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CN115174627A - 一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统、平台 - Google Patents

一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统、平台 Download PDF

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CN115174627A CN202210789546.4A CN202210789546A CN115174627A CN 115174627 A CN115174627 A CN 115174627A CN 202210789546 A CN202210789546 A CN 202210789546A CN 115174627 A CN115174627 A CN 115174627A
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李坤
田小川
辛雨航
曲增彬
凌霄
王华磊
尹志
彭博
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明属于通信技术领域，提供了一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统、平台。该系统包括，聚合网关，以及均与聚合网关连接的现场安全作业管控平台、统一视频监控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台，所述现场安全作业管控平台、统一视频监控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台均将各自获取的视频和/或图像经聚合网关上传至全景式保电指挥系统，并在全景式保电指挥系统通过音视频矩阵将音视频信息上传至应急指挥系统并在应急指挥系统的显示屏上进行显示。本发明将多种通信方式集成到一个通信终端，并将其充分和应急视频会议系统、电话系统、智能保电指挥进行融合。

Description

一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统、平台
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统、平台。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着重大活动保电的不断开展，重大活动保电的通信指挥方式也不断发生变化，由原先的专网为主、公网为辅，逐渐发展为“空天地”一体、多种方式结合使用、分级管理、一键穿透。现有的重大活动保电现有的通信指挥由多种通信方式组成，每种通信方式具备单独的通信终端、实现不同的通信功能，根据指挥体系要求每个保障团队分级配置多种的通信方式，指挥部能够实现一键穿透指挥，确保指挥指令的快速传达。但是每种通信指挥方式都具备单独的通信终端，保障团队需要携带多个通信终端，在使用时进行终端的切换，这对沟通效率会产生一定的影响，同时多个终端同时携带也不利于携带，指挥部在进行现场指挥时也需要针对不同的团队换用不同的通信终端，降低了指挥的效率，不利于指挥指令的快速下达。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统、平台，本发明将多种通信方式集成到一个通信终端，并将其充分和应急视频会议系统、电话系统、智能保电指挥进行融合，通过统一的指挥方式和展示界面，完成指挥指令的下达和现场信息的上传，进一步提高重大活动保电通信指挥的效率，为重大活动保电提供坚实可靠的支撑。
根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
第一个方面，本发明提供了一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统。
一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，包括：聚合网关，以及均与聚合网关连接的现场安全作业管控平台、统一视频监控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台，所述现场安全作业管控平台、统一视频监控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台均将各自获取的视频和/或图像经聚合网关上传至全景式保电指挥系统，并在全景式保电指挥系统通过音视频矩阵将音视频信息上传至应急指挥系统并在应急指挥系统的显示屏上进行显示。
进一步地，所述聚合网关采用Web Service开发的接口程序和/或采用RPC开发的接口程序。
更进一步地，实时视频信息采用所述RPC开发的接口程序进行传输。
更进一步地，图像信息采用所述Web Service开发的接口程序进行传输。
进一步地，所述现场安全作业管控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台中部署在外网的终端设备采用VPN通道连接至聚合网关。
进一步地，所述统一视频监控平台中部署的终端设备采用光纤专网连接至聚合网关。
进一步地，所述显示屏用于显示单路视频或者同时显示多路视频。
进一步地，所述显示屏还用于显示基于地图的图像展示界面、图像轮播界面和图像墙展示界面。
进一步地，所述音视频矩阵通过将多通道输入的模拟现货转化为数字信号，并对数字信号进行处理，再通过数模转换输出多通道的模拟信号实现。
第二个方面，本发明提供了一种基于聚合网关的智能保电通信指挥平台。
一种基于聚合网关的智能保电通信指挥平台，包括：第一个方面所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，以及应急通信系统，所述所述全景式保电指挥系统及经过应急通信系统将音视频数据进行融合后发送至应急指挥系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过研制多源融合的智能聚合网关，有机融合多种通信方式，提升了保电指挥系统的聚合能力和应用范围。
本发明将多种通信方式有机的融合到智能保电指挥系统，采用统一的展示界面展示现场回传的音视频及图像信息，同时将穿透指挥时的音频信息通过统一的方式接入应急指挥中心的音视频设备，做到多种通信方式统一接入、无缝衔接。
本发明研发一种新型通信终端，在一台终端上使用不同的应用实现多种通信方式进行通信，完成电话、对讲、视频、图像传输等功能。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明示出的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统的框架图；
图2是本发明示出的聚合网关的接入拓扑结构图；
图3是本发明示出的应急指挥系统改造图；
图4是本发明示出的应急指挥中心音频拓扑图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
实施例一
本实施例提供了一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统。
一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，包括：聚合网关，以及均与聚合网关连接的现场安全作业管控平台、统一视频监控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台，所述现场安全作业管控平台、统一视频监控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台均将各自获取的视频和/或图像经聚合网关上传至全景式保电指挥系统，并在全景式保电指挥系统通过音视频矩阵将音视频信息上传至应急指挥系统并在应急指挥系统的显示屏上进行显示。
本实施例的具体方案可采用以下内容实现：
利用智能保电指挥系统实现多源图像、视频、定位等信息的融合，将现场安全作业管控平台、统一视频监控平台回传的视频信息，杆塔监拍、移动终端、各类机器人巡检拍摄的图片信息通过一个聚合网关实现信息的融合，通过统一的展示界面，通过全景式保电指挥系统在应急指挥中心的大屏上进行展示。其实现的技术原理如图1所示。
各类视频及图像信息分别通过现场安全作业管控平台、统一视频监控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台、隧道管廊综合管控平台等业务系统采集，通过开发视频及图像接口建设聚合网关，通过网关将所有的视频及图像信息进行格式的统一化，传输至全景式智能保电指挥系统统一展示。
聚合网关的建设采用接口技术，接口技术是系统间数据交换的主要方式之一，主要有几种方式，分别为Http接口、Web Service接口、RPC接口、FTP接口等，不同类型的接口所支持的协议和适用范围如表1所示。
表1接口支持协议及适用范围
Figure BDA0003733309690000061
Figure BDA0003733309690000071
聚合网关的建设主要采用Web Service和RPC两种方式开发相关接口程序，其中实时视频流信息接口采用RPC远程调用的方式，确保视频的实时性和流畅性，图像信息接口采用Web Service的方式，确保接口程序的通用性，聚合网关和各业务系统之间的拓扑结构如图2所示。
其中，现场安全作业管控终端、移动终端、杆塔监拍装置等部署在外网的终端设备利用无线VPN通道，经安全接入网关后接入相关业务系统，再通过接口形式传送到聚合网关，确保外网数据接入的安全性和可靠性。
2、统一展示界面的设计
统一展示界面是指利用全景式保电指挥系统，全面展示保电现场回传的视频、图像、定位、故障报告等信息，实现信息的全景展示和综合分析，将指挥部的触角延伸到保电现场的每一个角落。
(1)视频信息统一展示：采用两种方式完成统一展示界面的呈现，分别为基于地图的实时展示界面和集中展示界面。
视频编码格式：
视频分辨率：
(1-1)基于地图的视频展示界面
在地图上根据定位显示视频终端，点击终端后查看相关视频。
视频终端类型：现场安全作业管控平台、统一视频平台。
优点：和保电现场的位置信息紧密结合，并且可以和相关的变电站、保电团队的其他信息统一展示，以便指挥人员在突变事件发生时快速的定位现场位置及回传视频，可以结合地图中的位置更快地根据附件的电网运行状态、人员、车辆、物资、天气等信息，快速做出指挥决策。
缺点：每次只可打开一路视频，为独占模式播放，当新的视频打开后会终端当前视频的播放，覆盖为新视频，不能从不同角度同时观看现场视频情况。
(2-2)集中展示面
集中展示面可同时查看多路相同来源的视频画面，同时查看的路数可以定制，以便全局掌握保电现场情况。
视频终端类型：现场安全作业管控平台、统一视频平台
优点：可以同时打开多路视频同时查看，如同一个变电站的不同位置、不同变电站的同一位置，综合全局的视频信息来分析当前面临的形势，从而做出最准确的判断。
缺点：只显示视频信息，无定位信息辅助，需要指挥人员详细了解保电现场的情况及设备分布情况。同时无法综合其他信息开展辅助研判。
(2)图像信息的统一展示：采用三种方式是实现图像信息的综合展示，分别为基于地图的图像展示界面、图像轮播界面以及图片墙展示界面。
图像编码格式：JPEG、PNG、BMP、GIF等主流格式
图像分辨率：最大支持1920*1080
(2-1)基于地图的图像展示界面
在地图上根据定位显示图像采集终端，点击终端后查看相关图像。
图像终端类型：移动终端、杆塔监拍终端、机器人
优点：能够根据地理位置直接定位到终端，显示终端相关的图片，方便对现场情况熟悉的保电人员快速定位、快速查看。
缺点：不能展示全景信息，无法通过所有图片的概览发现问题、定位问题、处理问题。
(2-2)图像轮播界面
将特定的图像按照一定的频率进行轮播，轮播的图像可以根据现场终端的回传图像进行更新，适用于系统主界面进行保电现场全景监测的时候适用。
图像终端类型：移动终端、杆塔监拍终端
优点：重点部位图片能够以轮播形式展示，图片展示更加清晰，能够辅助保电人员更清楚的发现现场情况，并且现场保电人员通过移动终端拍摄的图片作为保电现场的第一手资料，能够展示通过人为判断的保电重点现场的情况。
(2-3)图片墙展示界面
将同一个终端不同时间段采集的图像采用图片墙的形式展示以来，以便展示特定保电区域随时间的变化情况。
图像终端类型：杆塔监拍终端
优点：可以通过4*2、4*3等不同的矩阵形式，展示现场图片的全景概览，并通过隐患识别程序识别可能存在的隐患，点击图片后重点展示隐患情况，更快的定位故障、处理故障。
(3)其他保电信息的统一展示
完成天翼对讲系统内网迁移改造，将天翼对讲系统分组及定位服务器迁移至内网，并完成同智能保电系统接口开发，在地图上可以通过天翼对讲、移动终端、现场安全作业管控平台、保电车辆等多种方式，采用北斗、GPS、移动网络等定位信号，对保障团队、保障资源进行定位，以便实时掌握现场情况，发生故障时能够及时调派资源进行抢修。
(4)保电团队现场互动
完成移动终端上保电APP改造升级，可通过保电APP回传巡视报告、隐患说明、故障报告等各类文字信息，回传保电现场图像信息，可以接收保电系统发送的应急预案、巡视指令等信息，同时发生故障或者隐患之后，可以自动定位离故障点最近的保障团队，向其发送故障信息及抢修准备事项，保障团队接收信息后迅速开展处置准备工作，接收指挥指令后迅速开展抢修工作。
3、构建应急通信系统
如图3所示，构建应急通信系统主要是讲保电现场的各类音视频通信手段进行有机融合。
高清视频会议系统已经接入应急指挥系统。
行政电话系统(包括电话会议、行政电话)的音频信号通过音频矩阵接入应急指挥系统，通过拨打特定的电话号码(可配置)完成电话语音的接入。海事卫星系统通过拨打电话完成接入。
天翼对讲系统通过特制的音频线缆接入应急指挥系统，天翼对讲可以通过应急指挥系统的扩音系统播放声音，提升天翼对讲系统的使用体验。
机动应急卫星通信车通过光缆专线接入应急指挥系统，作为应急指挥系统传输的备用通道。
现场安全作业管控平台、统一视频、变电站机器人等音视频信息通过接入智能保电指挥系统后，通过音视频矩阵接入应急指挥系统进行展示。
视频矩阵就是将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲，一个M×N矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。即任意的一个输入和任意的一个输出。
应急指挥中心的音频拓扑如图4所示，其核心为数字音频处理器，数字音频处理器是一种数字化的音频信号处理设备。它先将多通道输入的模拟信号转化为数字信号，然后对数字信号进行一系列可调谐的算法处理，满足改善音质、矩阵混音、消噪、消回音、消反馈等应用需求。再通过数模转换输出多通道的模拟信号。
本实施例的音视频融合就是基于视频矩阵及数字音频处理器开展，将各类不同源头的音视频信息，通过转接装置，统一接口形式，接入到音视频矩阵及数字音频处理器中，实现信号的融合及统一管理。
音视频融合技术
基于视频矩阵的视频融合
机动应急卫星通信车通过光缆专线接入应急指挥系统，作为应急指挥系统传输的备用通道。
2.基于智能保电指挥系统的视频融合
基于智能保电指挥系统的聚合网关，现场安全作业管控平台、统一视频、变电站机器人等视频信息可以统一汇聚到智能保电指挥系统，并通过视频矩阵统一展示在应急指挥中心。
基于智能保电指挥系统的视频融合需要符合以下要求：
(1)业务系统上已有的视频，可保证用户持续在线状态；
(2)可提供通用的视频播放插件，或者视频格式可实时转换智能保电指挥系统。
3.基于音频矩阵的音频融合
天翼对讲系统通过特制的音频线缆接入应急指挥系统，天翼对讲可以通过应急指挥系统的扩音系统播放声音，提升天翼对讲系统的使用体验。
4.基于行政电话的音频融合
行政电话系统(包括电话会议、行政电话)的音频信号通过音频矩阵接入应急指挥系统，通过拨打特定的电话号码完成电话语音的接入。海事卫星电话系统通过拨打电话完成接入。
实施例二
本实施例提供了一种基于聚合网关的智能保电通信指挥平台。
一种基于聚合网关的智能保电通信指挥平台，包括：实施例一所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，以及应急通信系统，所述所述全景式保电指挥系统及经过应急通信系统将音视频数据进行融合后发送至应急指挥系统。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，其特征在于，包括：聚合网关，以及均与聚合网关连接的现场安全作业管控平台、统一视频监控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台，所述现场安全作业管控平台、统一视频监控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台均将各自获取的视频和/或图像经聚合网关上传至全景式保电指挥系统，并在全景式保电指挥系统通过音视频矩阵将音视频信息上传至应急指挥系统并在应急指挥系统的显示屏上进行显示。
2.根据权利要求1所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，其特征在于，所述聚合网关采用Web Service开发的接口程序和/或采用RPC开发的接口程序。
3.根据权利要求2所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，其特征在于，实时视频信息采用所述RPC开发的接口程序进行传输。
4.根据权利要求2所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，其特征在于，图像信息采用所述Web Service开发的接口程序进行传输。
5.根据权利要求1所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，其特征在于，所述现场安全作业管控平台、输电可视化监控平台、变电智能运维管控平台和隧道管廊综合管控平台中部署在外网的终端设备采用VPN通道连接至聚合网关。
6.根据权利要求1所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，其特征在于，所述统一视频监控平台中部署的终端设备采用光纤专网连接至聚合网关。
7.根据权利要求1所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，其特征在于，所述显示屏用于显示单路视频或者同时显示多路视频。
8.根据权利要求1所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，其特征在于，所述显示屏还用于显示基于地图的图像展示界面、图像轮播界面和图像墙展示界面。
9.根据权利要求1所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，其特征在于，所述音视频矩阵通过将多通道输入的模拟现货转化为数字信号，并对数字信号进行处理，再通过数模转换输出多通道的模拟信号实现。
10.一种基于聚合网关的智能保电通信指挥平台，其特征在于，包括：权利要求1-9任一项所述的基于聚合网关的智能保电通信指挥系统，以及应急通信系统，所述所述全景式保电指挥系统及经过应急通信系统将音视频数据进行融合后发送至应急指挥系统。
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