陈 皓，高 雅，黄 伟，叶 军

(1. 广东电网公司 电力科学研究院 智能电网所，广东 广州510080;2. 南京南自信息技术有限公司 系统开发部，江苏 南京210012)

0 引言

在视频及环境监控系统 (下面简称遥视系统)的定义中，通常是将门禁系统作为其子系统来看待［1］;但是在实际应用中，绝大多数变电站门禁系统与遥视系统来自不同的厂家，独立运行，互不相通。对于现场工作人员来说，需要同时负责管理维护两套不同的系统，不仅增加了工作量，还会造成监控设备的冗余。

随着无人值守变电站的大量增加和减人增效工作的大力实施，变电站的智能化管理已经成为一种必然趋势。这要求必须改变过去的传统管理模式，提升科技含量，提高管理效率，以实现运行管理现代化为手段，确保变电站无人值班或少人值班后安全生产的“可控、在控”，不断提高运行管理水平［2～3］。

针对门禁系统与遥视系统无法互通的现状，将门禁控制器接入到遥视系统，由遥视系统实现门禁控制器的整体管理。这样，操作者可以通过遥视系统对站内门禁控制器进行远程集中管理操作，实时辅助变电站的安全生产，从而起到提高变电站设备的可视化监控水平，加强变电站安全防范力度的作用。

1 变电站视频及环境监控系统与门禁系统介绍

1.1 门禁系统简介

门禁管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子、机械、光学、计算机技术、通讯技术、生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口安全防范管理的有效措施。人们常见的门禁系统主要有:磁卡门禁、IC 卡门禁及指纹门禁等［4］。

门禁系统的主要功能是:人员出入权限管理;管理人员远程控制门的开关及设定门的常开常闭;实时显示、记录所有事件数据，实现告警上传;门禁告警与遥视系统之间的联动。

1.2 变电站视频及环境监控系统简介

广东电网变电站视频及环境监控系统，采用电力行业新一代大型的分布式视频及环境监控解决方案，汇集众多创新技术，实现了对分布在网络中跨越不同区域的大量视频及环境监控设备的统一管理、统一监控［5］，其系统结构如图1 所示。

图1 广东电网变电站视频及环境监控系统结构图

1.4 变电站视频及环境监控系统与门禁系统的集成

本文的做法是，将门禁系统作为从属于变电站遥视系统的一个子系统并与遥视系统中的摄像机、周界防范、火灾报警及环境监测等子系统实现双向联动。

站端处理单元作为中间桥梁，实现门禁控制器和变电站遥视系统平台的对接;站端处理单元对电网控制协议和电网门禁协议进行双向转换，使得门禁控制器和变电站遥视系统平台无需对自身进行修改就可以互相通信。门禁系统资源信息采取主动推送方式，实现设备端与平台中资源信息的同步。事件联动则采用双联动模式:不论是遥视系统中的其他系统或是门禁子系统本身检测到告警事件，都可以快速定位设备当前运行情况;当出现人员进出重点防范区域时候，可以联动摄像机并主动录像记录人员出入及区域情况［9］。

本文所述的遥视系统依据广东电网变电站视频及环境监控系统技术规范而完成［6］。目前和门禁相关的功能主要有:省、市电力公司遥视系统统一管理所辖变电站的门禁系统，可以按站方式监视及控制，可以对各变电站门禁控制单元的门禁编程，编辑电子地图，查看进出数据或相关事件;可以在各变电站平面布置图上监视和控制其门禁系统所有受控门并可直接查看相应视频;对门禁进行控制时，自动联动相应视频。

1.3 站端处理单元简介

站端处理单元 (Remote Process Unit，简称RPU)是由广东电网协议首创定义的中间设备。它通过对接口协议的清晰定义，解决了站端处理单元向上与主站平台之间的互联互通互换问题;向下则统一了与数字摄像机(IPC)之间的协议，实现了数字摄像机与站端处理单元的互联互通互换;同时通过协议封装，将门禁、环境变量采集等子模块接入到系统中［7～8］。它是对站端视频处理单元(RVU)、远程控制单元 (RCU)等站端控制设备的合称，是变电站综合监控系统的核心设备，可实现视频、语音及环境信息实时处理、传输、存储等功能。

2 变电站门禁系统的集成实现

2.1 门禁系统集成设计

如图2 所示，视频及环境监控平台与门禁控制器的信息交互采用站端处理单元网络透明通道传输方式，站端处理单元负责协议的转换及定位协议的接收方，系统结构图。当门禁控制器或者视频及环境监控平台出现告警的时候，会由站端处理单元来负责发送控制命令联动门禁控制器及其他的监控设备。

图2 视频及环境监控平台集成门禁系统结构图

广东电网变电站视频及环境监控系统技术规范规定了广东电网变电站及环境监控系统构成、配置、功能及性能，视频及语音解码标准、通信控制协议、设备命名及编码规则等方面的具体要求，使用于广东电网公司新建、改造的变电站遥视系统。图3 与图4 为电网控制协议的格式说明。制订本协议的目的是为了实现遥视系统的开放性和兼容性及系统间各种信息的交互通信。

图3 电网控制协议格式

图4 PG 属性说明

系统通讯流程如下:

(1)门禁控制器向平台传送消息:门禁控制器向站端处理单元发送根据电网门禁协议生成的门禁控制器原始消息;站端处理单元根据电网门禁协议解析接收到的门禁控制器原始消息后，根据电网控制协议进行转换得到门禁控制器转换消息，并发送给视频及环境监控平台;视频及监控平台根据电网控制协议解析接收到的消息并作相应的处理。

(2)平台向门禁控制器发送消息:平台向站端处理单元发送根据电网控制协议生成的包括指定门禁控制器信息的消息;站端处理单元根据电网控制协议解析接收到的消息后，根据电网门禁协议进行转换，并发送给由视频及环境监控平台指定的门禁控制器;门禁控制器收到消息后根据电网门禁协议来进行相应的处理。

上述的电网控制协议(Power Grid Control Protocol，PGCP)和电网门禁协议 (Power grid Door Access Control Protocol，PDACP)是电网系统的标准协议。本文采用通过RPU 对协议进行转换，使得门禁控制器与视频环境监控平台实现了透明无缝接入。

2.2 门禁控制器注册及推送资源流程

门禁控制器采用主动注册方式将资源配置信息推送到视频及环境监控平台，通讯流程如图5所示。

图5 门禁控制器主动注册资源推送通讯流程示意图

(1)站端处理单元 (RPU)根据接入配置，连接视频及环境监控平台的网络地址(IP)、注册监听端口(Port)，与视频及环境监控平台建立连接，并向视频及环境监控平台发送站端处理单元注册请求。注册信息包括:RPU 的名称、RPU 的设备编号、RPU 的IP 地址、RPU 的监听端口、设备类型等。

(2)视频环境监控平台认证通过后，响应站端处理单元注册请求，向站端处理单元返回站端处理单元注册通过信息;双方在此连接上进行各种命令收发，若连接断开，则需要重新进行连接和注册。

(3)门禁控制器根据接入配置，与站端处理单元建立连接，并向站端处理单元发送包括门禁资源信息的门禁控制器注册请求。门禁资源信息包括:门禁控制器编号、设备类型、控制器型号、门锁编号、读卡器编号、开门按钮编号、门磁编号等。

(4)站端处理单元响应门禁控制器注册请求，向门禁控制器返回门禁控制单元注册通过信息，并在此连接上进行门禁报文的收发，RPU 连接断开后，需要重新注册。

(5)站端处理单元向视频环境监控平台发送所述门禁资源信息。

当注册成功后，视频环境监控平台通过站端处理单元与门禁控制器进行后续的信息交互。

2.3 门禁系统双联动模式

变电站门禁系统采用双联动模式:门禁控制器或视频及环境监控平台向站端处理单元发送所检测到的强制开门告警事件，或者消防告警事件等告警操作。站端处理单元从预先设置的门禁联动配置中选取与告警操作对应的监控操作请求，并发送到视频及环境监控平台和/或相应的门禁控制器。视频及环境监控平台和/或相应的门禁控制器响应该监控操作请求，执行响应的监控操作。比如，当检测到强制开门告警事件，联动视频环境监控平台控制一个或多个视频录像操作;或者当检测到消防告警时，可联动门禁控制器进行门开操作。

3 工程应用

3.1 工程应用

图6 视频及环境监控平台及站端设备连接图

如图6 所示，门禁控制器与视频及环境监控平台实现了透明无缝接入。从用户和工程人员的角度来看，门禁控制器和其他的站端设备一样，可以很方便地集成到原有的视频及环境监控平台中，和系统中已经有的一些设备接入方法基本一致，不需要对现场的工程人员进行额外的培训，从而节约了成本。

在监控设备上，由于站端处理单元是通过网络来集成门禁控制器，所以不需要再增加新的设备;对于系统平台来说，所做的改动工作也很小，大量的工作是在站端处理单元处完成。

如图7 所示，在工程应用中，通过变电站平面图上门禁设备图形化信息的叠加链接，用户可以直观地监视门禁系统的状态并进行开关门等操作。门禁设备的告警集成到遥视系统中统一管理，用户可以很方便地查询管理告警信息。同时，视频门禁双联动设置增强了两个系统之间的耦合性，方便用户对设备运行状态的监视和门禁安全隐患的排查。

图7 变电站平面图上门禁设备图形化信息的叠加链接示意图

3.2 系统特点

与现有技术相比，本文提到的集成方法具有以下特点:

(1)将门禁控制器通过站端处理单元集成到变电站视频及环境监控平台中，资源配置信息采取主动推送方式，将大大减轻系统配置维护工作，较好地实现了设备资源配置信息的同步。

(2)采用门禁系统双联动模式。当遥视系统发生告警事件时，便于对设备运行状态的监视和门禁安全隐患的排查，降低用户使用过程中的操作难度，有效地辅助了变电站的安全生产运行。

4 系统应用情况

广东电网变电站视频监控系统的应用和推广使电力遥视系统真正走向了标准化，使遥视系统的建设有了共同遵循的标准。同时，免维护方法大大减少了系统的维护量与维护成本。本系统满足了广东电网公司对变电站视频监控系统专业化、标准化、科学化的建设要求，以先进的技术手段保证系统的建设质量和投资效益，确保了巨额投资建设的视频监控系统及设备的资源可延续和重复利用。

目前，在广东省内已成功建成1 套变电站视频及环境监控省级主站系统，21 套地区局变电站视频及环境监控地区级主站系统，300 多套站端系统。2010 年广州亚运会、2011 年深圳大运会保供电工作的顺利完成进一步证明了系统的实用性。

5 结束语

本文主要介绍一种变电站视频及环境监控系统与门禁系统的集成方法。利用站端处理单元将门禁控制器集成到变电站视频及环境监控平台中。门禁控制器采用主动注册方式将资源配置信息推送到视频及环境监控平台，可较好地实现设备资源配置信息的同步。门禁系统具备双联动模式，降低用户使用过程中的操作难度，可有效地辅助变电站的安全生产运行。该方法在广东电网得到了广泛应用，取得了良好的使用效果。

［1］黄科文．变电站视频及环境监控系统的设计与实施［D］．广州:华南理工大学，2010．

［2］尉镔，杨希斌，郭怀东．智能生产辅助控制系统在变电站中的应用［J］．电力科学与工程，2011，27 (6):37-41．

［3］侯思祖，田新成，陆旭，等．变电站视频监控系统设计研究［J］．继电器，2007，35 (9):60-64．

［4］王汝琳．智能门禁控制系统［M］．北京:电子工业出版社，2004．

［5］王向兵，陈伟浩．变电站视频及环境监控系统的设计［J］．广东输电与变电技术，2010，12 (5):61-63．

［6］S．00．00．05/Q106-0001-0909-6098，广东电网变电站视频及环境监控系统技术规范［S］．

［7］贾浩，王哲．物联网技术在变电站辅助系统中的应用［J］．电力科学与工程，2011，27 (4):53-57．

［8］陈皓，高雅．变电站视频监控系统的高效视频压缩方法研究［J］．广东电力，2012，25 (3):52-56．

［9］杨录田．门禁防区与视频监控系统联动设计［J］．重庆文理学院学报，2012，31 (2):58-61．