梁翠琼
(国网福建安溪县供电有限公，福建 安溪362400)
摘 要：从3G技术的特点和优势出发，提出了一种基于3G网络的视频监控系统，详述了该系统的功能组成、组网方案和系统特点。 该系统以3G网络技术为基础，实现了在电力终端工作中的远程图像采集、实时视频监控等功能。
关键词 ：3G；视频监控；电力终端
Application of Video Monitoring Based on 3G Network in Electricity Terminal
Liang cuiqiong
(Xiamen, Xiamen Engineering Machinery Co., Ltd., Xiamen 361004)
Abstract: This article started from the characteristics and advantages of 3G technology, proposed a video monitoring system based on 3G Network and gave the functional components of the system, networking programs and system features in details. This system is based on 3G network technology and realized in the scene image acquisition which is in the remote work of the Electricity Terminal.
Key words: 3G; video surveillance; Electricity Terminal
1引言
所谓的3G技术是指能够进行高速传输数据的蜂窝移动通讯技术，它的全称是“第三代移动通信技术”(3rd．generation，3G)。3G服务可以把声音及数据信息同时进行传送，为提供具备丰富内容的各种应用服务成为可能[1]，现有3G网络速率已能达到5.3Mbps 左右[2]。随着智能电网建设需求日益加强，无线通信将凭借布置方便，不受地面限制等特点，能够在电力系统通信中得到很好的运用，尤其3G技术的高传输速率、高带宽、高稳定性的特点，很好地满足了广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，所以建设智能电网将把3G技术作为一个重要手段，能够更好更快服务于智能电网建设。基于3G 网络的视频监控技术为我们提供了一种解决方案。
2在电力终端上应用3G网络监控系统的可行性分析
随着电力网络的全面改造，变电站实现无人化、集控化，电力系统生产效益大大提高。当前，运行管理调度部门已经能把专业运行协调各归口职能，但仍然不能将现场设备运行状况实时掌握。无法直接指挥运行障碍处理。比如：调度指挥全部通过电话实行，无法在现场指导操作，无法预测现场操作情况。由于无人值班的现场安全难以得到保障，大部分还是采取人员留守或者操作班巡检方式，设备隐患还是难以及时发现和检修，甚至被迫进行事后处理。使供电系统的可靠性供电可靠率难以完全保证，定时巡检方式无法对资源进行合理分配。电力通讯对于安全性要求非常高，如果电力系统的大量厂站都实行无人管理，电力通讯安全隐患就会很大。本文提出建立一套技术领先功能强大的监控系统，使得通讯机房设备正常工作得到保障，在电力调度通讯中心把电力监控系统在建立监控中心，把各变电站(所)通讯机房的设备运行数据环境参量图像实时监控，从而能够实时直接掌握各个设备的运行情况，并及时处理现场发生的故障。所以电力系统的高速发展从某种意义上就体现在无人值班的建设和运行的应用程度。
采用3G设备信号的传输以无线网络为基础进而降低了施工的难度与周期。部分设备采用即安即用的模式。只需要在现场安装现场调试后就可以发挥作用，极大提高了科学决策指挥的时效性和科学性[3]。
3 基于3G网络的视频监控系统的设计
3.1 系统功能概述
通过将前端视频采集及控制设备架设在险情易发地段，可在监控端进行监控并进行云台控制。考虑到 3G 流量问题，在监控端的远程监控可分为实时图片监控和实时图像监控。通过 C/S 模式的客户端可对前端视频服务器进行十六方位的抓拍设置，并可设置其向监控端服务器上传实时图片的时间间隔；当在 B/S 模式的实时图片监控中发现某监控站点出现异常情况时可进入该站点的实时视频监控画面，对该站点进行实时视频监控，并可对视频进行录像以作为后期对比分析用；如果监控人员因故需要离开监控站一段时间，可在其回来后通过 B/S 浏览模式对定时上传的十六方位图片进行存储回放，即能查看该段时间是否有异常情况出现。通过 B/S 模式还可监控视频监控设备的网络链接问题，如果某站点监控设备因为网络链接等问题而造成通讯暂断的情况时，可以在监控端及时反映出来并显示造成该状况的原因，以利于迅速排除并解决问题[4]。
3.2 系统组成
系统主要由前端视频采集设备、监控端视频转发服务器、监控端 Web 视频监控服务器、视频监控客户端四部分组成。
3.2.1 前端视频采集设备
前端视频采集设备主要由摄像机、3G 视频服务器和备用电源构成。
摄像机是为户外专用摄像机，底部有三角支架可灵活地变换监控地点，并配有红外灯可用于夜间监控。
3G 视频服务器是视频监控的重要组成部分，内置 3G 无线 modem，嵌入式地实现了TCP/IP 协议、POP3/SMTP协议，并装有视频设备注册软件负责向监控端的视频转发服务器注册该监控设备[5]。3G 视频服务器主要完成的功能有：(1) 将前端摄像机采集的视频模拟信号通过影像压缩等技术将其处理成高清晰的实时数字图像同过 3G 网络传输到监控端视频转发服务器。 (2) 根据设定的抓拍时间通过云台控制摄像机抓拍设置的十六方位图片，并将其上传至监控端 Web 视频监控服务器做实时图片监控用。(3)完成监控设备报警信号的采集并上传至Web视频监控服务器。
备用电源主要用于意外断点的紧急情况，保证监控系统的正常运行。
3.2.2 监控端视频转发服务器
该服务器 IP 地址固定，主要做视频转发用，运行有视频转发软件接收前端 3G 视频服务器的注册。由于远端视频服务器采用 3G 网络链接导致 IP 地址不确定，因此 当监控端需要即时连接某监控设备时由于 IP 地址的不确定而造成无法链接。在该系统中采用前端视频监控设备主动向转发服务器注册的方式，在前端视频服务器装有注册 软件，通过配置好要链接的转发服务器的地址，当视频服务器启动时主动向监控端转发服务器注册；当监控端需要即时连接某前端监控设备时，可通过前端监控设备的注册 名称和转服务器的IP地址取得与该前端监控设备的链接，从而达到监控的目的[6]。
3.2.3 监控端WEB视频监控服务器
该服务器主要功能有：(1) 通过 tomcat 提供基于J2EE的B/S监控模式的服务，用户可在任何一台PC机上通过浏览器访问此服务而进行视频监控。(2) 运行有MySQL 数据库，保存有常用的基本信息并可接收前端视频服务器上传的图片信息和报警信息。(3) 运行有 C 语言开发的后台service 服务，负责与前端视频服务器进行通信，并将前端视频服务器上传的图片信息和报警信息写入MySQL数据库供B/S模式查看。
3.2.4 视频监控客户端
该客户端提供了丰富的对前端视频服务器的控制功能，如十六方位抓拍设置、抓拍间隔时间设置等，弥补了B/S监控模式的不足。
3.3 系统的网络结构
基于如上分析，首要的任务是实行对全线电网的终端进行远程监控，进而达到实施监控的目的。由现场监测终端、移动通信网络、监测中心服务器部分组成，具体系统网络结构组成如下图1所示：
图1：系统网络结构
3.4 系统特点
该系统的主要特点如下：
(1)低成本的信息体系架构。对于3G 网络的施工可以采用电信3G网络的应用搭建。不需要进行独立构建。
(2) )高集约化的管理模式。对各种复杂的环境都可以进行灵活的管理。
(3) 高速的信息传输。3G技术的最高传输速率能够达到几百kbps，是其他无线网络的100倍，图像清晰流畅[7]。
4 结束语
总的来说，电力系统的发展必将融入更多更高端的科技成果，而3G技术已经逐渐完善，在保证安全可靠的前下，应当鼓励对3G技术在电力系统中的应用研究，并应尽快把握住日前的发展机遇，与通讯运营商共同合力建设．从而让电力系统的优化配置和智能电网建设不再是空想和号，3G技术其明显的优势必将使电网得到壮大和完善。
参考文献：
[ 1] 张智江, 朱士钧, 严斌峰, 等. 3G业务技术及应用[M] . 北京: 人民邮电出版社, 2007.
[2] 余兆明, 查日勇, 黄磊, 等. 图像编码标准H. 264技术[M] . 北京: 人民邮电出版社, 2006.
[ 3] 雷俊智, 顾健, 沈骁. 3G 与固网视频互通解决方案[J]. 电信技术, 2006 ( 10): 97- 99.
[4] 谢红华, 陆以勤, 吕锦. 基于3G 无线网络的高质量实时视频监视系统的设计[ J]. 计算机应用研究, 2007, 24( 10): 313- 317.
[5] 彭 舰 , 简晓瑜 , 丁磊 . 适用于 3G 网络的 P2P 视频共享应用研究 [J]. 电子科技大学学报 ,2007(6).
[6] 周显正 . 3G 无线网络视频监控系统在防汛抗旱应急通信中的应用探讨 [J]. 移动通信 ,2009(10).
[7] 任志考 , 魏志强 . 实时视频传输系统的设计与实现[J]. 计算机工程与设计 , 2007(11).
