變電站輔助控制綜合控制平臺

一、總體介紹

1.1     概述

變電站輔助控制綜合控制平臺是一套“集成化"、“數字化"、“智能化"的安防綜合管理集成平臺，整合了在線監測、視頻監控、可視對講、動力環境、安全警衛、門禁、設備控制、火災報警等子系統，并對實現一個平臺下多個子系統的統一管理與相互之間的聯動，真正實現了“一體化、智能化"管理，大大提升了整個系統的運行效率。

變電站輔助控制系統綜合監控平臺是自主研發的基于SOA系統架構的集成多系統的聯網平臺，采用先進的軟硬件開發技術，解決了系統集中管理、多級聯網、信息共享、互聯互通、多業務融合等問題。

變電站輔助控制系統綜合監控平臺主要面向電力能源行業，通過資源抽象、統一接入等技術手段實現對多個業務系統的一體化集成展示，大大減少了日常運維的難度和工作量，提高了系統運行管理效率，為安全生產提供了直觀有效的技術支撐。

1.2    變電站輔助控制系統平臺軟件技術標準

本軟件的設計功能、性能指標滿足行業相關標準、規范規定（包括但不限于）的要求：

◆ GB/T28181-2011 《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》

◆ 國家電網公司企業標準（Q/GDW 517.1-2010） 《電網視頻監控系統及接口》

◆ DL/T860-2016  《電力自動化通信網絡和系統》

◆ DL/T634.5104-2009 《遠動設備及系統》

◆ IETF RFC 2068 《超文本傳輸協議（HTTP）》                                                

◆ IETF RFC 2326《實時流媒體傳輸協議（RTSP）》                                    

◆ IETF RFC 3261《會議初始化協議（SIP）》                                                

◆ IETF RFC 3550《實時傳輸協議（RTP）》                                          

◆ IETF RFC 3551《實時傳輸控制協議（RTCP）》                                

◆ ITU H.264《視音頻編解碼標準》                        

◆ ITU-T G.711《音頻編解碼標準》    

◆ ITU-T G.722《音頻編解碼標準》                      

◆ ITU-T G.726《音頻編解碼標準》

二、總體設計

2.1    變電站輔助控制系統平臺軟件業務組成

業務功能組成圖

變電站輔助控制系統綜合監控平臺遵循SOA理念，采用模塊化、插件化設計，業務功能按需組合，具備冗余部署能力，保證系統業務高可用。從技術結構上主要分為以下幾個層次：

1)    基礎接入層

對操作系統、數據庫、安全加密、設備接入及多媒體協議的封裝，屏蔽差異，兼容多廠商、多種類、多協議的各種異構硬件，實現上層應用的平臺無關性，提高運行效率和系統兼容性。

2)    平臺服務層

在平臺服務層除了提供授權認證、設備管理、報警管理、數據采集、設備控制、流媒體轉發服務、存儲服務、聯動服務等，還提供第三方系統接入服務和平臺互聯管理服務，支持平臺互聯互通。

3)    業務層

通過常用業務的歸納、封裝，提供了視頻、報警、設備控制、數據采集、查詢統計、系統管理等RESTful API形式的業務接口，方便展現層及第三方系統調用。

4)    展現層

通過API接口調用業務層提供的各種服務接口，將具體功能展現給最終用戶。

2.2    平臺組成

1)    中心管理服務

作為云平臺的承載服務，是整個系統的核心組件，能夠提供統一的認證、授權、管理服務。作為管理服務器，對系統內的用戶、角色、權限、視頻監控設備、進行集中配置管理；作為應用服務器，提供各類安防監控業務，提供完善的日志管理和審計功能。  

2)    流媒體服務

支持實時視頻數據的轉發及分發；支持存儲數據的回放 點播(VOD)；支持QoS管理，對帶寬進行合理使用；支持用戶和事件的優先級管理；支持級聯和分布式部署；支持視頻流相關的統計信息。

3)    存儲服務

支持集中云存儲管理模式，也支持DVR存儲的分布式存儲方式；支持PB級海量音視頻數據存儲、快速檢索及智能后檢索；支持靈活的備份策略。

4)    報警功能服務

報警功能服務是平臺最核心的業務模塊之一，統一管理視頻報警、動力環境數據報警、報警主機報警、門禁報警、消防報警及其他方式觸發的報警等。

報警功能服務可以直接接收處理設備上報的報警事件，也可根據預設規則對從設備端采集的狀態數據進行分析確認。

報警功能服務接收到新的報警事件后，基于消息隊列負責對系統中所有訂閱的服務及用戶進行消息推送。

5)    設備代理服務

采用插件機制，接入各類設備，接收、傳輸、控制各類媒體信令流，簡化設備接入應用開發，對上層提供標準統一的接口，對下完成設備的配置和控制。

根據應用場景，分為IO設備代理服務和流媒體代理服務兩種。

三、變電站輔助控制綜合控制平臺特點

1)     高可靠性

平臺內部的關鍵服務均支持主備或多主模式部署運行，可有效防范因硬件或網絡故障引起的系統異常。

平臺內部服務的高可靠性則采用了狀態監測、強制恢復、服務遷移等多種機制。所有服務基于SOA消息總線進行數據交互，各服務定期上報各自的運行狀態，中心管理服務負責匯總監視服務運行狀態，一旦發現異常立即處置異常服務，并通知其他相關服務做好應付準備。針對單機模式運行的異常服務，在重啟完成后相關服務自動恢復對接；針對多機運行的異常服務，相關服務則選擇主動切換服務。中心管理服務在多次重啟異常服務后，如仍無法保證系統整體功能運行正常，則會主動重啟服務器。

平臺內所有服務都具有錯誤檢測和恢復機制，出現服務不可用、數據庫或網絡故障情況時，能夠自動激發恢復機制，周期性嘗試恢復正常狀態。

同時，平臺還專門設計了軟件看門狗服務，由它負責監視中心管理服務的運行狀態及異常處理。軟件看門狗服務功能單一，自身可靠性高，從而確保平臺可達到電信級7*24小時可靠運行，為用戶提供可靠的服務。

2)    擴展性好

采用模塊化設計，平臺中的各個服務可運行在一臺服務器上，也可分布在多臺服務器上。

系統中的某項業務功能可配置成由服務的單個實例完成，也可配置成由多個實例共同分擔完成。例如：流媒體服務負責接入1000臺NVR設備，可配置在1臺服務器上完成，也可配置在2臺服務器上，每臺服務器的流媒體服務實例各負責接入500臺。

3)    開放度高

采用統一的設備接入規范和插件機制，完成對視頻、報警、動環、消防、門禁等各類設備接口的差異性屏蔽和整體接入，新設備加入平臺只需按接口規范完成插件開發，在配置后即可接入平臺。

采用RESTful API形式開放平臺所有的業務接口，結合SDK或控件可完成客戶端已實現的所有功能。

4)     標準化程度高

采用標準的國際規范和協議，可以方便與其它業務系統對接，方便進行二次開發。平臺內部視頻設備或系統對接支持ONVIF/GB-28181/國網B接口等國際或國家標準，報警、動環、消防設備或系統對接支持IEC 61850/IEC 104/MODBUS RTU/TCP等國際或國家標準。

5)    多級平臺級聯

滿足大型系統多級垂直管理的組網方案，方便建立多級管理，平臺采用的域技術使得級聯可以自頂向下實施，也可以從下向上逐級聯網，可以滿足各地區先單獨組網、上級再集中聯網的建設方式。