一種基于4g專網(wǎng)結(jié)合vpn網(wǎng)絡(luò)的變電站內(nèi)監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變電站的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，全國(guó)各地連續(xù)發(fā)生電力設(shè)備的被盜與破壞案件，不僅威脅著電網(wǎng)的安全運(yùn)行，還嚴(yán)重影響了工業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的生活用電，為確保電力設(shè)施安全運(yùn)行，減少財(cái)產(chǎn)的損失，保障城市電網(wǎng)正常運(yùn)行，有必要采取果斷的措施，可以利用高科技手段和有效的管理來(lái)不斷減少這樣的事件的發(fā)生。
[0003]如今智能變電站管理的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和自動(dòng)化是電力發(fā)展要求的必然趨勢(shì)，變電站的無(wú)人值守、綜合管理和安全管理是電網(wǎng)現(xiàn)代化的必由之路。通過(guò)變電站安防及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以遠(yuǎn)程巡視各類設(shè)備的運(yùn)行情況、人員的操作情況，實(shí)時(shí)獲得現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警信息，通過(guò)錄像記錄對(duì)事故情況進(jìn)行追溯。
[0004]目前申請(qǐng)人所轄供電公司轄區(qū)內(nèi)已有大量無(wú)人值守變電站，雖然安防視頻監(jiān)控技術(shù)在電力行業(yè)很早就得到了應(yīng)用，但是由于網(wǎng)絡(luò)限制，沒有一套基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)動(dòng)報(bào)警、視頻監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)控防盜系統(tǒng)。
[0005]遠(yuǎn)程監(jiān)控防盜系統(tǒng)目前存在的問題:
[0006]I)無(wú)法及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)
[0007]隨著大批變電站的無(wú)人值班化，變電站的日常巡視與倒閘操作卻因各種客觀條件的制約，仍然沿襲著以往的傳統(tǒng)工作模式，相關(guān)工作人員與管理人員必須到場(chǎng)到位；
[0008]2)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)繁瑣
[0009]視頻監(jiān)控鋪設(shè)路線繁多，施工復(fù)雜。且監(jiān)控圖像一般只能在控制中心觀看，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需要鋪設(shè)大量的視頻線、網(wǎng)絡(luò)線、控制線和電源線，帶來(lái)了人力和物力上的巨大開銷；
[0010]3)普通攝像機(jī)圖像質(zhì)量已不能滿足遠(yuǎn)程監(jiān)視的要求
[0011]模擬攝像機(jī)經(jīng)過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換后，圖像質(zhì)量受損，模擬信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸，信號(hào)衰減嚴(yán)重，易受干擾，圖像質(zhì)量不佳，圖像分辨率固定為PAL或NTSC，無(wú)法滿足更高清晰度、更高分辨率的監(jiān)控要求；視頻信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍較小，難以滿足各種特定應(yīng)用的需求，比如低噪聲、寬動(dòng)態(tài)、高幀率等需求；無(wú)法實(shí)現(xiàn)分發(fā)、長(zhǎng)距離傳輸、共享等需求；
[0012]4)現(xiàn)場(chǎng)安全隱患
[0013]變電站分布廣，周圍環(huán)境復(fù)雜且無(wú)人值守，站內(nèi)的安全問題就顯得比較突出，必須解決防火、防盜、防水等安全問題，保障設(shè)備的運(yùn)行安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于4G專網(wǎng)結(jié)合VPN網(wǎng)絡(luò)的變電站內(nèi)監(jiān)控方法，所述的監(jiān)控方法采用雙重安全保障，以建立可信的安全連接，確保數(shù)據(jù)的安全傳輸；其采用4G專網(wǎng)接入模式，使得現(xiàn)有的無(wú)人變電站站監(jiān)控系統(tǒng)可以安全地接入遠(yuǎn)程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)，通過(guò)電信的分組數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和VPDN平臺(tái)，在VPDN網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上使用VPN虛擬撥號(hào)功能，用戶終端側(cè)在連接至服務(wù)器端VPN服務(wù)器后，需要再次進(jìn)行VPN的驗(yàn)證，才能登錄視頻監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行操作。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種基于4G專網(wǎng)結(jié)合VPN網(wǎng)絡(luò)的變電站內(nèi)監(jiān)控方法，其特征是所述的監(jiān)控方法通過(guò)下列步驟實(shí)現(xiàn):
[0016]I)在現(xiàn)場(chǎng)的視頻采集終端側(cè)，視頻采集單元的現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)采集視頻畫面，視頻信號(hào)傳送至視頻監(jiān)控采集終端的視頻監(jiān)控主機(jī)，視頻監(jiān)控主機(jī)將視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，通過(guò)視頻主機(jī)的4G網(wǎng)絡(luò)模塊，采用系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的VPDN撥號(hào)賬號(hào)，接入現(xiàn)場(chǎng)的4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；
[0017]2)用戶側(cè)終端的編碼數(shù)據(jù)通過(guò)電信基站，傳送至電信端分組數(shù)據(jù)處理中心，然后通過(guò)VPDN分組平臺(tái)傳至服務(wù)器接入端；
[0018]3)服務(wù)器由電信專網(wǎng)接入VPDN總線，通過(guò)VPDN專用配置路由器，接入服務(wù)器機(jī)房，連接至VPN服務(wù)器；VPN服務(wù)器進(jìn)行訪問控制、文件加密，IP封裝等認(rèn)證工作；
[0019]4)通過(guò)VPN服務(wù)器認(rèn)證后，視頻信號(hào)數(shù)據(jù)傳送至視頻服務(wù)器，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行視頻編碼解壓、視頻展現(xiàn)、存儲(chǔ)分配等工作；
[0020]5)在用戶連接終端側(cè)，客戶端連線用戶終端通過(guò)電腦、便攜電腦、平板電腦、手機(jī)等設(shè)備的4G網(wǎng)絡(luò)模塊，直接連線至4G VPDN網(wǎng)絡(luò)，連線后通過(guò)VPN虛擬撥號(hào)設(shè)置通過(guò)VPN服務(wù)器驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后，連接視頻服務(wù)器端查看遠(yuǎn)程視頻畫面和歷史視頻數(shù)據(jù)。
[0021]其所述的監(jiān)控方法通過(guò)下列監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn):
[0022]所述的監(jiān)控系統(tǒng)用由用戶終端側(cè)、電信側(cè)和服務(wù)器端接入側(cè)三部分組成；
[0023]所述的用戶終端側(cè)，分別由現(xiàn)場(chǎng)的視頻采集終端側(cè)和用戶連接終端側(cè)組成；
[0024]其中，現(xiàn)場(chǎng)視頻采集終端側(cè)，至少包括現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控主機(jī)和視頻采集單元，用于將現(xiàn)場(chǎng)的視頻畫面通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器端；用戶連接終端側(cè)，則是使用電腦、移動(dòng)終端、便攜電腦等通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接至服務(wù)器端進(jìn)行查看視頻數(shù)據(jù)；
[0025]所述的電信側(cè):是指由電信運(yùn)營(yíng)商提供的接入服務(wù)，包括4G連接電信基站、分組數(shù)據(jù)處理中心以及VPDN網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)；
[0026]所述的服務(wù)器端接入側(cè):由VPDN接入路由、VPN服務(wù)器、視頻服務(wù)器、視頻數(shù)據(jù)服務(wù)器組成；
[0027]其中，VPDN路由器負(fù)責(zé)接入電信VPDN專網(wǎng)，并通過(guò)路由器分配網(wǎng)絡(luò)至下級(jí)服務(wù)器；VPN服務(wù)器則負(fù)責(zé)驗(yàn)證VPN虛擬撥號(hào)用戶信息；視頻服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，用與運(yùn)行視頻監(jiān)控服務(wù)端平臺(tái)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
[0028]具體的，所述用戶終端側(cè)至少包括下列前端設(shè)備:
[0029]現(xiàn)場(chǎng)視頻采集終端側(cè)的視頻監(jiān)控主機(jī)；
[0030]用戶連接終端側(cè)的電腦、移動(dòng)終端或便攜電腦。
[0031]具體的，所述用戶終端側(cè)的前端設(shè)備連接電信4G網(wǎng)絡(luò)撥入電信VPDN平臺(tái)，通過(guò)VPDN專網(wǎng)連接至服務(wù)器端側(cè)，此時(shí)所述的前端設(shè)備已經(jīng)連接至服務(wù)器端，完成VPDN的網(wǎng)絡(luò)連接工作。
[0032]進(jìn)一步的，所述的前端設(shè)備連接至VPDN網(wǎng)絡(luò)后，需要連接VPN認(rèn)證服務(wù)器，通過(guò)VPN服務(wù)器進(jìn)行二次認(rèn)證，才能與視頻認(rèn)證服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0033]進(jìn)一步的，所述的VPN的認(rèn)證至少包括訪問控制、文件加密\解密、報(bào)文認(rèn)證或IP封裝。
[0034]本技術(shù)方案所述的監(jiān)控方法采用4G VPDN網(wǎng)絡(luò)，直接由電信鋪設(shè)專線至服務(wù)器機(jī)房，從物理上實(shí)現(xiàn)了與INTERNET公眾網(wǎng)絡(luò)的隔離，再通過(guò)電信的分組數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和VPDN平臺(tái)，使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全可靠。
[0035]所述的監(jiān)控方法在VPDN網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上使用VPN虛擬撥號(hào)功能，用戶在連接至服務(wù)器端VPN服務(wù)器后，需要再次進(jìn)行VPN的驗(yàn)證，才能登錄視頻監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行操作，采用雙重安全保障，建立可信的安全連接，確保數(shù)據(jù)的安全傳輸。
[0036]在所述的監(jiān)控方法中，VPDN網(wǎng)絡(luò)提供的是內(nèi)部IP地址和專網(wǎng)連接，服務(wù)器端不會(huì)在INTERNET公眾網(wǎng)絡(luò)上暴露任何IP地址，以提高變電站無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的安全性，滿足電力企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全要求。
[0037]在所述的監(jiān)控方法中，采用4G專網(wǎng)接入模式，使得現(xiàn)有的無(wú)人變電站站監(jiān)控系統(tǒng)可以安全地接入遠(yuǎn)程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)，通過(guò)電信的分組數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和VPDN平臺(tái)，在VPDN網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上使用VPN虛擬撥號(hào)功能，用戶終端側(cè)在連接至服務(wù)器端VPN服務(wù)器后，需要再次進(jìn)行VPN的驗(yàn)證，才能登錄視頻監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行操作；所述的監(jiān)控方法采用雙重安全保障，以建立可信的安全連接，確保數(shù)據(jù)的安全傳輸。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0039]1.采用4G VPDN網(wǎng)絡(luò)，由于該網(wǎng)絡(luò)直接由電信鋪設(shè)專線至服務(wù)器機(jī)房，從物理上就實(shí)現(xiàn)了與INTERNET的隔離，再通過(guò)電信的分組數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和VPDN平臺(tái)，使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全可靠；
[0040]2.在VPDN網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上使用VPN虛擬撥號(hào)功能，用戶在連接至服務(wù)器端VPN服務(wù)器后，需要再次進(jìn)行VPN的驗(yàn)證，才能登錄視頻監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行操作，這樣采用雙重安全保障，建立可信的安全連接，確保數(shù)據(jù)的安全傳輸；
[0041]3.由于VPDN網(wǎng)絡(luò)提供的是內(nèi)部IP地址和專網(wǎng)連接，所以區(qū)別傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接模式，服務(wù)器端不會(huì)再INTERNET上暴露任何IP地址，所以本系統(tǒng)在變電站無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的安全性上，完全滿足電力企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全要求。
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1是本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)的組成架構(gòu)示意圖；
[0043]圖2是本發(fā)明監(jiān)控方法中數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0045]圖1中，本發(fā)明技術(shù)方案中的監(jiān)控系統(tǒng)組成架構(gòu)介紹如下:
[0046]整個(gè)系統(tǒng)用由用戶終端側(cè)、電信側(cè)、服務(wù)器端接入側(cè)組成。
[0047]用戶終端側(cè):分別由現(xiàn)場(chǎng)的視頻采集終端側(cè)和用戶連接終端側(cè)組成。
[0048]現(xiàn)場(chǎng)視頻采集終端側(cè)，主要是指現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控主機(jī)、視頻采集單元等，作用是將現(xiàn)場(chǎng)的視頻畫面通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器端。而用戶連接終端側(cè)，則是使用電腦、移動(dòng)終端、便攜電腦等設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接至服務(wù)器端進(jìn)行查看視頻數(shù)據(jù)。
[0049]電信側(cè):主要是由電信提供的接入服務(wù)，包括4G連接電信基站、分組數(shù)據(jù)處理中心以及VPDN網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。由于此塊業(yè)務(wù)都是由電信直接提供服務(wù)所以不再展開介紹。
[0050]服務(wù)器端接入側(cè):由VPDN接入路由、VPN服務(wù)器、視頻服務(wù)器、視頻數(shù)據(jù)服務(wù)器組成。VPDN路由器負(fù)責(zé)接入電信VPDN專網(wǎng)，并通過(guò)路由器分配網(wǎng)絡(luò)至下級(jí)服務(wù)器。VPN服務(wù)器則負(fù)責(zé)驗(yàn)證VPN虛擬撥號(hào)用戶信息。視頻服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，用與運(yùn)行視頻監(jiān)控服務(wù)端平臺(tái)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
[0051]隨著目前4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和網(wǎng)絡(luò)覆蓋，能確保視頻信號(hào)的傳輸效果更佳、更穩(wěn)定，同時(shí)兼顧網(wǎng)絡(luò)的安全性，本技術(shù)方案采用VPDN(Virtual Private Dial — up Networks,又稱為虛擬專用撥號(hào)網(wǎng)，是基于撥號(hào)用戶的虛擬專用撥號(hào)網(wǎng)業(yè)務(wù))網(wǎng)絡(luò)結(jié)合VPN(VirtualPrivate Network，虛擬專用網(wǎng)絡(luò))網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)模式對(duì)系統(tǒng)構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0052]中國(guó)電信的4G VPDN網(wǎng)絡(luò)，是基于電信高速分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為移動(dòng)客戶