的控制请求,通过与视频监控系统的交互来实现监控视频的控制。实现移动
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