电力抢修车辆3G无线视频监控指挥系统 整体解决方案杭州捷睿科技有限公司二一一年八月第一章 系统概述安全生产是电力行业的重中之重,可是由于自然灾害、操作不当、设备老化等问题造成供电中断是不可避免的,一旦抢修不及时就会对生命财产造成巨大损失。由于发生故障的地点是不确定的,抢修人员到达现场后,在电力抢修过程中经常由于没有适合的监控管理设备,致使抢修指挥中心无法及时、准确地采集、存储和监管操作现场的实时信息,出现习惯性违章和误操作的发生,尤其在发生自然灾害时还会同时出现两处以上险情,指挥调度人员往往无法对多个抢修点之间的工作统一协调调度,顾此失彼,指挥调度中心也无法与抢修点之间实时沟通,工作效率低,安全系数也大大降低。随着3G网络的开通,无线移动视频技术有了更快的数据传输速率,同时也为实现电力抢修全过程监控管理奠定了技术基础。抢修指挥中心可在第一时间通过动态视频音频充分了解作业现场的实时画面,实时记录作业施工现场动态过程,使所有事件信息都能得到及时、详细的记录;为管理人员的决策工作提供全面的数据支持,提高生产检修、故障抢修的反应速度。抢修指挥中心领导小组可以与事故现场的指挥小组以及事故处理人员进行实时通信,向现场指挥小组直接下达决策意见,并且告知与现场事故处理相关的重要信息,现场指挥小组和事故处理人员也能实时向急管理指挥中心的领导小组汇报现场情况。 第二章 建设需求本次方案根据榆林市电力检修公司需求，此次整体系统将围绕电网大面积瘫痪下如何合理、有效、便捷的让后方领导能够在最短的时间内做出相应的决策。就目前榆林市电力检修公司电力抢修工作中涉及到的无线图传需求进行总结分类：2.1 任意地点快速响应部署电力故障事件往往事发突然，情况瞬息万变，电力检修现场的特殊性客观上也对保障电力通信指挥提出了更高的要求。而电力检修公司在第一时间内控制现场情况并及时、准确、全面地将现场情况反馈到指挥中心，供领导者决策，就显得尤为重要。因此前端图像采集及无线传输设备必须不受地域、时间限制最短时间的展开使用，第一时间将图像传回指挥中心。2.2车载图传需求 本无线图传系统的关键是一种基于第三代移动通信技术（3G）的音、视频数据采集和传输设备，该设备安装在电力检修车上，通过外部的车载云台摄像机进行环境数据的采集，并最终完成信号的处理和传输工作。该设备需军工级三防设计（防水、防尘、防震）满足车载和单兵环境下使用，内置无线网络路由传输模块、语音通信模块、云镜控制模块、GPS模块、本地存储模块、独立电源模块等，满足城市管理对无固定场所现场情况的实时捕捉和交互需求。2.3单兵图传需求为了保证视频信息的连贯性，在城区、山地、建筑物内外等不能通视及有阻挡的环境情况下，一线检修人员可将车载单兵一体设备从车辆上快速取下，配合DV或肩夹摄像机背负进入事故现场，把外面无法看到的内部情况传到指挥中心，并且指挥中心可通过该设备与现场检修人员进行互动的语音交流，根据所见及所听及时做出正确的决策，发出工作指令。2.4 安全保密需求 为了保证网络传输的安全及保密性。利用现有资源，整个系统网络将采用电信VPN网络组建。2.5 扩展性需求 系统关键设备均采用集群技术以及负载均衡技术，要充分保证系统随着用户容量的扩展，实现系统的平滑扩容。软件系统结构充分利用网络的扩展性强的特点，要采用分散控制、集中管理的结构，使的系统可扩充性强。另外，要提供完整的SDK开发包，便于今后的其它应用扩展需要。第三章 总体方案设计3.1系统整体构造 整个系统依托现有3G无线通信网络，建设覆盖全国的电力故障现场（只要有3G信号的地方都能够将前端图像传回中心）。通过该系统，使监控中心及网内授权用户都能实时接收电力故障现场视、音频图像，并实现场指挥的多方通话。如上图所示：在抢修现场，前端采集子系统通过车载云台摄像机、手持DV、耳麦等音、视频采集设备的模拟音视频信号进行采集后输入到车载单兵无线传输设备。该设备完成编码压缩、存储工作，再通过3G网络，将数字音视频数据传输到网络服务子系统，网络服务子系统包含了从无线到有线，从公网到专网等一系列网络传输链路及安全防范措施。监控中心及授权用户通过局域网向网络子系统发出访问请求，网络子系统将根据用户的权限，将接收到的前端采集子系统视、音频信号转发给。同时监控中心及授权用户也通过拾音设备向网络子系统发送语音信号，经由网络服务子系统转发到前端采集子系统，完成语音指挥交互功能。3.2 系统结构电力抢修3G无线视频监控指挥系统主要包含了三个子系统：前端采集子系统设备包括：车载云台摄像机、手持防水DV、手咪、3G车载单兵一体机。另外用于前沿指挥中心显示的车载控制键盘、车载显示器。网络服务子系统包括：3G网络、VPN专网、防火墙、中心接收控制服务器。监控中心子系统包括：数字矩阵、WEB管理平台服务器、存储服务器、安装了客户端软件的PC等。3.2.1前端采集子系统车载防爆，高强度合金铝整体压铸外壳；内置窗口除霜器，带雨刷，红外夜视距离大于80米。 抗冲击、防腐蚀，防护等级达到IP66 超强抗震特性，抗风设计，适合车载监控 垂直运行监视范围更广，360度无限位旋转，仰视角度180； 内置多协议译码板，兼容其它系统； 断电云台自动锁定 可设两预置点之间线扫； 自动聚焦、光圈； 车载电源电压输入范围：DC12V 或AC24V3G车载单兵一体机该系列无线视频传输设备采用军工级三防设计（防水、防尘、防震），它是专为安全防范领域设计的无线监控产品。该产品是通过3G网络进行的视音频实时传输设备，结合了IT领域各项新技术。该设备采用最新的图像压缩技术达到了H.264的标准，还能自动校正解压缩错误避免漏失，易安装易管理，移动性高抗干扰性强。通过算法优化，可在低带宽（120Kbps）下传输清晰流畅的画质，且具备多模块多信道捆绑技术（多运营商、多模块同时运行）以满足恶劣的网络环境下使用。先进的嵌入式硬件设计具有很强的存储区保护功能，支持双向语音对讲、GPS定位、SD卡存储、云镜控制等功能。嵌入式系统功耗很低（无线移动监控设备靠电池供电，嵌入式系统的功耗只有mw甚至w级。）并稳定高效的实现视音频信号25帧/秒自由传输。既可成独立的系统也可以联成监控网。支持单兵、车载多用途使用。3.2.2监控中心改造在监控中心可选配数字视频矩阵，把电力抢修车上传的数字视频进行解码还原成模拟视频信号输出到电视墙上。可选配存储服务器用于录像文件集中存储。终端用户可以通过客户端软件访问前端车内的实时视频和音频信息。第四章 功能介绍4.1视频显示 1、4、9、16、全屏等多种画面显示方式，可对画面进行手动和自动翻屏； 每路监视画面和回放画面均显示中文摄像机标题、叠加时间/日期，以指示该路画面的名称，当前时间/日期；并且显示的中文摄像机标题、叠加时间/日期可在该画面上任意拖动； 画面调节：可分别对预览或回放每一画面的饱和度、色调、对比度、亮度分别进行调节； 每路监视画面可在画面组合中任意拖动，可添加分组，把任意需要的图像编辑在一个分组当中。4.2远程控制 用户可通过管理平台对前端云台设备进行远程控制。 方向控制：可调节云台全方位旋转，从而调节录像镜头的垂直和水平方向的角度。 窗口缩放控制：可调整镜头显示的区域。 图像聚焦控制：可调整镜头的焦距以调整图像的清晰度。 光圈调整控制：可调整镜头光圈。 远程控制前端无线主机 重启设备：可远程重启前端无线主机。 重新拨号传送：可实现断开连接后重新拨号。 停止拨号传送：可停止前端卡拨号。4.3远程配置可远程配置前端无线主机当前的码率、帧率、模块数量、图像质量等参数。4.4语音对讲移动视频管理平台可实现双向语音对讲。通话质量高，延时小等特点。适合场合，当公司领导在公司，对前端监督员或勘查车进行远程语音沟通。传统的无线电或者手机对讲，需要拨通对方的对讲机或者手机。如果换一个现场，就需要重新调整，非常不方便。采用这套语音对讲功能，就只需要通过鼠标，就可以收看视频的同时进行语音对讲，节省了中间繁琐的操作环节。还可以代替电视电话会议系统功能。4.5视频回放支持视频集中回放。可调用存储在集中存储服务器上的历史资料，支持视频下载。4.6数据下载中心可通过前端设备的SD存储卡或USB接口下载数据，如高清晰数码相片、历史视频存储资料和各类数据文件。4.7上墙显示大型动态图文信息显示系统是监控中心的显示核心，以高质量视频及高分辨率计算机图像集中显示全系统的各类动、静态监视状况信息、交通地理信息、设备运行状况等。该显示系统可由DLP/液晶大屏幕拼接显示系统墙组成。大屏幕显示系统具备同时处理输入多路视频信号和RGB信号的能力，可进行多屏处理。显示多路视频随意点播，分组轮切。4.8高清图片抓拍功能后台工作人员可随时根据需要抓拍一些重要场景图片，分辨率达到704X576，记录下来，便于查询。4.9自带电池可独立工作无线传输终端设备自带电池可满足8小时以上的待机时间，如果出现连续工作超过8小时，设备也可以通过车载电瓶或市电给电池进行充电，以满足对现场长时间的监控和指挥。4.10音视频文件的存储与调用针对本系统，我们提供了两种音视频文件存储策略，一种是通过无线传输终端设备自带的SD卡进行本地存储，可满足10小时以上的存储空间；另外，还可以通过在监控中心的后台服务器上进行集中存储。授权用户可以通过后台软件进行录像文件的调看以及下载。3