변전소 보조 제어 시스템 종합 모니터링 플랫폼

하나,총체적 소개

1.1 개요

변전소 보조 제어 시스템 종합 모니터링 플랫폼 (지능 변전소 보조 제어 시스템) 은"집적화","디지털화","지능화"의 보안 종합 관리 통합 플랫폼으로 온라인 모니터링, 영상 모니터링, 가시 대화, 동력 환경, 안전 경비, 출입 통제, 설비 제어, 화재 경보 등 하위 시스템을 통합하고 한 플랫폼 아래 여러 하위 시스템의 통일 관리와 상호 간의 연동을 실현하여 진정으로"일체화, 전체 운영 효율을 크게 향상시켰다.

변전소 보조 제어 시스템 종합 모니터링 플랫폼은 자체 개발한 SOA 시스템 구조를 바탕으로 하는 통합 다중 시스템의 네트워크 플랫폼으로 선진적인 소프트웨어와 하드웨어 개발 기술을 채용하여 시스템 집중 관리, 다단계 네트워크, 정보 공유, 상호 연결, 다중 업무 융합 등 문제를 해결했다.

변전소 보조 제어 시스템 종합 모니터링 플랫폼은 주로 전력 에너지 업계를 대상으로 하며, 자원 추상, 통일 접속 등 기술 수단을 통해 여러 업무 시스템에 대한 일체화 통합 전시를 실현하여 일상 운송의 난이도와 작업량을 크게 감소시켰고, 시스템 운행 관리 효율을 제고하였으며, 안전 생산에 직관적이고 효과적인 기술 지탱을 제공하였다.

1.2 변전소 보조 제어 시스템 플랫폼 소프트웨어기술 표준

본 소프트웨어의 설계 기능, 성능 지표는 업계 관련 표준, 규범 규정 (포함 및 이에 국한되지 않음) 의 요구를 만족시킵니다.

◆ GB/T28181-2011'보안 방비 영상 감시 네트워크 시스템 정보 전송, 교환, 제어 기술 요구'

◆국가전력망회사 기업표준 (Q/GDW 517.1-2010)"전력망 영상감시시스템 및 인터페이스"

◆DL/T860-2016 전력 자동화 통신 네트워크 및 시스템

◆DL/T634.5104-2009 원격 장치 및 시스템

◆IETF RFC 2068 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP)

◆IETF RFC 2326 실시간 스트리밍 프로토콜(RTSP)

◆IETF RFC 3261 회의 초기화 프로토콜(SIP)

◆IETF RFC 3550 실시간 전송 프로토콜(RTP)

◆IETF RFC 3551 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP)

◆ITU H.264 오디오 코딩 표준

◆ITU-T G.711 오디오 코딩 표준

◆ITU-T G.722 오디오 코딩 표준

◆ITU-T G.726 오디오 코딩 표준

2.전체 설계

2.1 변전소 보조 제어 시스템 플랫폼 소프트웨어비즈니스 구성

비즈니스 기능 구성도

변전소 보조 제어 시스템 종합 모니터링 플랫폼SOA 이념에 따라 모듈화, 플러그인화 설계를 채택하고 업무 기능을 수요에 따라 조합하며 중복 배치 능력을 갖추어 시스템 업무의 고가용성을 보장한다.기술 구조에서 주로 다음과 같은 몇 가지 차원으로 나뉜다.

1) 기본 액세스 계층

운영 체제, 데이터베이스, 보안 암호화, 장치 액세스 및 멀티미디어 프로토콜의 패키지, 차이 차단, 다중 제조업체, 다중 종류, 다중 프로토콜의 각종 이기종 하드웨어와 호환성, 상부 응용 플랫폼의 무관성을 실현하고 운영 효율과 시스템 호환성을 높인다.

2) 플랫폼 서비스 계층

플랫폼 서비스 계층에서는 수권 인증, 설비 관리, 경보 관리, 데이터 수집, 설비 제어, 스트리밍 전송 서비스, 저장 서비스, 연동 서비스 등을 제공할 뿐만 아니라 제3자 시스템 접속 서비스와 플랫폼 상호 연결 관리 서비스를 제공하여 플랫폼 상호 연결을 지원한다.

3) 비즈니스 계층

상용 업무의 귀납, 패키지를 통해 동영상, 경보, 설비 제어, 데이터 수집, 조회 통계, 시스템 관리 등 RESTful API 형식의 업무 인터페이스를 제공하여 계층 및 제3자 시스템 호출을 쉽게 보여준다.

4) 레이어 보여주기

API 인터페이스를 통해 비즈니스 계층에서 제공하는 다양한 서비스 인터페이스를 호출하여 최종 사용자에게 구체적인 기능을 제공합니다.

2.2 플랫폼 구성

1) 센터 관리 서비스

클라우드 플랫폼의 탑재 서비스로서 전체 시스템의 핵심 구성 요소로서 통일된 인증, 수권, 관리 서비스를 제공할 수 있다.관리 서버로서 시스템 내의 사용자, 역할, 권한, 비디오 모니터링 장치, 중앙 구성 관리를 수행합니다.응용 서버로서 각종 보안 감시 업무를 제공하고 완벽한 로그 관리와 감사 기능을 제공한다.

2) 스트리밍 서비스

실시간 비디오 데이터의 전달 및 배포를 지원합니다.데이터를 저장하는 주문형 재생(VOD) 지원QoS 관리를 지원하여 대역폭을 합리적으로 사용합니다.사용자 및 이벤트에 대한 우선 순위 관리 지원종속 연결 및 분산 배포 지원비디오 스트리밍과 관련된 통계를 지원합니다.

3) 스토리지 서비스

중앙 클라우드 스토리지 관리 모드를 지원하며 DVR 스토리지의 분산 스토리지 방식도 지원합니다.PB급 대용량 오디오 비디오 데이터 저장, 빠른 검색 및 스마트 후 검색 지원;유연한 백업 정책 지원

4)경보 기능서비스

경보 기능서비스는 플랫폼의 가장 핵심적인 업무 모듈 중의 하나이며, 영상 경보, 동력 환경 데이터 경보, 경보 호스트 경보, 출입문 경보, 소방 경보 및 기타 방식으로 촉발된 경보 등을 통일적으로 관리한다.

경보 기능서비스는 처리 설비에서 보고된 경보 사건을 직접 접수할 수 있으며, 사전 설정 규칙에 따라 설비에서 수집한 상태 데이터를 분석 확인할 수 있다.

경보 기능서비스가 새로운 경고 이벤트를 수신하면 메시지 대기열을 기반으로 시스템에 가입된 모든 서비스와 사용자에게 메시지 푸시를 수행합니다.

5)장치 에이전트 서비스

플러그인 메커니즘을 사용하여 각종 설비에 접속하고, 각종 미디어 신호 흐름을 수신, 전송, 제어하며, 설비 접속 응용 개발을 간소화하고, 상부에 표준적이고 통일된 인터페이스를 제공하며, 하에 설비의 배치와 제어를 완성한다.

응용 시나리오에 따라 IO 장치 에이전트 서비스와 스트리밍 미디어 에이전트 서비스 두 가지로 나뉜다.

3. 플랫폼의 특징

1) 높은 신뢰성

플랫폼 내부의 핵심 서비스는 모두 마스터 또는 다중 마스터 모드 배포 실행을 지원하여 하드웨어나 네트워크 고장으로 인한 시스템 이상을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

플랫폼 내부 서비스의 높은 신뢰성은 상태 모니터링, 강제 복구, 서비스 마이그레이션 등 다양한 메커니즘을 채택했다.모든 서비스는 SOA 메시징 버스를 기반으로 데이터 상호 작용을 수행하며, 각 서비스는 정기적으로 각각의 운영 상태를 에스컬레이션하고, 센터 관리 서비스는 서비스 운영 상태를 종합 모니터링하며, 이상이 발견되면 즉시 이상 서비스를 처리하고, 기타 관련 서비스에 대한 대응 준비를 통지한다.독립 실행형 모드에서 실행되는 비정상적인 서비스에 대해 재부팅이 완료되면 관련 서비스가 자동으로 도킹을 재개합니다.다중 컴퓨터에서 실행되는 비정상적인 서비스에 대해 관련 서비스는 능동적으로 서비스를 전환합니다.Hub Management 서비스는 비정상적인 서비스를 여러 번 재부팅한 후에도 시스템 전체 기능이 제대로 작동하지 않을 경우 서버를 재부팅합니다.

플랫폼 내 모든 서비스에는 오류 감지 및 복구 메커니즘이 있으며, 서비스 사용 불가능, 데이터베이스 또는 네트워크 장애 상황이 발생하면 자동으로 복구 메커니즘을 발생시키고 주기적으로 정상 상태를 복구하려고 시도할 수 있습니다.

이와 동시에 플랫폼은 또 전문적으로 소프트웨어문지기서비스를 설계하여 센터에서 관리봉사의 운행상태 및 이상처리를 감시하게 했다.소프트웨어 문지기 서비스 기능 단일, 자체 신뢰성性高따라서 플랫폼이 통신 레벨 7 * 24 시간의 안정적인 운영을 보장하고 사용자에게 신뢰할 수 있는 서비스를 제공합니다.

2) 뛰어난 확장성

모듈식 설계를 통해 플랫폼의 각 서비스를 한 대의 서버에서 실행하거나 여러 대의 서버에 배포할 수 있습니다.

시스템의 비즈니스 기능은 서비스의 단일 인스턴스 또는 여러 인스턴스가 함께 수행하도록 구성할 수 있습니다.예를 들어, 스트리밍 서비스는 1000대의 NVR 장치에 대한 액세스를 담당하며, 1대의 서버에서 또는 2대의 서버에서 구성할 수 있으며, 각 서버의 스트리밍 서비스 인스턴스는 각각 500대의 액세스를 담당합니다.

3) 개방성 높음

통일된 설비접속규범과 플러그인메커니즘을 채용하여 영상, 경보, 동환, 소방, 출입문 등 각종 설비인터페이스에 대한 차이성차단과 전체접속을 완성하고 새로운 설비가입플랫폼은 인터페이스규범에 따라 플러그인개발을 완성하기만 하면 배치후 플랫폼에 접속할수 있다.

RESTful API 형식으로 플랫폼의 모든 비즈니스 인터페이스를 개방하고 SDK 또는 컨트롤과 결합하여 클라이언트가 구현한 모든 기능을 수행할 수 있습니다.

4) 높은 표준화

표준적인 국제 규범과 협의를 채택하면 다른 업무 시스템과 쉽게 도킹할 수 있고 2차 개발을 진행할 수 있다.플랫폼 내부 비디오 장치 또는 시스템 도킹은 ONVIF/GB-28181/국가 네트워크 B 인터페이스 등 국제 또는 국가 표준을 지원하고, 경보, 동환, 소방 설비 또는 시스템 도킹은 IEC 61850/IEC 104/MODBUS RTU/TCP 등 국제 또는 국가 표준을 지원한다.

5) 다중 레벨 플랫폼 종속 연결

대형 시스템의 다단계 수직 관리를 만족시키는 네트워크 구성 방안은 다단계 관리를 쉽게 구축할 수 있다. 플랫폼이 채용한 도메인 기술은 종속 연결을 위에서 아래로 실시할 수 있고 아래에서 위로 단계별로 네트워크를 구성할 수 있다. 각 지역이 먼저 단독으로 네트워크를 구성하고 상급자가 다시 집중적으로 네트워크를 구축하는 건설 방식을 만족시킬 수 있다.

4. 주요 기능

4.1 경보 연동

경보 연동 적용 범위는 주계 경보, 출입문 경보, 이동 탐지 경보, 온습도 경보, 영상 경보, 설비 및 서버 고장 경보, 인원 위치 경보 등을 포함한다.

플랫폼은 약간의 경보 다중 카메라 영상 연동, 다중 설비 제어 연동, 사용자 배치 취소, 수동 경보 제거, 계획에 따라 자동 배치 취소, 경보 취소 지연 설정 등 기능을 지원한다.

경보가 발생하면 일련의 응답 동작이 자동으로 트리거됩니다.

1) 경보 알림음을 낸다.

2) 경고 알림 창을 팝업하여 사용자에게 실시간으로 알립니다.

3) 실물 음성 방송;

4) 자동으로 해당 카메라의 동영상 이미지로 전환하고, 사전 설정 비트가 있는 경우 자동으로 사전 설정 비트로 전환하며, 동시에 화면 OSD 중첩 경보 정보를 모니터링한다;

5) 캡처 연동 캡처 카메라 영상 이미지, 문자 메시지,ftp、메일 등 방식으로 서버 업로드;

6) 현장 조명, 사이렌, 송풍기, 문 등 연동 제어 설비를 가동한다;

7) 경보록화를 가동하여 앞으로 경보정보에 근거하여 상응한 영상록화를 검색하고 재생하는데 편리하다.

8) 경보 사건 기록을 생성한다.

4.1.1공통 연동 대비책

1) 안전 경비 경보 연동

전자 울타리, 적외선 대방출, 작은 동물 탐지기 등을 통해 침입 경보를 촉발하고, 연동하여 영상 영상을 열어 캡처와 녹화를 진행하며, 실시간으로 경고 음성을 재생하고, 연동 사이렌 발성 경고, 알림 문자를 발송한다.

2) 환경량 경고 연동

온도 제한 초과 경보, 플랫폼은 접속된 에어컨 컨트롤러를 통해 자동으로 해당 에어컨을 제어하여 전원을 켜고 냉방하거나 열을 제조한다;습도 제한 초과 신고는 해당 구역의 풍기나 제습기를 연동해 제습을 하고 알림 문자를 보낸다.

3) 유해가스 연동

SF6, H2S, O3, CO 등 유해가스 농도가 기준치를 초과한 것으로 감지되자 환풍기를 연동해 환기하고 알림 문자를 발송했다.

4) 브레이크 동작 비디오 연동

백그라운드 서비스는 브레이크 스위치 동작 신호를 감지할 때, 주동적으로 대응하는 조명 조명을 켜고, 자동으로 관련 동영상을 팝업하며, 사전 설정 비트를 호출하여 예정된 각도 위치로 이동하고, 스위치 브레이크의 실시간 폐쇄 상태를 시청한다.

4.2 조회 통계

4.2.1경보 사건 조회

이벤트 레코드 조회 인터페이스 캡처

시간, 장소, 경보 유형 등 다양한 조합 방식으로 역사 경보 정보를 조회할 수 있다.신고의 명칭, 구역명, 유형, 신고유형, 신고수준, 발생시간, 상태, 설명, 상태확인, 확인인, 확인시간 등 역사적 신고정보를 표시한다.

4.2.2아날로그 데이터 로깅 쿼리

히스토리 환경 데이터 로깅 쿼리 인터페이스

자원 하위 유형, 시간, 경보 상태 등 다양한 조합 방식에 따라 역사 아날로그량 데이터 기록을 조회할 수 있다.조회 결과는 아날로그 노드 이름, 영역 이름, 유형, 수치, 경보 상태, 이벤트 유형, 이벤트 하위 유형, 이벤트 발생 시간, 업데이트 시간 등 목록과 그래프로 표시됩니다.

4.2.3출입 기록 조회

인원 출입 기록 조회 인터페이스

문노드, 출입인원의 성명, 카드번호, 출입방향, 조작류형, 시간, 경보상태 등 여러가지 조합방식에 따라 인원의 출입기록을 조회할수 있다.질의 결과는 문 이름, 영역 이름, 문 상태, 방향, 작업 유형, 작업자, 카드 번호, 인력 부서, 발생 시간 등 목록으로 표시됩니다.

4.2.4작업 로그 질의

작업 로깅 조회 인터페이스

시스템은 사용자의 조작 정보를 기록하고 조회 기능을 제공하여 사용자의 조작을 추적할 수 있다.작업 유형, 사용자, 기간, 이벤트 유형에 따라 여러 검색 조건에 대한 질의를 제공합니다.

4.3 시스템 네트워크 관리

플랫폼은 시스템의 서버와 장치의 작동 상태를 통합 관리하고 모니터링하며 실시간으로 예외를 보고할 수 있습니다.

Hub 서버의 경우 CPU 부하율, 메모리 사용률, 디스크 사용률 등 서버 및 백그라운드 실행 서비스를 모니터링하고 시스템 성능을 분석합니다.

시스템 내에 접속된 프런트엔드 장치의 경우 각 서브시스템의 전체 작동 상태, 개별 장치의 작동 상태 등을 모니터링합니다.

시스템 서비스 상태 모니터링 인터페이스

모니터링 장치 상태 모니터링 인터페이스

비디오 접점 상태 모니터링 인터페이스

데이터 노드 상태 모니터링 인터페이스

제어 노드 상태 모니터링 인터페이스

5. 운영 환경

5.1 하드웨어 환경

5.1.1서버

1) 소규모

CPU: Intel Xeon E3-1230 V2 3.3GHz 이상,

메모리: 4G DDR3 이상 메모리,

NIC: Intel 1000M NIC*2

2) 중대형 규모

CPU: Intel Xeon E5620 2.4GHz 이상,

메모리: 4G DDR3 이상메모리；

NIC: Intel 1000M NIC*2

5.1.2클라이언트 워크스테이션

CPU: Intel/AMD 듀얼 코어, 2.4GHz 이상,

메모리: 4G DDR3 이상메모리；

NIC: Intel 또는 RealTek의 100Mbps 이상 NIC;

5.2 소프트웨어 환경

5.2.1운영 체제

백그라운드 관리 서비스는 Windows Server 2008(32/64) 또는 Windows Server 2012 운영 체제를 사용하는 것이 좋습니다.

클라이언트는 Windows 7 또는 Windows 10 운영 체제를 사용하는 것이 좋습니다.

BS 클라이언트는 IE8-IE11을 권장합니다.

5.2.2데이터베이스

플랫폼은 기본적으로 MySQL을 사용하며, 다른 주류 데이터베이스 시스템과도 호환될 수 있지만, 호환성 요소를 고려할 때 특별한 경우가 아니면 다른 데이터베이스 관리 시스템으로 교체하는 것이 권장되지 않는다.

지원되는 데이터베이스: MySQL, SQL Server, Oracle

여섯,성능 지표

6.1 시스템 용량

1) 프런트엔드 장치

- 관리 가능한 카메라 수: ≥ 30000대.

- 단일 스트리밍 서버 동시 전송 비디오 수: ≥ 300번(2Mb/s 코드 스트리밍).

- 단일경고 기능 서버당초 전송 메시지 수량: ≥ 500개.

2) 사용자 관리

- 관리 가능한 최대 사용자 수: ≥ 3000.

- 동시 온라인 사용자 수: ≥ 1500.

6.2 실시간성

- 네트워크에 이상적인 경우 실시간 비디오, 오디오 데이터 전송 시간 < 1000ms 지연.

- 이상적인 네트워크 상황에서 비디오 이미지 전환 응답 시간 <1s.

- 이상적인 네트워크 상황에서 클라우드 제어 회전 응답 시간 지연 <1s.

- 이상적인 네트워크 상황에서, 경보가 트리거되면 모니터링 센터 내에서 비디오 디스플레이를 트리거하고 시작하는 데 필요한 직접 연결 응답 시간 <2s.

7. 사례 전시

GIS 국방 모니터링

SF6 미세 밀도 모니터링

SF6 가스 농도 모니터링

피뢰기 온라인 모니터링

역사 경보

역사 데이터

라이브 비디오

비디오 판독