基于三位一體運維機制提升視頻監(jiān)控在線率探究

葉水勇 ，程 前 ，王文林 ，洪海霞 ，王 艷 ，許 賢 ，湯 瑩

（1.國網(wǎng)黃山供電公司，安徽 黃山 245000；2.國網(wǎng)休寧供電公司，安徽 黃山 245400）

0 引言

變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的輔助系統(tǒng)，是實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備工況監(jiān)視、遠(yuǎn)程操作輔助監(jiān)控、現(xiàn)場工作監(jiān)督、事故輔助分析、反事故演習(xí)、應(yīng)急指揮、安全警衛(wèi)等功能的重要技術(shù)手段。變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為提高變電站運行維護(hù)管理水平的重要抓手［1-2］。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋各電壓等級變電站，視頻監(jiān)控終端面廣量大。考慮到“十三五”規(guī)劃中逐年增加的站點，視頻監(jiān)控維護(hù)量不斷上升與運維人員有限的矛盾愈加突出，以往依靠人工逐站逐點被動巡檢的運維模式，將無法滿足缺陷及時發(fā)現(xiàn)的要求，攝像頭數(shù)量激增也將引起巡檢員不堪重負(fù)及由此帶來的巡檢不到位。黃山地區(qū)視頻監(jiān)控運維涉及市公司及5個縣公司，存在協(xié)調(diào)層次多、溝通效率低的現(xiàn)象，以致工作效率不夠高。另外，公司模擬攝像頭運行年限久，設(shè)備、線纜老化嚴(yán)重，加之常年風(fēng)吹雨淋，設(shè)備運行穩(wěn)定性差，故障率較高。因此，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維管理方式已難以適應(yīng)現(xiàn)實環(huán)境，迫切需要轉(zhuǎn)變運檢模式，提升集約化和精益化管理水平［3］。

針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維管理方面存在的問題，公司進(jìn)行了深入分析，一方面從提質(zhì)增效的角度出發(fā)構(gòu)建主動監(jiān)測、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、高效檢修“三位一體”主動運維機制。另一方面從提升系統(tǒng)運行可靠性、降低設(shè)備故障率的角度出發(fā)實施設(shè)備升級改造。兩種措施雙管齊下，共同服務(wù)于提升視頻監(jiān)控在線率這一目標(biāo)［4］。

1 視頻監(jiān)控智能掃描平臺架構(gòu)設(shè)計

視頻監(jiān)控智能掃描平臺架構(gòu)設(shè)計如圖1所示，由資源監(jiān)控層（集中監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集）、數(shù)據(jù)處理層（集中監(jiān)控數(shù)據(jù)處理）、業(yè)務(wù)服務(wù)層（運行展現(xiàn)與監(jiān)控管理）和用戶層（用戶和終端）4部分組成。

圖1 視頻監(jiān)控智能掃描平臺架構(gòu)設(shè)計

1.1 資源監(jiān)控層

資源監(jiān)控層（集中監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集）主要實現(xiàn)監(jiān)控資源的數(shù)據(jù)采集，包括前端攝像機、DVR、NVR、視頻服務(wù)器等視頻系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備［5］。

平臺提供的監(jiān)控功能包括視頻網(wǎng)管監(jiān)控、視頻質(zhì)量診斷監(jiān)控，實現(xiàn)對前端攝像機和后端視頻設(shè)備的監(jiān)控及視頻圖像質(zhì)量診斷與分析。

1.2 數(shù)據(jù)處理層

數(shù)據(jù)處理層實現(xiàn)對監(jiān)控對象數(shù)據(jù)、告警信息的統(tǒng)一匯聚和集中處理，主要包括配置數(shù)據(jù)分析處理、性能數(shù)據(jù)分析處理、統(tǒng)一告警分析處理、視頻質(zhì)量診斷數(shù)據(jù)分析處理，各種數(shù)據(jù)的傳輸統(tǒng)一通過信息總線［6］。

1.3 業(yè)務(wù)服務(wù)層

業(yè)務(wù)服務(wù)管理主要功能是通過管理來提高服務(wù)和內(nèi)控水平，通過科學(xué)管理來提升運維效益。運維服務(wù)平臺遵循綜合ITIL的規(guī)范，實現(xiàn)從救火式運維轉(zhuǎn)變到主動式管理。業(yè)務(wù)服務(wù)層為用戶提供了統(tǒng)一的運維管理服務(wù)，集中匯聚監(jiān)測視頻網(wǎng)中視頻設(shè)備的主要故障告警信息，實現(xiàn)運維監(jiān)控、告警監(jiān)控、工單處理的統(tǒng)一管理［7］。

2 研發(fā)過程及主要做法

2.1 專業(yè)管理工作的流程

視頻監(jiān)控運維管理流程如圖2所示。

2.2 主要流程說明

2.2.1 各流程節(jié)點描述

節(jié)點1：中心管理人員完成指標(biāo)設(shè)計，提出指標(biāo)要求，為運維人員指明工作方向。實施設(shè)備主人制，將運維責(zé)任落實到個人。

圖2 視頻監(jiān)控運維管理流程圖

節(jié)點2：公司部署視頻監(jiān)控智能掃描平臺，網(wǎng)控室巡檢員通過該掃描平臺完成故障攝像頭巡檢。為確保缺陷信息準(zhǔn)確無誤，同時對掃描平臺進(jìn)行修正，巡檢員需將掃描結(jié)果與視頻監(jiān)控客戶端中相應(yīng)攝像頭的運行狀態(tài)進(jìn)行比對，得出最終缺陷清單。

節(jié)點3：市、縣通信運維班負(fù)責(zé)人收到視頻監(jiān)控缺陷后，安排檢修人員、生產(chǎn)車輛趕赴現(xiàn)場完成消缺工作。

節(jié)點4：檢修人員分析故障原因、查找故障點，處理缺陷。

節(jié)點5：檢修人員向巡檢員反饋消缺結(jié)果。

節(jié)點6、7：巡檢員查看監(jiān)控客戶端，認(rèn)真檢查核對缺陷處理結(jié)果，確認(rèn)恢復(fù)正常后方可完結(jié)，保證缺陷閉環(huán)管理。巡檢員及時將缺陷處理結(jié)果通知檢修人員。

節(jié)點8：檢修人員收到巡檢員缺陷已消除的回復(fù)后，向運維班組負(fù)責(zé)人匯報缺陷處理情況，申請完工。

節(jié)點9：運維班組負(fù)責(zé)人聽取工作匯報，批準(zhǔn)完工。

節(jié)點10：檢修人員整理工作現(xiàn)場，工作結(jié)束。

節(jié)點11：巡檢員對缺陷所屬站點、缺陷發(fā)生時間、缺陷消除時間、缺陷原因、處理經(jīng)過、消缺情況、整改措施做好完整記錄，完成缺陷歸檔。

節(jié)點12：中心管理人員對指標(biāo)完成情況進(jìn)行深入分析，指出工作尚需改進(jìn)之處。結(jié)合指標(biāo)考核評價方法，對運維人員的工作質(zhì)量進(jìn)行量化考核。

2.2.2 實施有效管控

通過進(jìn)一步理順日常巡檢、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、現(xiàn)場消缺、反饋確認(rèn)、歸檔考核等階段的工作難點，明確流程關(guān)鍵節(jié)點，構(gòu)建并實施主動監(jiān)測、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、高效檢修“三位一體”主動運維機制，規(guī)范有序，環(huán)環(huán)相扣，穩(wěn)步推進(jìn)運維流程。

1）主動監(jiān)控。為解決巡檢效率低、巡視不到位問題，扭轉(zhuǎn)被動運維局面，提高視頻監(jiān)控在線率，提出部署視頻監(jiān)控智能掃描平臺。網(wǎng)控室巡檢員通過該掃描平臺完成日常巡檢，與人工巡檢相比，大大提升了巡檢效率。

視頻監(jiān)控智能掃描平臺基于瀏覽器／服務(wù)器結(jié)構(gòu)，將位置分散、各自獨立管理的眾多硬盤錄像機進(jìn)行有效整合，實現(xiàn)視頻資源全面監(jiān)控［8］。該掃描平臺進(jìn)行站端數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、清洗匯總并保存，供主站管理服務(wù)器查詢調(diào)用，實現(xiàn)對站端視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集中管理。

2）統(tǒng)一協(xié)調(diào)。在構(gòu)建“三位一體”主動運維機制之前，網(wǎng)控室無專人負(fù)責(zé)視頻監(jiān)控日常巡檢、消缺協(xié)調(diào)工作，未能有效做到各行其職、各負(fù)其責(zé)。另外，網(wǎng)控室運維人員發(fā)現(xiàn)缺陷后先向網(wǎng)控室負(fù)責(zé)人匯報，再由網(wǎng)控室負(fù)責(zé)人通知市縣相應(yīng)運維負(fù)責(zé)人安排處理，溝通效率較低。指定專人巡檢、協(xié)調(diào)前，視頻監(jiān)控缺陷流轉(zhuǎn)過程如圖3所示。

圖3 指定專人協(xié)調(diào)前缺陷流轉(zhuǎn)示意圖

為打破市、縣各班組管理協(xié)調(diào)層次多、溝通效率低的局面，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，建立順暢溝通機制，明確職責(zé)分工，統(tǒng)一協(xié)調(diào)各運維主體，信通公司網(wǎng)控室指定專人作為視頻監(jiān)控巡檢員。巡檢員負(fù)責(zé)視頻監(jiān)控日常巡檢，并與市、縣通信運維班負(fù)責(zé)人直接對接，根據(jù)缺陷所屬站點情況，第一時間派發(fā)缺陷工單至相應(yīng)運維負(fù)責(zé)人。

巡檢員全程跟蹤、統(tǒng)一協(xié)調(diào)缺陷處理過程，直至缺陷處理完畢，實現(xiàn)缺陷發(fā)現(xiàn)、通知、處理、反饋、確認(rèn)、歸檔的閉環(huán)管理［9］。

指定專人負(fù)責(zé)日常巡檢、統(tǒng)一協(xié)調(diào)各運維主體后缺陷流轉(zhuǎn)過程如圖4所示。

3）高效檢修。為提高檢修效率，公司從故障預(yù)判、工器具管理、技能培訓(xùn)、車輛保障等方面加強了管理。

（1）故障預(yù)判。為避免盲目檢修，首先基于故障現(xiàn)象進(jìn)行故障預(yù)判，初步定位故障點，如是全站掉線則從網(wǎng)絡(luò)故障、硬盤錄像機宕機或掉電角度排查；如是個別攝像頭掉線則進(jìn)一步核實、消缺。

圖4 指定專人協(xié)調(diào)后缺陷流轉(zhuǎn)過程示意圖

（2）工器具管理。班組工器具分門別類，定位擺放，取用高效，同時明確工器具管理負(fù)責(zé)人。班組備品備件實行統(tǒng)一管理，滿足現(xiàn)場檢修時效性需要。建立備品備件管理臺賬，實時掌握備品備件使用及剩余情況［10］。

（3）技能培訓(xùn)。為提高檢修水平，通過實際運維檢修與理論講解分析有機結(jié)合的方式開展針對性培訓(xùn)，運維人員技能水平得到提高、工作能力得到加強，可做到快速準(zhǔn)確分析出故障原因，保質(zhì)保量完成消缺工作。同時，落實規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)一步提升了視頻監(jiān)控運維管理水平。

（4）車輛保障。信通公司生產(chǎn)用車實行集中管理、統(tǒng)一調(diào)度，為趕赴現(xiàn)場的檢修人員提供可靠高效的車輛保障。

“三位一體”主動運維機制的實施應(yīng)用，全面及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)故障，大大提升運維檢修效率，提高了視頻監(jiān)控在線率。

2.3 設(shè)備升級提升監(jiān)控系統(tǒng)可靠性

考慮到公司變電站模擬攝像頭運行年限久，設(shè)備、線纜老化嚴(yán)重的實際情況，為告別“頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳”的檢修方式，將采用老舊模擬攝像頭的站點通過技改項目全站升級改造成高清攝像頭，切實降低設(shè)備故障率，提升監(jiān)控系統(tǒng)整體運行可靠性，提高視頻監(jiān)控在線率。

技術(shù)升級后的攝像頭具備如下功能：一是可360°旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)最大限度最廣范圍監(jiān)控；二是具備自動跟蹤功能，識別監(jiān)控范圍內(nèi)移動目標(biāo)并自動追蹤；三是具備看守位功能，可根據(jù)實際情況將重點監(jiān)控區(qū)域設(shè)置為看守位，當(dāng)攝像頭無人操作時，將自動轉(zhuǎn)動到看守位實施監(jiān)控。

2.4 確保流程正常運行的人力資源保證

為保證運維管理流程正常運轉(zhuǎn)，明確目標(biāo)任務(wù)、強化責(zé)任落實、注重統(tǒng)一協(xié)調(diào)，確保扎實有序開展各項工作。同時，信通公司定期召開運行分析會，從缺陷次數(shù)、缺陷原因、消缺效率、在線率指標(biāo)完成情況等方面分析當(dāng)前運維工作存在的問題，定量分析市、縣公司缺陷處理、檢修計劃的執(zhí)行情況，促進(jìn)視頻監(jiān)控運維管理水平的不斷提升［11］。

公司視頻監(jiān)控運維管理組織機構(gòu)如圖5所示。

圖5 視頻監(jiān)控運維管理組織機構(gòu)圖

中心管理人員負(fù)責(zé)指標(biāo)設(shè)計、指標(biāo)管控、工作質(zhì)量考核評價，聽取視頻監(jiān)控運維情況匯報，協(xié)調(diào)解決運維管理中出現(xiàn)的重大情況和問題。

網(wǎng)控室負(fù)責(zé)視頻監(jiān)控平臺主站和通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)配置、視頻監(jiān)控日常巡檢、通知缺陷、缺陷處理確認(rèn)、缺陷歸檔及檢修計劃管理工作［12-13］。

市公司通信運維班負(fù)責(zé)市域110 kV變電站及所有220 kV變電站視頻監(jiān)控站端系統(tǒng)的運行維護(hù)；負(fù)責(zé)本班視頻監(jiān)控技改項目組織實施、驗收、竣工資料上報及現(xiàn)場安全管控。

縣公司通信運維班負(fù)責(zé)縣域110 kV變電站及35 kV變電站視頻監(jiān)控站端系統(tǒng)的運行維護(hù)；負(fù)責(zé)本班視頻監(jiān)控技改項目組織實施、驗收、竣工資料上報及現(xiàn)場安全管控。

2.5 保證流程正常運行的專業(yè)管理績效考核

2.5.1 績效評價的指標(biāo)體系

1）安全指標(biāo)：不發(fā)生任何安全事故。

2）質(zhì)量指標(biāo)：保質(zhì)保量完成運維工作。

3）對標(biāo)指標(biāo)：視頻接入率和視頻監(jiān)控在線率。

視頻接入率=（已接入110 kV變電站數(shù)量+已接入220 kV變電站數(shù)量）／（110 kV變電站總數(shù)+220 kV變電站總數(shù)）。此指標(biāo)用于督促公司基建變電站視頻監(jiān)控的及時接入，占20%權(quán)重。

視頻監(jiān)控在線率=∑（日巡檢在線率）／考核期天數(shù)，其中：日在線率=日在線數(shù)量／攝像頭總數(shù)。此指標(biāo)用于督促公司保障變電站視頻監(jiān)控在線率，占80%權(quán)重。

2.5.2 績效評價與考核依據(jù)

實行指標(biāo)一張表，對各項指標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，明確考核細(xì)則，推行獎懲結(jié)合機制，考核周期為月度考核。按照表內(nèi)設(shè)定內(nèi)容對運維人員工作質(zhì)量進(jìn)行績效考核。

3 實施效果

1）運維流程全面管控。實現(xiàn)日常巡檢、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、檢修作業(yè)、反饋確認(rèn)閉環(huán)管控，確保主動、及時、準(zhǔn)確、快速完成消缺工作。

2）高效優(yōu)質(zhì)檢修。發(fā)現(xiàn)缺陷后，24小時內(nèi)完成設(shè)備檢修、消缺工作。

3）升級改造全面完成。以保證安全、質(zhì)量為前提，全面完成全年變電站視頻監(jiān)控升級改造任務(wù)，將穩(wěn)定性差的老舊模擬攝像頭升級成高清晰度、高可靠性的數(shù)字?jǐn)z像頭，逐步提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)整體運行可靠性。

4）實現(xiàn)視頻監(jiān)控在線率指標(biāo)大于等于99.99%。

5）提升運維人員業(yè)務(wù)水平。加強技術(shù)培訓(xùn)，強化人才培養(yǎng)，實現(xiàn)運維人員全方位掌握視頻監(jiān)控站端系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、主站平臺，為監(jiān)控系統(tǒng)流暢穩(wěn)定運行提供堅實的人才保證。

4 結(jié)束語

通過全面實施“三位一體”主動運維機制，以提高視頻監(jiān)控在線率為核心，以提升監(jiān)控系統(tǒng)可靠性為宗旨，圍繞巡檢及時準(zhǔn)確、統(tǒng)一溝通協(xié)調(diào)、高效優(yōu)質(zhì)檢修的原則，不斷提升運維檢修效率和質(zhì)量，實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

［1］ 職偉．無人值守變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)深度解析［J］．電子設(shè)計工程，2012，20（7）：88-90.

［2］ 蘇和.變電站智能輔助系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［D］.北京：華北電力大學(xué)，2012.

［3］ 陳建平，張俊康.變電站遠(yuǎn)程視頻輔助巡視操作系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用［J］.供用電，2011，28（2）：41-44.

［4］ 張華.北碚水土無人值守變電站遙視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用與研究［D］.重慶：重慶大學(xué)，2008.

［5］ 唐玲麗，潘瑩，吳麗娟.變電站環(huán)境視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全存儲策略研究與探討［J］.廣西廣播電視大學(xué)學(xué)報，2012，23（1）：39-41.

［6］ 李功新，林國賢，朱忠勇.變電站遠(yuǎn)程視頻輔助監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)［J］.福建電力與電工，2008，28（3）：31-34.

［7］ 寧雪峰.變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)在東莞供電局集控中心的應(yīng)用探索［D］.廣州：華南理工大學(xué)，2010.

［8］ 孫偉紅.變電站智能巡檢系統(tǒng)研究與應(yīng)用［J］.電氣技術(shù)，2012，23（2）：60-62.

［9］ 黃敏，樂堅浩，王志毅.220 kV變電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控中心系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.電力自動化設(shè)備，2005，25（11）：69-71.

［10］劉保綱.電力系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究［D］.鄭州：鄭州大學(xué)，2009.

［11］ 張寶華，李靜，孫毅.無人值守變電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)［J］.電力科學(xué)與工程，2009，25（9）：76-78.

［12］張建民.變電站遙視系統(tǒng)動力環(huán)境數(shù)據(jù)的集成與實現(xiàn)［D］.北京：北京交通大學(xué)，2008.

［13］孫明濤，衣袖帥，林亮成.變電站網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和級聯(lián)擴展的實現(xiàn)［J］.北京工商大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，26（6）：29-33.