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　　變電所是電力傳輸中的重要一環，負責將輸送電壓降為家庭和商業用電電壓，從而滿足電力用戶的使用要求。由于發電廠的位置往往遠離人口密集的主用電區域，電力必須進行高壓遠距離傳輸。發電廠通過電力線將電輸送到變電所，在進一步降壓轉換之后分配給本地街區。因此，靠近甚至位于人口密集區域的變電所必須加以頻繁監控以保障安全和可靠維護。本白皮書闡述了實時視頻監視和 IP 視頻技術的優勢，以及在優化部署變電所 IP 視頻監視系統時所應考慮的因素。
 
　　視頻監控的優勢
 
　　變電所的廣泛分布和無人值守特性決定了遠程監控的重要性。變電所的實時視頻監控除了通過可視化管理提升遠程監控應用，還能夠實現自動監視和控制功能。這些功能不但節省了人力管理成本，而且實現了整個網絡的自動化。 
 
　　一般部署在變電所的監督控制與數據采集（SCADA）系統負責提供系統狀態數據，而且可以很容易地與視頻監控技術進行結合。變電所通過安裝實時視頻監控系統，系統管理員能夠收到可視化的數據，作為基本 SCADA數據的補充。實時視頻監控可以保障電力設備的正常運行，可以保護設施免遭非法人員的損害，還可以預防意外事故。譬如，入侵人員、物理阻礙或者火災冒煙，都能通過視頻看到，這樣工程師不再需要每次都跑到現場才能診斷異常現象的原因，從而節省了時間與成本。
 
　　遠程視頻監控系統在監控設備、探測入侵者和響應緊急情況方面發揮了重要作用。例如，視頻監控系統能夠用于監視變壓器和繼電設備的狀況，監視燃油設備的狀況，以及隔離開關的狀態。視頻監控系統還可以監視安全狀態，通過聲音和視頻信號監視發現變電所內外部的入侵者。此外，視頻監控還可以結合報警系統與 SCADA 系統的 RTU 單元，提供實時的可視化信息，可預防意外事故，萬一發生火災也可以協助緊急事故響應人員。

　　為什么采用 IP 視頻監控？

　　在過去，諸如 CCTV 網絡式的視頻監控系統都要依賴于模擬視頻攝像機。隨著視頻數字化和視頻壓縮技術的進步，現在可以通過以太網TCP/IP 網絡發送高質量的數字視頻圖像。系統集成商通過這樣的設備，可以很容易地將視頻監控應用與 SCADA 系統集成。因此，Internet協議（IP）視頻技術現在成為了視頻監控領域的熱門趨勢，IP 視頻監控的優勢包括：   一個網絡——利用現有的 IP 網絡可節省布線成本，提高安裝靈活性，尤其適用于廣泛分布的變電所應用。以太網 TCP/IP 網絡可以容納各種 I/O 監控設備，同時傳輸數據、視頻和聲音信號，甚至通過一個網絡進行以太網供電（PoE）.

　　一個系統——通過與 SCADA 或者報警系統（如火災、入侵）的集成，IP 視頻監控提高了監控效率，可創建一個事件驅動的視頻監視系統。也即是說，視頻圖像可以進行顯示和記錄，在事件或報警發生時能夠實時獲得響應。

　　建立一個最優的 IP 視頻監控系統

　　既然變電所在我們的日常生活中扮演著如此關鍵的角色，那么如何設計好一個 IP視頻監控方案來更好地保障系統正常工作則是非常重要的。在構建一個最優的 IP 視頻監視系統的時候，系統集成商們應該考慮的因素包括適用性、可靠性、集成能力和用戶友好性。

　　適用性——在部署一個 IP 視頻監控系統時，系統集成商需要考慮視頻應用需求，例如圖像察看、記錄和分析，以及與其他系統（SCADA、訪問控制等）的互操作性。集成商們還需要了解系統到底需要多少臺攝像機？這些 IP 攝像機或視頻編碼服務器是否適合該項目？而網絡傳輸要求，如帶寬、組播和 IGMP 等，也需要評估。項目是采用一個網絡還是分別面向數據和視頻傳輸的多個獨立網絡？這一點也是重要考慮因素。另外，集中管理功能，包括系統資源（PCs、服務器、成本等），軟件的需求（純視頻還是其他系統的集成視頻），存儲能力和數據庫管理問題，是否需要一個解碼器等等，都是需要考慮的。可靠性——由于視頻監控主要用于保障遠程分散站點的安全，那么在設計一個最優的 IP 視頻監控系統的時候，可靠性是一個關鍵因素。影響可靠性的因素包括浪涌保護功能，可以減少電磁干擾的光纖傳輸功能。另外，冗余性、高平均無故障時間（MTBF）和 IP 防護等級也是加強可靠性的重要參數。

　　集成能力——系統集成商應該考慮把視頻監控集成到中央管理系統中，與其他系統如 SCADA/HMI、遠程監視和訪問控制系統進行互聯。這樣作不但降低布線和網絡安裝成本，而且可以讓系統管理員更方便地進行集中管理與控制。事件驅動的視頻監控系統與其他設備的互操作特性也是一項優勢，例如，一個讀卡器或傳感器動作時，系統就可以開始記錄視頻圖像。

　　用戶友好性——IP 視頻包括一些新的應用和技術，這些可能都是電力系統管理員們需要學習的。所以，系統集成商應該注意選擇易于使用的軟件和硬件方案，減少用戶掌握并啟用 IP 視頻監控系統的時間。這樣，不但可以簡化系統集成商的工作量，而且將為系統管理員今后的學習和使用帶來方便。

　　VPort 系統方案

　　Moxa的 VPort 工業級視頻網絡解決方案包括視頻編碼/解碼器、IP 攝像機、IP 視頻監控軟件，專門針對關鍵任務視頻監控應用設計。由于大多數關鍵任務應用的環境特點，Moxa VPort 系統產品的堅固設計尤其適合這類應用。

　　視頻服務器——數字視頻圖像都是大數據文件，所以就需要進行視頻壓縮（降低視頻圖像的數據量）后再加以傳輸和存儲。視頻服務器包括編碼器和解碼器，其中編碼器用于將來自攝像機的模擬視頻圖像轉換成為易傳輸的數字格式，如 MJPEG 或MPEG4，而解碼器則是將壓縮格式（MJPEG或 MPEG4）的圖像恢復為傳統監視器可查看的模擬圖像。

　　IP 攝像機——IP 攝像機可以省略視頻編碼器，因為它本身就可以自動將圖像編碼成為數字格式（MJPEG或 MPEG4），然后就可以便于通過以太網/Internet 傳輸。Moxa 的VPort系列 IP 攝像機提供寬溫操作（－40℃～50℃），無需風扇和加熱器，其 IP66防護等級可用于防雨防塵保護，日夜可用的攝像機鏡頭，拍攝速度每秒 30 幀，720×480解析度，提供直接電源輸入也可以進行以太網供電，實現電源冗余。Moxa 的工業級視頻服務器提供 12/24 VDC或 24 VAC 冗余電源輸入，DIN 導軌安裝和面板安裝附件，IP30防護等級，其 T 系列產品還提供－40℃～75℃寬溫操作，均帶 RJ45或光纖以太網接口。

　　軟件——Moxa 的SoftDVR監控軟件包括 SoftDVR Lite(4-ch) 和SoftDVR Pro(16-ch)兩個版本，適用于基于 IP 的視頻監控系統，基于客戶機/服務器模式的網絡架構使其很容易建立一個用戶友好的視頻監控系統。SoftDVR 提供的功能包括：多屏察看，事件驅動的記錄，易于使用的搜索和回放、網絡硬盤數據存儲、記錄和報警觸發的調度、通過 web 瀏覽器進行遠程訪問等。

　　SDK——大多數視頻監控系統都需要定制化的視頻管理功能，或者需要與其他應用如 SCADA、訪問控制系統、火災報警系統進行集成。對此，采用一套用戶友好的軟件開發包（SDK）將有利于建立定制化的視頻管理系統。Moxa的VPort SDK 包括 CGI 指令、ActiveX 和一個 C語言庫，免費提供給系統集成商和第三方軟件開發商使用。Moxa 的VPort SDK 非常容易學習和使用，同時還提供詳細的文檔和示例代碼便于快速參考。

　　結束語

　　隨著 IP 網絡的日益廣泛應用，通過以太網/Internet 同時進行視頻、聲音和數據傳輸正在成為 IP 網絡的標準功能特性。通用的和先進的視頻數字化技術與壓縮技術，如MJPEG和MPEG4，也促進了從模擬CCTV監控系統向基于 IP 監控平臺的升級。變電所在從電廠到終端用戶輸電的過程中扮演著關鍵的角色，所以通過優化的視頻監控系統來管理和保障變電所設施安全是非常重要的手段。由于變電所往往分布廣泛，并無人值守，而現有的中央控制系統只能提供原始的定量數據，視頻監控則可以讓系統管理員對變電所進行遠程可視化管理。總而言之，IP 視頻監控技術的通用性及其與現有中央控制系統的良好集成能力，使其成為變電所遠程視頻監控的不二之選。