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變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述

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隨著我國電力工業(yè)的不斷發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，設(shè)備日益更新，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜。目前，各供電公司為了能夠?qū)崟r(shí)、直接地了解和掌握各個(gè)變電站/所的情況，并及時(shí)對發(fā)生的情況做出反應(yīng), 在變電站原有的“四遙”（遙測、遙信、遙控、遙調(diào)）基礎(chǔ)上逐步增加“遙視”。

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變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)要立足于公司企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，通過已建成的SDH光纖網(wǎng)絡(luò)提供的1個(gè)E1接口來傳輸圖像，實(shí)現(xiàn)對變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

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遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的功能，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： l 通過圖像監(jiān)控、安防監(jiān)控，保護(hù)無人值守或少人值守變電站人員和設(shè)備的安全。 l 通過圖像監(jiān)控結(jié)合遠(yuǎn)程和本地人員操作經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢，避免誤操作。 l 通過圖像監(jiān)控、燈光聯(lián)動(dòng)、環(huán)境監(jiān)控，監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況，起到預(yù)警和保護(hù)的作用。 l 配合其他系統(tǒng)（如調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)等）的工作。

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北京合眾普瑞科技有限公司在多年為電力系統(tǒng)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，專門針對電力系統(tǒng)自行開發(fā)研制了集本地監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、測控、管理以及決策支持等功能于一體的eWatchTM Remon變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

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1、三級網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ，即地調(diào)、縣調(diào)、變電站（所）或縣調(diào)、變電站（所）。

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2、嵌入式技術(shù)和B/S架構(gòu) ，前端設(shè)備采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)（RTOS）和嵌入式處理器，完全脫離PC平臺(tái)，系統(tǒng)調(diào)度效率高，代碼是固化在FLASH中的，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠；軟件系統(tǒng)是基于 Intranet（Internet）的 Web 技術(shù)，完全采用B/S體系結(jié)構(gòu)，所有操作都通過IE或Navigator進(jìn)行。

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3 、視頻轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) ，系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬、流量和用戶的請求合理地分配各個(gè)視頻流數(shù)據(jù)的傳輸，并可以依據(jù)用戶網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況采取視頻轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)以降低多個(gè)用戶請求同一視頻流數(shù)據(jù)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)流量。從而保證了圖像質(zhì)量，有效降低了在多用戶并發(fā)操作下的圖像延遲和帶寬占用。

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4、本地處理能力，由于變電站為無人值守，對系統(tǒng)的可靠性要求非常高，及時(shí)通信中斷或者公司企業(yè)網(wǎng)出現(xiàn)故障，變電站的本地處理能力確保及時(shí)進(jìn)行了現(xiàn)場錄像和告警記錄。

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5 、數(shù)據(jù)測控技術(shù) ，包括所有模擬信號(hào)、開關(guān)信號(hào)、電壓電流的采集及設(shè)備遠(yuǎn)程控制等。

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6 、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、分析技術(shù) ，系統(tǒng)使用了Microsoft公司的SQL Server數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。并成功地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的分布存儲(chǔ)和訪問，有效地降低了系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，系統(tǒng)支持對數(shù)據(jù)的多種查詢和分析方式。

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7 、后臺(tái)處理技術(shù) ，即使主值計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)，由于WEB服務(wù)器仍有測控進(jìn)程和錄像進(jìn)程在服務(wù)，也不影響系統(tǒng)的測控、錄像和告警等功能。

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8、豐富的告警及聯(lián)動(dòng)處理，一旦系統(tǒng)檢測到有報(bào)警，自動(dòng)啟用報(bào)警聯(lián)動(dòng)動(dòng)作，向預(yù)先設(shè)置的手機(jī)發(fā)送短消息，向預(yù)先設(shè)置的郵件用戶發(fā)送電子郵件，多種方式并行傳遞保證搶修和責(zé)任人員無論身在何處都會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)獲取現(xiàn)場信息。

三、組網(wǎng)方案

1、變電站

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主控室安裝一體化變焦攝像機(jī)，用于觀察室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況，用戶可以在遠(yuǎn)端控制云臺(tái)和鏡頭的動(dòng)作。安裝煙感探測器、明火探測器、警號(hào)、燈光控制器、溫濕度控制器、被動(dòng)紅外及聲柱和無限麥克，用于監(jiān)控主控室的環(huán)境情況，在主控室有告警時(shí)，發(fā)聲發(fā)光，當(dāng)主控室有告警時(shí)可以用一體化云臺(tái)彩色攝像機(jī)移動(dòng)到告警位置進(jìn)行錄像，還有遠(yuǎn)程開燈及關(guān)燈和延時(shí)關(guān)燈的功能。在主控室進(jìn)線電纜溝安裝水浸探測器，當(dāng)電纜溝進(jìn)水超過一定高度時(shí)，可發(fā)出告警并能自動(dòng)關(guān)聯(lián)到相關(guān)設(shè)備（如水泵等）。安裝有溫濕度控制器，溫濕度控制器可以關(guān)聯(lián)到空調(diào)上，當(dāng)室內(nèi)溫度過高時(shí)，可以在監(jiān)控中心打開空調(diào)，進(jìn)行室內(nèi)降溫。

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開關(guān)室安裝一體化變焦攝像機(jī)和槍式攝像機(jī)，用于觀察室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況，根據(jù)用戶的需求，一體化變焦攝像機(jī)可嵌入在天花板內(nèi)也可以安裝于墻壁上，用戶可以在遠(yuǎn)端控制云臺(tái)動(dòng)作觀察室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況，進(jìn)行錄像；安裝槍式攝像機(jī)，是為了實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)部位的監(jiān)控。安裝煙感探測器、明火探測器、燈光控制器，用于監(jiān)控開關(guān)室的環(huán)境情況，當(dāng)變電站有告警時(shí)，發(fā)聲發(fā)光，同時(shí)具有自動(dòng)延時(shí)關(guān)燈的功能。

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設(shè)備區(qū)　安裝日夜型一體化快速球機(jī)，一個(gè)用于觀察變電站整個(gè)環(huán)境情況如：設(shè)備區(qū)、開關(guān)區(qū)、高壓區(qū)；另一個(gè)用于觀察變電站的主變壓器和大門，在院墻四周，安裝紅外雙鑒或者點(diǎn)子圍欄，起到防盜功能，攝像機(jī)可與一體化快球作告警聯(lián)動(dòng)，當(dāng)有告警時(shí)自動(dòng)切換到預(yù)先設(shè)定的預(yù)置位，并進(jìn)行錄像。同時(shí)具有自動(dòng)延時(shí)關(guān)燈的功能，還有語音對講的功能，能隨時(shí)和監(jiān)控中心進(jìn)行語音對講。

2、監(jiān)控中心

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在監(jiān)控中心的機(jī)房放置一臺(tái)服務(wù)器，用于安裝我公司開發(fā)的eWatch綜合應(yīng)用平臺(tái)系統(tǒng)軟件，作為系統(tǒng)WEB/數(shù)據(jù)庫/錄像/報(bào)警服務(wù)器，連接到交換機(jī)，接入供電公司的局域網(wǎng)。

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通過交換機(jī)，主干網(wǎng)絡(luò)分別與變電站、供電所和機(jī)關(guān)等重要場所的網(wǎng)絡(luò)相連。

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將短信發(fā)送控制器連接到機(jī)房交換機(jī)上，接入供電公司局域網(wǎng)。

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在操作臺(tái)放置一臺(tái)或兩臺(tái)計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控主機(jī)，在此計(jì)算機(jī)上安裝視頻解碼卡，并將其連接到供電公司局域網(wǎng)上；計(jì)算機(jī)從視頻解碼卡上引出模擬視頻圖像信號(hào)，通過eWatch數(shù)字矩陣功能，實(shí)現(xiàn)電視墻顯示。

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各相關(guān)部門的計(jì)算機(jī)，不需另加裝軟件，監(jiān)控時(shí)，打開IE瀏覽器即可。

四、系統(tǒng)功能

1、實(shí)時(shí)遙視功能

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畫面分割

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用戶可自由使用單畫面、四畫面、九畫面、十六畫面進(jìn)行端站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控/安防監(jiān)控；

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可進(jìn)行上下翻頁；

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可針對每個(gè)畫面分別選擇不同端站/同一端站的不同的攝像機(jī)；

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當(dāng)前畫面可在滿屏和正常顯示兩種方式之間任意切換，滿屏達(dá)1024*768；

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一用戶同時(shí)多點(diǎn)遙視、多用戶同時(shí)一點(diǎn)遙視、多用戶同時(shí)多點(diǎn)遙視。

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自動(dòng)輪巡

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用戶選擇執(zhí)行輪巡方案；用戶可以制定各種完全滿足自己工作需要的多個(gè)攝像機(jī)之間的自動(dòng)輪巡方案；可設(shè)定切換時(shí)間；輪巡方案中的攝像機(jī)可以是多個(gè)端站的；

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在自動(dòng)輪巡過程中，若用戶需要關(guān)注某個(gè)畫面，可以對該攝像機(jī)進(jìn)行通道鎖定，鎖定的通道不參與輪巡，便于用戶監(jiān)視和控制；也可以進(jìn)行畫面鎖定，實(shí)現(xiàn)圖象定格。

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云臺(tái)控制

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對帶云臺(tái)的攝像機(jī)，還可進(jìn)行云臺(tái)鏡頭控制(實(shí)現(xiàn)對攝像機(jī)視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)整)。可以直接在畫面上操作，也可通過操作面板操作，云鏡控制快速靈活。

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云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)速度和鏡頭伸縮速度都可以根據(jù)需要及時(shí)調(diào)整。

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告警彈出畫面

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在將告警源與指定的攝像機(jī)進(jìn)行告警關(guān)聯(lián)之后，當(dāng)該告警源產(chǎn)生告警時(shí)，關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)自動(dòng)彈出畫面。

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自動(dòng)到預(yù)置位

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對于有預(yù)置位功能的攝像機(jī)，用戶可以進(jìn)行預(yù)置位定義，并自動(dòng)執(zhí)行到預(yù)置位、告警到預(yù)置位。

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開/關(guān)燈

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打開/關(guān)閉攝像機(jī)的燈光，同時(shí)系統(tǒng)還具備延時(shí)自動(dòng)關(guān)燈功能。

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人性化的控制權(quán)協(xié)商機(jī)制

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云臺(tái)控制可以進(jìn)行人性化的協(xié)商。

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DO的輸出控制

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可以遠(yuǎn)程控制開關(guān)設(shè)備。

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對講/監(jiān)聽

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可以和監(jiān)控站建立對講,中心和端站之間進(jìn)行通話.或者監(jiān)聽某路視頻的聲音。

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狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測

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系統(tǒng)及時(shí)監(jiān)測各站點(diǎn)通信狀態(tài)和各攝像機(jī)工作狀態(tài)，在遙視界面的樹形結(jié)構(gòu)中直觀顯示出來。

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抓拍

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及時(shí)拍攝下當(dāng)前畫面。

2、分布式錄像與集中錄像

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系統(tǒng)同時(shí)支持分布式錄像和集中式網(wǎng)絡(luò)錄像；在各個(gè)端站直接支持硬盤錄像和告警事件存儲(chǔ)，確保了即使通信或者網(wǎng)絡(luò)中斷，對現(xiàn)場的監(jiān)控仍在繼續(xù)；對于重點(diǎn)攝像機(jī)，還可以進(jìn)行集中式網(wǎng)絡(luò)錄像。

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分布式錄像和集中式網(wǎng)絡(luò)錄像支持常年錄像、計(jì)劃錄像、告警錄像（含移動(dòng)偵測錄像、圖像遮蓋錄像）、手動(dòng)錄像等幾種方式。

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■ 手動(dòng)錄像

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用戶可根據(jù)需要隨時(shí)選擇系統(tǒng)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行錄像。

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■ 計(jì)劃錄像

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用戶可根據(jù)需要定制計(jì)劃錄像，包括每日、每月、每周計(jì)劃錄像。

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■ 告警錄像

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產(chǎn)生告警時(shí)，關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)可以自動(dòng)錄像。

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■ 常年錄像

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可對某些攝像機(jī)進(jìn)行長年錄像。

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■ 錄像檢索與回放

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在遙視界面里，可以進(jìn)行錄像的檢索與回放；

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可根據(jù)錄像類型(人工錄像、計(jì)劃錄像、告警錄像、常年錄像)、時(shí)間、端站、攝像機(jī)等信息檢索并回放錄像及抓拍的圖片；

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回放時(shí)可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、暫停、按幀播放等多種交互播放方式。并可對錄像和圖片進(jìn)行刪除等操作。

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■ 錄像管理

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用戶可以根據(jù)錄像類型(人工錄像、計(jì)劃錄像、告警錄像、常年錄像)、時(shí)間、端站、攝像機(jī)等信息檢索錄像并存檔。

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■ 錄像播放

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用戶可以打開存檔的錄像進(jìn)行播放,以便分析端站情況。

3、告警功能

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■ 告警管理用戶依據(jù)實(shí)際情況，定義各種告警源及進(jìn)行域值設(shè)定。在防火防盜領(lǐng)域，eWatch 綜合應(yīng)用平臺(tái)支持形形色色的可接入設(shè)備，象防火類：煙感、明火探測器、氣體探測器等，防盜類：被動(dòng)紅外、紅外對射、振動(dòng)入侵探測器、玻璃破碎入侵探測器、緊急報(bào)警裝置、門禁等。這些探測器，在平臺(tái)內(nèi)與圖像、音頻依據(jù)用戶定義的方式進(jìn)行關(guān)聯(lián)，包括啟動(dòng)聲光、開啟燈光、向指定的手機(jī)號(hào)發(fā)送短消息、向指定的郵箱發(fā)送郵件、推出告警畫面等等。

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■ 告警

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當(dāng)端站發(fā)生告警時(shí)，在遙視界面中會(huì)顯示新告警行并自動(dòng)推出與該告警關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)畫面；

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當(dāng)用戶點(diǎn)擊新告警行時(shí)，系統(tǒng)會(huì)列出該告警的告警編號(hào)、告警名稱、嚴(yán)重程度、告警設(shè)備、端站、告警時(shí)間、處理時(shí)間、處理人、聯(lián)動(dòng)動(dòng)作等內(nèi)容；

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用戶可以根據(jù)列出的告警內(nèi)容和提示對告警進(jìn)行確認(rèn)、清除、復(fù)位、過濾、屏蔽、執(zhí)行預(yù)定動(dòng)作等操作；

4、短消息中心/郵件中心

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當(dāng)端站發(fā)生告警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給指定的郵箱發(fā)送郵件，報(bào)告告警內(nèi)容。給指定的手機(jī)發(fā)送短消息，報(bào)告告警內(nèi)容。

5、電子地圖

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可以根據(jù)實(shí)際位置保存中心，端站的分布圖．點(diǎn)擊某個(gè)端站就可以直接進(jìn)入到該站的視頻監(jiān)控頁面．電子地圖可以上傳修改設(shè)置。

6、系統(tǒng)管理/設(shè)置

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(分)中心、端站管理系統(tǒng)采用中心、培訓(xùn)基地、端站的樹狀層次結(jié)構(gòu)，充分保證了系統(tǒng)的擴(kuò)容/刪減的靈活性。系統(tǒng)既支持中心/端站的二級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也支持中心/培訓(xùn)基地/端站的三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。可隨時(shí)方便地進(jìn)行培訓(xùn)基地、端站的增加、刪除、修改、查詢等操作。

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設(shè)備管理用戶依據(jù)培訓(xùn)基地、端站對自己所有的設(shè)備（如攝像機(jī)、視頻服務(wù)器、測控服務(wù)器等）、燈光控制器（或報(bào)警控制器）和環(huán)境設(shè)備（如煙感、紅外、溫度、濕度、水侵等）靈活地增加、刪除、修改、設(shè)置；

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歷史數(shù)據(jù)、日志管理實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)（遙測、狀態(tài)、告警）的查詢、備份、刪除管理；系統(tǒng)中各種操作均有日志記錄，可利用日志管理對日志進(jìn)行查詢、清除、備份操作。

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用戶及權(quán)限管理可以將各種權(quán)限組成不同的權(quán)限組，然后根據(jù)工作需要，將某一用戶設(shè)置為該組的成員，該用戶即可獲得該組的所有功能。可將用戶分成不同優(yōu)先級，在控制設(shè)備時(shí)根據(jù)優(yōu)先級進(jìn)行控制權(quán)協(xié)商。

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錄像管理用戶可以對所選攝像機(jī)進(jìn)行計(jì)劃、移動(dòng)偵測、遮擋錄像設(shè)置；同進(jìn)錄像可以進(jìn)行前端和網(wǎng)絡(luò)錄像兩種選擇；同時(shí)，對已設(shè)定的錄像可以進(jìn)行處理；

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報(bào)警聯(lián)動(dòng) 用戶可以對攝像機(jī)、告警量進(jìn)行報(bào)警關(guān)聯(lián)動(dòng)作的設(shè)置，在告警產(chǎn)生時(shí)，自動(dòng)執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的動(dòng)作如開燈、錄像、打開警鈴、發(fā)短消息、高速球機(jī)自動(dòng)執(zhí)行到預(yù)置位

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布防撤防用戶在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)實(shí)際情況對告警分時(shí)設(shè)置，同進(jìn)可以進(jìn)行布防撤防；

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輪巡方案用戶可以根據(jù)實(shí)際需要建立自己的輪巡方案；

7、變電站機(jī)房環(huán)境動(dòng)力設(shè)備監(jiān)測

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eWatch 綜合應(yīng)用平臺(tái)支持遠(yuǎn)程采集端站的一些環(huán)境參量和設(shè)備運(yùn)行情況，用戶通過自定義的方式接入各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備，如環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、交流供電電壓、交流供電電流、直流供電電流、直流供電電壓等。平臺(tái)采用后臺(tái)處理技術(shù)，通過建立Windows操作系統(tǒng)服務(wù)的方式，按用戶設(shè)定的時(shí)間間隔常年采集數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在 SQLServer 數(shù)據(jù)庫中。采集數(shù)據(jù)的顯示直觀，豐富的數(shù)據(jù)管理功能，便于用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

8、數(shù)字矩陣及電視墻

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在監(jiān)控中心或者監(jiān)控培訓(xùn)基地，如果建設(shè)了電視墻，可直接利用eWatch 綜合應(yīng)用平臺(tái)的數(shù)字矩陣功能，把監(jiān)控圖像解碼到電視墻上。平臺(tái)對電視墻的格局不作限制。