摩莎国际贸易（上海）有限公司

　　变电所是电力传输中的重要一环，负责将输送电压降为家庭和商业用电电压，从而满足电力用户的使用要求。由于发电厂的位置往往远离人口密集的主用电区域，电力必须进行高压远距离传输。发电厂通过电力线将电输送到变电所，在进一步降压转换之后分配给本地街区。因此，靠近甚至位于人口密集区域的变电所必须加以频繁监控以保障安全和可靠维护。本白皮书阐述了实时视频监视和 IP 视频技术的优势，以及在优化部署变电所 IP 视频监视系统时所应考虑的因素。
 
　　视频监控的优势
 
　　变电所的广泛分布和无人值守特性决定了远程监控的重要性。变电所的实时视频监控除了通过可视化管理提升远程监控应用，还能够实现自动监视和控制功能。这些功能不但节省了人力管理成本，而且实现了整个网络的自动化。 
 
　　一般部署在变电所的监督控制与数据采集（SCADA）系统负责提供系统状态数据，而且可以很容易地与视频监控技术进行结合。变电所通过安装实时视频监控系统，系统管理员能够收到可视化的数据，作为基本 SCADA数据的补充。实时视频监控可以保障电力设备的正常运行，可以保护设施免遭非法人员的损害，还可以预防意外事故。譬如，入侵人员、物理阻碍或者火灾冒烟，都能通过视频看到，这样工程师不再需要每次都跑到现场才能诊断异常现象的原因，从而节省了时间与成本。
 
　　远程视频监控系统在监控设备、探测入侵者和响应紧急情况方面发挥了重要作用。例如，视频监控系统能够用于监视变压器和继电设备的状况，监视燃油设备的状况，以及隔离开关的状态。视频监控系统还可以监视安全状态，通过声音和视频信号监视发现变电所内外部的入侵者。此外，视频监控还可以结合报警系统与 SCADA 系统的 RTU 单元，提供实时的可视化信息，可预防意外事故，万一发生火灾也可以协助紧急事故响应人员。

　　为什么采用 IP 视频监控？

　　在过去，诸如 CCTV 网络式的视频监控系统都要依赖于模拟视频摄像机。随着视频数字化和视频压缩技术的进步，现在可以通过以太网TCP/IP 网络发送高质量的数字视频图像。系统集成商通过这样的设备，可以很容易地将视频监控应用与 SCADA 系统集成。因此，Internet协议（IP）视频技术现在成为了视频监控领域的热门趋势，IP 视频监控的优势包括：   一个网络——利用现有的 IP 网络可节省布线成本，提高安装灵活性，尤其适用于广泛分布的变电所应用。以太网 TCP/IP 网络可以容纳各种 I/O 监控设备，同时传输数据、视频和声音信号，甚至通过一个网络进行以太网供电（PoE）.

　　一个系统——通过与 SCADA 或者报警系统（如火灾、入侵）的集成，IP 视频监控提高了监控效率，可创建一个事件驱动的视频监视系统。也即是说，视频图像可以进行显示和记录，在事件或报警发生时能够实时获得响应。

　　建立一个最优的 IP 视频监控系统

　　既然变电所在我们的日常生活中扮演着如此关键的角色，那么如何设计好一个 IP视频监控方案来更好地保障系统正常工作则是非常重要的。在构建一个最优的 IP 视频监视系统的时候，系统集成商们应该考虑的因素包括适用性、可靠性、集成能力和用户友好性。

　　适用性——在部署一个 IP 视频监控系统时，系统集成商需要考虑视频应用需求，例如图像察看、记录和分析，以及与其他系统（SCADA、访问控制等）的互操作性。集成商们还需要了解系统到底需要多少台摄像机？这些 IP 摄像机或视频编码服务器是否适合该项目？而网络传输要求，如带宽、组播和 IGMP 等，也需要评估。项目是采用一个网络还是分别面向数据和视频传输的多个独立网络？这一点也是重要考虑因素。另外，集中管理功能，包括系统资源（PCs、服务器、成本等），软件的需求（纯视频还是其他系统的集成视频），存储能力和数据库管理问题，是否需要一个解码器等等，都是需要考虑的。可靠性——由于视频监控主要用于保障远程分散站点的安全，那么在设计一个最优的 IP 视频监控系统的时候，可靠性是一个关键因素。影响可靠性的因素包括浪涌保护功能，可以减少电磁干扰的光纤传输功能。另外，冗余性、高平均无故障时间（MTBF）和 IP 防护等级也是加强可靠性的重要参数。

　　集成能力——系统集成商应该考虑把视频监控集成到中央管理系统中，与其他系统如 SCADA/HMI、远程监视和访问控制系统进行互联。这样作不但降低布线和网络安装成本，而且可以让系统管理员更方便地进行集中管理与控制。事件驱动的视频监控系统与其他设备的互操作特性也是一项优势，例如，一个读卡器或传感器动作时，系统就可以开始记录视频图像。

　　用户友好性——IP 视频包括一些新的应用和技术，这些可能都是电力系统管理员们需要学习的。所以，系统集成商应该注意选择易于使用的软件和硬件方案，减少用户掌握并启用 IP 视频监控系统的时间。这样，不但可以简化系统集成商的工作量，而且将为系统管理员今后的学习和使用带来方便。

　　VPort 系统方案

　　Moxa的 VPort 工业级视频网络解决方案包括视频编码/解码器、IP 摄像机、IP 视频监控软件，专门针对关键任务视频监控应用设计。由于大多数关键任务应用的环境特点，Moxa VPort 系统产品的坚固设计尤其适合这类应用。

　　视频服务器——数字视频图像都是大数据文件，所以就需要进行视频压缩（降低视频图像的数据量）后再加以传输和存储。视频服务器包括编码器和解码器，其中编码器用于将来自摄像机的模拟视频图像转换成为易传输的数字格式，如 MJPEG 或MPEG4，而解码器则是将压缩格式（MJPEG或 MPEG4）的图像恢复为传统监视器可查看的模拟图像。

　　IP 摄像机——IP 摄像机可以省略视频编码器，因为它本身就可以自动将图像编码成为数字格式（MJPEG或 MPEG4），然后就可以便于通过以太网/Internet 传输。Moxa 的VPort系列 IP 摄像机提供宽温操作（－40℃～50℃），无需风扇和加热器，其 IP66防护等级可用于防雨防尘保护，日夜可用的摄像机镜头，拍摄速度每秒 30 帧，720×480解析度，提供直接电源输入也可以进行以太网供电，实现电源冗余。Moxa 的工业级视频服务器提供 12/24 VDC或 24 VAC 冗余电源输入，DIN 导轨安装和面板安装附件，IP30防护等级，其 T 系列产品还提供－40℃～75℃宽温操作，均带 RJ45或光纤以太网接口。

　　软件——Moxa 的SoftDVR监控软件包括 SoftDVR Lite(4-ch) 和SoftDVR Pro(16-ch)两个版本，适用于基于 IP 的视频监控系统，基于客户机/服务器模式的网络架构使其很容易建立一个用户友好的视频监控系统。SoftDVR 提供的功能包括：多屏察看，事件驱动的记录，易于使用的搜索和回放、网络硬盘数据存储、记录和报警触发的调度、通过 web 浏览器进行远程访问等。

　　SDK——大多数视频监控系统都需要定制化的视频管理功能，或者需要与其他应用如 SCADA、访问控制系统、火灾报警系统进行集成。对此，采用一套用户友好的软件开发包（SDK）将有利于建立定制化的视频管理系统。Moxa的VPort SDK 包括 CGI 指令、ActiveX 和一个 C语言库，免费提供给系统集成商和第三方软件开发商使用。Moxa 的VPort SDK 非常容易学习和使用，同时还提供详细的文档和示例代码便于快速参考。

　　结束语

　　随着 IP 网络的日益广泛应用，通过以太网/Internet 同时进行视频、声音和数据传输正在成为 IP 网络的标准功能特性。通用的和先进的视频数字化技术与压缩技术，如MJPEG和MPEG4，也促进了从模拟CCTV监控系统向基于 IP 监控平台的升级。变电所在从电厂到终端用户输电的过程中扮演着关键的角色，所以通过优化的视频监控系统来管理和保障变电所设施安全是非常重要的手段。由于变电所往往分布广泛，并无人值守，而现有的中央控制系统只能提供原始的定量数据，视频监控则可以让系统管理员对变电所进行远程可视化管理。总而言之，IP 视频监控技术的通用性及其与现有中央控制系统的良好集成能力，使其成为变电所远程视频监控的不二之选。