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(xiàn)監測、視頻監控、可視對講、動(dòng)力環(huán)境、安全警衛、門(mén)禁、設備控制、火災報警等子系統，并對實(shí)現一個(gè)平臺下多個(gè)子系統的統一管理與相互之間的聯(lián)動(dòng)，真正實(shí)現了“一體化、智能化"管理，大大提升了整個(gè)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(fā)的基于SOA系統架構的集成多系統的聯(lián)網(wǎng)平臺，采用先進(jìn)的軟硬件開(kāi)發(fā)技術(shù)，解決了系統集中管理、多級聯(lián)網(wǎng)、信息共享、互聯(lián)互通、多業(yè)務(wù)融合等問(wèn)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(yè)，通過(guò)資源抽象、統一接入等技術(shù)手段實(shí)現對多個(gè)業(yè)務(wù)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(chǎn)提供了直觀(guān)有效的技術(shù)支撐。

1.2    變電站輔助控制系統平臺軟件技術(shù)標準

本軟件的設計功能、性能指標滿(mǎn)足行業(yè)相關(guān)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(lián)網(wǎng)系統信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》

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

◆ DL/T860-2016  《電力自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò )和系統》

◆ DL/T634.5104-2009 《遠動(dòng)設備及系統》

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

◆ IETF RFC 2326《實(shí)時(shí)流媒體傳輸協(xié)議（RTSP）》                                    

◆ IETF RFC 3261《會(huì )議初始化協(xié)議（SIP）》                                                

◆ IETF RFC 3550《實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（RTP）》                                          

◆ IETF RFC 3551《實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)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(yè)務(wù)組成

業(yè)務(wù)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(yè)務(wù)功能按需組合，具備冗余部署能力，保證系統業(yè)務(wù)高可用。從技術(shù)結構上主要分為以下幾個(gè)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(xié)議的封裝，屏蔽差異，兼容多廠(chǎng)商、多種類(lèi)、多協(xié)議的各種異構硬件，實(shí)現上層應用的平臺無(wú)關(guān)性，提高運行效率和系統兼容性。

2)    平臺服務(wù)層

在平臺服務(wù)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(fā)服務(wù)、存儲服務(wù)、聯(lián)動(dòng)服務(wù)等，還提供第三方系統接入服務(wù)和平臺互聯(lián)管理服務(wù)，支持平臺互聯(lián)互通。

3)    業(yè)務(wù)層

通過(guò)常用業(yè)務(wù)的歸納、封裝，提供了視頻、報警、設備控制、數據采集、查詢(xún)統計、系統管理等RESTful API形式的業(yè)務(wù)接口，方便展現層及第三方系統調用。

4)    展現層

通過(guò)API接口調用業(yè)務(wù)層提供的各種服務(wù)接口，將具體功能展現給最終用戶(hù)。

2.2    平臺組成

1)    中心管理服務(wù)

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

2)    流媒體服務(wù)

支持實(shí)時(shí)視頻數據的轉發(fā)及分發(fā)；支持存儲數據的回放 點(diǎn)播(VOD)；支持QoS管理，對帶寬進(jìn)行合理使用；支持用戶(hù)和事件的優(yōu)先級管理；支持級聯(lián)和分布式部署；支持視頻流相關(guān)的統計信息。

3)    存儲服務(wù)

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(wù)

報警功能服務(wù)是平臺最核心的業(yè)務(wù)模塊之一，統一管理視頻報警、動(dòng)力環(huán)境數據報警、報警主機報警、門(mén)禁報警、消防報警及其他方式觸發(fā)的報警等。

報警功能服務(wù)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(tài)數據進(jìn)行分析確認。

報警功能服務(wù)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(wù)及用戶(hù)進(jìn)行消息推送。

5)    設備代理服務(wù)

采用插件機制，接入各類(lèi)設備，接收、傳輸、控制各類(lèi)媒體信令流，簡(jiǎn)化設備接入應用開(kāi)發(fā)，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(chǎng)景，分為IO設備代理服務(wù)和流媒體代理服務(wù)兩種。

三、變電站輔助控制綜合控制平臺特點(diǎn)

1)     高可靠性

平臺內部的關(guān)鍵服務(wù)均支持主備或多主模式部署運行，可有效防范因硬件或網(wǎng)絡(luò )故障引起的系統異常。

平臺內部服務(wù)的高可靠性則采用了狀態(tài)監測、強制恢復、服務(wù)遷移等多種機制。所有服務(wù)基于SOA消息總線(xiàn)進(jìn)行數據交互，各服務(wù)定期上報各自的運行狀態(tài)，中心管理服務(wù)負責匯總監視服務(wù)運行狀態(tài)，一旦發(fā)現異常立即處置異常服務(wù)，并通知其他相關(guān)服務(wù)做好應付準備。針對單機模式運行的異常服務(wù)，在重啟完成后相關(guān)服務(wù)自動(dòng)恢復對接；針對多機運行的異常服務(wù)，相關(guān)服務(wù)則選擇主動(dòng)切換服務(wù)。中心管理服務(wù)在多次重啟異常服務(wù)后，如仍無(wú)法保證系統整體功能運行正常，則會(huì )主動(dòng)重啟服務(wù)器。

平臺內所有服務(wù)都具有錯誤檢測和恢復機制，出現服務(wù)不可用、數據庫或網(wǎng)絡(luò )故障情況時(shí)，能夠自動(dòng)激發(fā)恢復機制，周期性嘗試恢復正常狀態(tài)。

同時(shí)，平臺還專(zhuān)門(mén)設計了軟件看門(mén)狗服務(wù)，由它負責監視中心管理服務(wù)的運行狀態(tài)及異常處理。軟件看門(mén)狗服務(wù)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(shí)可靠運行，為用戶(hù)提供可靠的服務(wù)。

2)    擴展性好

采用模塊化設計，平臺中的各個(gè)服務(wù)可運行在一臺服務(wù)器上，也可分布在多臺服務(wù)器上。

系統中的某項業(yè)務(wù)功能可配置成由服務(wù)的單個(gè)實(shí)例完成，也可配置成由多個(gè)實(shí)例共同分擔完成。例如：流媒體服務(wù)負責接入1000臺NVR設備，可配置在1臺服務(wù)器上完成，也可配置在2臺服務(wù)器上，每臺服務(wù)器的流媒體服務(wù)實(shí)例各負責接入500臺。

3)    開(kāi)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(dòng)環(huán)、消防、門(mén)禁等各類(lèi)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(kāi)發(fā)，在配置后即可接入平臺。

采用RESTful API形式開(kāi)放平臺所有的業(yè)務(wù)接口，結合SDK或控件可完成客戶(hù)端已實(shí)現的所有功能。

4)     標準化程度高

采用標準的國際規范和協(xié)議，可以方便與其它業(yè)務(wù)系統對接，方便進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。平臺內部視頻設備或系統對接支持ONVIF/GB-28181/國網(wǎng)B接口等國際或國家標準，報警、動(dòng)環(huán)、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(lián)

滿(mǎn)足大型系統多級垂直管理的組網(wǎng)方案，方便建立多級管理，平臺采用的域技術(shù)使得級聯(lián)可以自頂向下實(shí)施，也可以從下向上逐級聯(lián)網(wǎng)，可以滿(mǎn)足各地區先單獨組網(wǎng)、上級再集中聯(lián)網(wǎng)的建設方式。