基于流媒体的电网监控系统及方法[发明专利]

*CN103327307A*

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103327307 A(43)申请公布日 2013.09.25

(12)发明专利申请

(21)申请号 201310245087.4(22)申请日 2013.06.18(66)本国优先权数据

201310081044.7 2013.03.14 CN

(71)申请人山东电力集团公司青岛供电公司

地址266003 山东省青岛市市南区刘家峡路

17号青岛供电公司

申请人国电南瑞科技股份有限公司(72)发明人刘远龙 熊纬 于立涛 李建英

王杉 王超 周立秋 张春晓(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理

有限公司 11250

代理人寇海侠(51)Int.Cl.

H04N 21/7(2011.01)

H04N 7/18(2006.01)

权利要求书2页 说明书6页 附图2页权利要求书2页 说明书6页 附图2页

(54)发明名称

基于流媒体的电网监控系统及方法(57)摘要

本发明涉及一种基于流媒体的电网监控系统，包括：客户端、中心服务器、多个子服务器和监控装置，所述客户端向中心服务器发出获取实时视频流的请求，所述中心服务器搜索所述实时视频流所在的子服务器，将子服务器的地址发送给客户端，同时向所述子服务器发出建立连接的命令，所述子服务器将从监控装置获取的视频流封装后发送给所述客户端，当有其他客户端同时发出获取实时视频流的请求时，所述子服务器向所述其他客户端转发所述实时视频流；本发明避免了监控装置由于硬件局限无法满足多个客户端同时发出获取视频流的请求的技术问题。CN 103327307 ACN 103327307 A

权 利 要 求 书

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1.一种基于流媒体的电网监控系统，其特征在于，包括：客户端，通过网络与中心服务器连接，具体包括：请求模块，向所述中心服务器的响应模块发出获取实时视频流的请求，并接收响应结果；

视频管理模块，接收所述中心服务器发送的所述实时视频流所在的子服务器的地址，并与所述地址建立连接调取所述实时视频流；

解码模块，与所述视频管理模块相连，根据所述实时视频流的格式选择相应的解码器进行解码；

中心服务器，具体包括：响应模块，接收所述请求模块发送的获取实时视频流的请求，做出同意建立连接或拒绝连接的响应结果；

搜索模块，与所述响应模块相连，用于根据同意建立连接的响应结果搜索管理所述实时视频流的子服务器地址，并将所述子服务器地址发送给所述视频管理模块，同时向所述子服务器发出与所述客户端建立连接的指令；

控制模块，用于对子服务器所管理的监控装置进行配置和预置命令；多个子服务器，其中，每个子服务器包括：

流媒体管理模块，与所述中心服务器相连，用于与所述客户端建立连接后，封装从所述监控装置获取的实时视频流，并将所述实时视频流发送给所述客户端的所述视频管理模块；当其他客户端同时请求获取所述实时视频流，并与所述子服务器建立连接后，所述流媒体管理模块向所述其他客户端转发所述实时视频流；

监控装置，与所述子服务器相连，将所采集的实时视频流发送给所述流媒体管理模块；与所述控制模块相连，接受所述中心服务器的配置和预置命令。

2.根据权利要求1所述的基于流媒体的电网监控系统，其特征在于，所述响应模块还包括：

权限模块，所述权限模块用于当所述客户端请求访问所述控制模块时，判断所述客户端是否为管理级客户端，若是，则发出允许访问所述控制模块的响应；否则，做出拒绝访问所述控制模块的响应。

3.根据权利要求1或2所述的基于流媒体的电网监控系统，其特征在于，所述子服务器还包括：

视频远程回放模块，与所述流媒体管理模块相连，用于封装已存储的历史视频流，当所述客户端发出请求获取存储的历史视频流时，向所述视频管理模块发送历史视频流。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于流媒体的电网监控系统，其特征在于，所述流媒体管理模块还用于将从所述监控装置获取的视频流存储至本地存储器中。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于流媒体的电网监控系统，其特征在于，所述子服务器还包括：

报警模块，与所述监控装置相连，获取所述监控装置的工作状态信息、通道状态信息和监控信息，当发生异常情况时，发出报警信号。

6.根据权利要求1-5任一所述的基于流媒体的电网监控系统，其特征在于，所述监控装置包括：包括硬盘摄像机或摄像头。

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权 利 要 求 书

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7.根据权利要求1-6任一所述的基于流媒体的电网监控系统，其特征在于，所述客户端与所述中心服务器和子服务器均采用实时数据流传输协议通信。

8.一种基于流媒体的电网监控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：客户端向中心服务器发出获取实时视频流的请求；S2：所述中心服务器接收并响应所述请求，将响应结果发送给所述客户端；S3：所述中心服务器根据建立连接的响应结果搜索管理所述实时视频流的子服务器地址，并将所述子服务器地址发送给客户端的视频管理模块，同时向所述子服务器发出与客户端建立连接的指令；

S4：所述子服务器与所述客户端建立连接后，所述子服务器将实时视频流封装后发送给所述客户端；

S5：所述子服务器判断是否有其他客户端向所述服务器发出获取所述实时视频流的请求，若是，则执行步骤S6；否则，执行步骤S7；

S6：所述子服务器将获取的所述实时视频流封装后直接转发给其他客户端；S7：当所述客户端与所述子服务器断开连接后，本次任务结束。9.根据权利要求8所述的基于流媒体的电网监控方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括当客户端请求已存储的历史视频流时，将所述存储的历史视频流封装后发给客户端的步骤。

10.根据权利要求8所述的基于流媒体的电网监控方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S101：所述客户端向所述中心服务器发出配置监控装置的请求；S102：所述中心服务器判断所述客户端是否具有管理权限，若是，则执行步骤S103；若否则执行步骤S104；

S103：所述客户端更改对所述监控装置的配置；S104：所述客户的本次请求执行结束。

11.根据权利要求8或10所述的基于流媒体的电网监控方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S201：所述子服务器对所述监控装置的状态和获取的视频流进行分析，判断是否发生异常情况，若是，则执行步骤S202；若否，则执步骤S203；

S202：发出告警信号；S203：结束本次分析任务。

12.根据权利要求8-11任一所述的基于流媒体的电网监控方法，其特征在于，所述客户端与所述中心服务器和子服务器均采用实时数据流传输协议通信。

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说 明 书

基于流媒体的电网监控系统及方法

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技术领域

[0001]

本发明涉及智能电网技术领域，具体是一种基于流媒体的电网监控系统及方法。

背景技术

随着电网规模的不断扩大，变电站自动化技术不断进步，无人值守模式已在电网

中得到大力推广。电网监视在电网维护过程中占有不可忽视的地位，利用智能化的手段远程进行设备遥控操作监视、变电站设备运行状况监视、动力环境监视等需求日益迫切。变电站数目较多，地域分布广，且很多地处人烟稀少的区域，给维护管理带来了诸多不便。[0003] 中国专利文献CN1019547A公开了一种电网监控系统，包括设置在各变电站的站端处理单元，站端处理单元通过网络视频流连接视频监控设备，通过模拟量数据电缆连接有环境信息采集设备，站端处理单元还连接有存储设备。站端处理单元通过网络连接地区级主站监控系统，地区级主站监控系统通过网络连接有省级主站监控系统，从而实现以省为单位监控、管理其区域内的视频及环境信息。该发明可以实时地、全方位地监控站端变电站现场的视频信息、环境信息，最大程度地提高了变电站的安全。但是上述发明中，需要访问视频流的地区级主站监控系统、省级主站监控系统作为客户端不止一个，而视频监控设备由于本身的硬件局限，仅能允许一定数量的客户端同时访问，多个客户端在同时通过网络视频流连接视频监控设备时，有的客户端就会无法获得视频流；而且，由于对视频监控设备输出的视频数据没有统一的标准，因此不同厂家生产的视频监控设备输出的视频流格式不同，客户端无法完全兼容。

[0002]

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是现有技术中视频监控设备无法满足多个客户端同时访问，而且不同厂家生产的视频监控设备输出的视频流格式不同能否致客户端无法完全兼容的技术问题，从而提供一种能够满足多个客户端同时访问的基于流媒体的电网监控系统。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：[0006] 一种基于流媒体的电网监控系统，包括：[0007] 客户端，通过网络与中心服务器连接，具体包括：[0008] 请求模块，向所述中心服务器的响应模块发出获取实时视频流的请求，并接收响应结果；

[0009] 视频管理模块，接收所述中心服务器发送的所述实时视频流所在的子服务器的地址，并与所述地址建立连接调取所述实时视频流；[0010] 解码模块，与所述视频管理模块相连，根据所述实时视频流的格式选择相应的解码器进行解码；

[0011] 中心服务器，具体包括：[0012] 响应模块，接收所述请求模块发送的获取实时视频流的请求，做出同意建立连接

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说 明 书

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或拒绝连接的响应结果；[0013] 搜索模块，与所述响应模块相连，用于根据同意建立连接的响应结果搜索管理所述实时视频流的子服务器地址，并将所述子服务器地址发送给所述视频管理模块，同时向所述子服务器发出与所述客户端建立连接的指令；[0014] 控制模块，用于对子服务器所管理的监控装置进行配置和预置命令；多个子服务器，其中，每个子服务器包括：[0015] 流媒体管理模块，与所述中心服务器相连，用于与所述客户端建立连接后，封装从所述监控装置获取的实时视频流，并将所述实时视频流发送给所述客户端的所述视频管理模块；当其他客户端同时请求获取所述实时视频流，并与所述子服务器建立连接后，所述流媒体管理模块向所述其他客户端转发所述实时视频流；[0016] 监控装置，与所述子服务器相连，将所采集的实时视频流发送给所述流媒体管理模块；与所述控制模块相连，接受所述中心服务器的配置和预置命令。[0017] 所述响应模块还包括：[0018] 权限模块，所述权限模块用于当所述客户端请求访问所述控制模块时，判断所述客户端是否为管理级客户端，若是，则发出允许访问所述控制模块的响应；否则，做出拒绝访问所述控制模块的响应。

[0019] 所述子服务器还包括：[0020] 视频远程回放模块，与所述流媒体管理模块相连，用于封装已存储的历史视频流，当所述客户端发出请求获取存储的历史视频流时，向所述视频管理模块发送历史视频流。[0021] 所述流媒体管理模块还用于将从所述监控装置获取的视频流存储至本地存储器中。

[0022] 所述子服务器还包括：[0023] 报警模块，与所述监控装置相连，获取所述监控装置的工作状态信息、通道状态信息和监控信息，当发生异常情况时，发出报警信号。[0024] 所述监控装置包括：包括硬盘摄像机或摄像头。

[0025] 所述客户端与所述中心服务器和子服务器均采用实时数据流传输协议通信。[0026] 基于同一发明构思，本发明还提供一种基于流媒体的电网监控方法，包括以下步骤：

[0027] S1：客户端向中心服务器发出获取实时视频流的请求；[0028] S2：所述中心服务器接收并响应所述请求，将响应结果发送给所述客户端；[0029] S3：所述中心服务器根据建立连接的响应结果搜索管理所述实时视频流的子服务器地址，并将所述子服务器地址发送给客户端的视频管理模块，同时向所述子服务器发出与客户端建立连接的指令；[0030] S4：所述子服务器与所述客户端建立连接后，所述子服务器将实时视频流封装后发送给所述客户端；[0031] S5：所述子服务器判断是否有其他客户端向所述服务器发出获取所述实时视频流的请求，若是，则执行步骤S6；否则，执行步骤S7；[0032] S6：所述子服务器将获取的所述实时视频流封装后直接转发给其他客户端；[0033] S7：当所述客户端与所述子服务器断开连接后，本次任务结束。

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所述步骤S4中还包括当客户端请求已存储的历史视频流时，将所述存储的历史

视频流封装后发给客户端的步骤。[0035] 还包括如下步骤：[0036] S101：所述客户端向所述中心服务器发出配置监控装置的请求；[0037] S102：所述中心服务器判断所述客户端是否具有管理权限，若是，则执行步骤S103；若否则执行步骤S104；[0038] S103：所述客户端更改对所述监控装置的配置；[0039] S104：所述客户的本次请求执行结束。[0040] 还包括如下步骤：[0041] S201：所述子服务器对所述监控装置的状态和获取的视频流进行分析，判断是否发生异常情况，若是，则执行步骤S202；若否，则执步骤S203；[0042] S202：发出告警信号；[0043] S203：结束本次分析任务。

[0044] 所述客户端与所述中心服务器和子服务器均采用实时数据流传输协议通信。[0045] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：[0046] （1）本发明所述的基于流媒体的电网监控系统，包括：客户端、中心服务器、子服务器和监控装置，所述客户端向中心服务器发出获取实时视频流的请求，所述中心服务器搜索所述实时视频流所在的子服务器，将子服务器的地址发送给客户端，同时向所述子服务器发出建立连接的命令，所述子服务器将从监控装置获取的实时视频流封装后发送给所述客户端，当有其他客户端同时发出获取实时视频流的请求时，所述子服务器向所述其他客户端转发所述实时视频流；本发明避免了监控装置由于硬件局限无法满足多个客户端同时发出获取视频流的请求的技术问题；本发明的中心服务器上设备有控制模块，统一对监控装置进行配置和预置命令，避免多方管理造成监控装置配置不同引起管理混乱；本发明的客户端还提供了解码模块，由于监控装置为不同厂家提供，所采集的视频流格式也不尽相同，在所述客户端安装的解码模块，根据视频流的格式选择相应的解码器进行解码。[0047] （2）本发明所述的基于流媒体的电网监控系统，所述中心服务器的响应模块还包括权限模块，判断当所述发出请求的客户端的级别是否为管理级，只有有管理权限的客户端才可以能过控制模块更改监控装置的配置，否则所述客户端仅能访问子服务器来获取视频流，从而保证了电网监控系统的安全性。

[0048] （3）本发明所述的基于流媒体的电网监控系统，其中，子服务器还包括报警模块，

报警模块对所述监控装置采集的视频流进行分析，判断是否发生异常情况，当发生异常情况时，所述报警模块发出报警信号，以保证变电站的安全。[0049] （4）本发明所述的基于流媒体的电网监控系统，所述客户端与所述子服务器采用实时数据流传输协议通信，由于存在多个变电站，在硬件上所采用的设备由不同厂家生产，其支持的通信协议可能有所不同，在客户端与服务器之间采用统一的通信标准，避免利用不同通信协议造成数据混乱。[0050] （5）本发明所述的基于流媒体的电网监控方法，包括以下步骤：客户端向中心服务器发出获取实时视频流的请求；所述中心服务器接收并响应所述请求，同时向所述子服务器发出建立连接的请求，所述子服务器实时获取监控装置采集的实时视频流，并封装后向

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所述客户端提供所述实时视频流，所述子服务器判断是否有其他客户端请求获取实时视频流，如有则直接向所述其他客户端转发该实时视频流；这种方法解决了监控装置由于硬件局限而无法满足多个客户端同时发出获取实时视频流的请求的技术问题。附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详

细的说明，其中，

[0052] 图1是本发明所述实施例的基于流媒体的电网监控系统的结构示意图；[0053] 图2是本发明所述实施例的基于流媒体的电网监控方法的流程图。

[0051]

具体实施方式

[0054] 本发明所述的基于流媒体的电网监控系统的结构如图1所示，其包括：[0055] 一种基于流媒体的电网监控系统，包括：[0056] 客户端，通过网络与中心服务器连接，具体包括：[0057] 请求模块，向所述中心服务器的响应模块发出获取实时视频流的请求，并接收响应结果；

[0058] 视频管理模块，接收所述中心服务器发送的所述实时视频流所在的子服务器的地址，并与所述地址建立连接调取所述实时视频流；[0059] 解码模块，与所述视频管理模块相连，根据所述实时视频流的格式选择相应的解码器进行解码；由于监控装置为不同厂家提供，所采集的视频流格式也不尽相同，在所述客户端安装解码模块，根据视频流的格式选择相应的解码器进行解码。[0060] 中心服务器，具体包括：[0061] 响应模块，接收所述请求模块发送的获取实时视频流的请求，做出同意建立连接或拒绝连接的响应结果；

[0062] 所述响应模块还包括权限判断模块，所述权限判断模块用于当客户端请求访问所述控制模块时，判断所述客户端是否为管理级客户端，若是，则发出允许访问所述控制模块的响应；否则，做出拒绝访问所述控制模块的响应；只有有管理权限的客户端才可以对控制模块进行操作，修改服务器上各模块的配置，否则所述客户端仅能访问第二视频管理模块来获取视频流，从而保证了基于流媒体的电网监控系统的安全性；[0063] 搜索模块，与所述响应模块相连，用于根据同意建立连接的响应结果搜索管理所述实时视频的子服务器地址，并将所述子服务器地址发送给所述视频管理模块，同时向所述子服务器发出与所述客户端建立连接的指令；[00] 控制模块，用于对子服务器所管理的监控装置进行配置和预置命令。多个子服务器，其中，每个子服务器包括：[0065] 流媒体管理模块，与所述中心服务器相连，用于与所述客户端建立连接后，封装从所述监控装置获取的实时视频流，并将所述实时视频流发送给所述客户端的所述视频管理模块；当其他客户端同时请求获取所述实时视频流，并与所述子服务器建立连接后，所述流媒体管理模块向其他客户端转发所述实时视频流；通常监控装置由于硬件本身的局限，所能承载的连接个数有限，例如，有的摄像头只能支持建立14路通道进行通信，也就是说只

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能同时有14个客户端获取实时视频，而电网的规模十分庞大，客户端非常多，多个客户端同时向监控装置发出获取实时视频流的请求，所述监控装置无法同时建立多个连接，本发明利用客户端获取实时的视频流，当多个所述客户端同时发出获取实时视频流的请求时，由子服务器将实时视频流封装转发给多个客户端，避免了监控装置由于硬件局限无法满足多个客户端同时发出获取实时视频流请求的技术问题。[0066] 监控装置，与所述子服务器相连，将所采集的实时视频流发送给所述流媒体管理模块；与所述控制模块相连，接受所述中心服务器的配置和预置命令；所述监控装置为硬盘摄像机或摄像头，当采用所述硬盘摄像机时，所述硬盘摄像机可以用来存储采集的视频流，当客户端发出请求获取历史视频流时，所述子服务器向所述硬盘摄像机获取历史视频流，并封装后发送给所述客户端，当采用所述摄像头时，由于摄像头不具备存储功能，将采集的视频流存储于管理它的子服务器中，对于电网系统而言，变电站数量较式，有的变电站采用硬盘摄像机，有的变电站采用摄像头。[0067] 所述每个子服务器还包括：[0068] 视频远程回放模块，与流媒体管理模块相连，所述流媒体管理模块还用于将从所述监控装置获取的视频流存储至本地存储器中，成为历史视频流，当所述客户端发出请求获取存储的历史视频流时，所述视频远程回放模块封装所存储的历史视频流，向所述视频管理模块发送历史视频流。[0069] 报警模块，与所述监控装置相连，获取所述监控装置的工作状态信息、通道状态信息和监控信息，当发生异常情况时，例如，设备故障，有人闯入变电站等情况，发出报警信号。

[0070] 在本实施例中，所述客户端与所述中心服务器和子服务器均采用实时数据流传输协议通信；所述客户端与所述中心服务器以及子服务器采用实时数据流传输协议通信；由于基于流媒体的电网监控系统为多级联网系统，存在多个客户端和多个变电站，在客户端与中心服务器、客户端与子服务器以及服务器与变电站之间采用统一的通信标准，避免利用不同通协议造成数据混乱。[0071] 基于同一发明构思，本发明还提供一种基于流媒体的电网监控方法，包括以下步骤：

[0072] S1：客户端向中心服务器发出获取实时视频流的请求；[0073] S2：所述中心服务器接收并响应所述请求，将响应结果发送给所述客户端；[0074] S3：所述中心服务器根据建立连接的响应结果搜索管理所述实时视频流的子服务器地址，并将所述子服务器地址发送给客户端的视频管理模块，同时向所述子服务器发出与客户端建立连接的指令；[0075] S4：所述子服务器与所述客户端建立连接后，所述子服务器将实时视频流发送给所述客户端；[0076] S5：所述子服务器判断是否有其他客户端向所述子服务器发出获取所述实时视频流的请求，若是，则执行步骤S6；否则，执行步骤S7；[0077] S6：所述子服务器将获取的所述实时视频流封装后直接转发给其他客户端；[0078] S7：当所述客户端与所述子服务器断开连接后，本次任务结束。[0079] 所述步骤S4中还包括当客户端请求存储的历史视频流时，将所述存储的历史视

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频流封装后发给客户端的步骤。

[0080] 所述电网监控方法还包括如下步骤：[0081] S101：所述客户端向所述中心服务器发出配置监控装置的请求；[0082] S102：所述中心服务器判断所述客户端是否具有管理权限，若是，则执行步骤S103；若否则执行步骤S104；[0083] S103：所述客户端更改对所述监控装置的配置；[0084] S104：所述客户端的本次请求执行结束。[0085] 所述电网监控方法还包括如下步骤：[0086] S201：所述子服务器对所述监控装置的状态和获取的视频流进行分析，判断是否发生异常情况，若是，则执行步骤S202；若否，则执步骤S203；[0087] S202：发出告警信号；[0088] S203：结束本次分析任务。

[00] 所述客户端与所述中心服务器和子服务器均采用实时数据流传输协议通信。[0090] 通常摄像头由于硬件本身的局限，所能承载的连接个数有限，而多个客户端同时向摄像头发出获取实时视频流的请求，所述摄像头无法同时建立多个连接，本发明利用客户端获取实时的视频流，当多个所述客户端发出建立连接的请求时，由服务器将实时视频流转发给多个客户端，避免了监控装置由于硬件局限无法满足多个客户端同时发出获取视频流的请求的技术问题。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对

于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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说 明 书 附 图

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图1

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