电力远程图像监控系统的测试分析系统的研究及开发

1 系统开发背景

随着无人值守变电站管理模式的推广和变电站自动化系统技术改造的不断深入，传统的“四遥”功能（遥测、遥信、遥控、遥调）已不能满足变电站运行管理和设备维护的需要；变电站远程图像监控系统的实时图像信息是对“四遥”的进一步补充，即提供了“遥视”信息。图像监控系统能生动地通过图像信息和声音信息监视并记录变电站设备的运行情况和安全状态，可及时发现设备运行故障和意外情况，有助于提高变电站运行、维护的安全性和可靠性，同时它还具有防火、防盗等功能。远程图像监控系统已经成为电网运行监控及管理的重要的辅助技术手段，为逐步实现电网的可视化监控和调度提供了技术基础。

在结构上，电力远程图像监控系统是以一定数量的可相对独立的变电站图像监控系统为基础，采用逐级汇接的树型网络拓扑结构的多等级的图像监控系统。各子系统常采用不同厂商生产的设备。由于没有图像监控方面的标准，各厂商生产的图像监控系统一般不能互连，这不仅提高了图像监控系统的建设费用，给设备维护带来很大不便，而且不能实现信息的共享，限制了系统作用的发挥。

目前，电力远程图像监控系统已经成为电网自动化系统的一部分。为规范广东省广电集团有限公司（简称广电集团）所辖的电力远程图像监控系统建设，保证设备间的兼容性，广电集团运行部委托广东省电力试验研究所于2002年制定并发布了企业标准《广电集团电力远程图像监控系统技术标准（试行本）》（简称技术标准）。该技术标准为广电集团远程图像监控系统的建设提供了技术依据，确保了电力远程图像监控系统建设的健康发展。

该标准在对电力远程图像监控系统做出规范定义的基础上，首次对电力远程图像监控系统的建设目标、建设规模、网络通信、系统功能、视音频图像技术、系统结构、设备配置、设备技术、系统软件、抗干扰措施及施工技术、系统性能指标等提出了详细的技术要求。标准创造性地提出了图像系统音视频网络传输数据包的格式定义和系统远程传输规范化的通信协议，为电力图像监控系统的标准化和规范化及不同厂家系统的互连互通奠定了坚实的技术基础。标准也创造性地提出了视频处理单元（remote video unit，RVU）的概念，并作了规范的定义。

该标准在前言中规定：“广东省广电集团所属的新建及改造的远程电力图像监控中心系统及变电站端图像监控系统应遵循本标准；系统验收时由广东省广电集团指定的专业测试机构将依据本标准对系统的开放性、互联性进行专业测试，以达到系统标准化的目的。”

因此，为加强广电集团的图像监控系统的质量控制，保证各层次及各厂家之间的系统互连互通，应根据该技术标准开发完备的专用测试分析系统（以下简称测试系统），对各厂商提供的电力远程图像监控系统在功能、性能、编解码方式和通信控制协议等各方面进行全面的标准符合性测试。为此，广东省电力试验研究所于2003年立项进行测试系统的开发，本文所阐述的就是该测试系统的基本原理和实现方式。

2 测试系统基本原理

远程图像监控系统以IP网络方式组网，从组织结构上可分为监控中心系统（简称监控中心）及变电站图像监控系统（简称变电站端系统）。监控中心由服务器和监控终端构成；变电站端系统主要由站端视频处理单元、外围监控设备及附属设备组成。

依据技术标准的具体要求，对上述系统的测试主要集中在功能和性能测试、编解码方式（包括视频编解码方式和音频压缩方式）和通信控制协议的测试两个关键方面。因此，测试系统应着重于远程图像监控系统数据包（包括视频数据包、音频数据包、协议数据包、报警数据包及级连数据包）和功能的测试分析，将技术标准中有关上述部分内容的技术要求，按分类的方式制定一套完整的测试用例，测试用例分为两类：数据包测试用例和功能测试用例。测试系统根据测试用例对远程图像监控系统进行测试分析，记录测试结果，测试用例和测试结果均保存在测试所配备的数据库中。

对变电站端系统的测试（主要是对RVU的测试），通过对通用测试用例的选择和配置，制定相应的测试用例进行主动测试。

对监控中心的测试，则是截取IP网上监控中心发出的数据包，通过对数据包的分析进行被动方式的测试。

2.1 系统设计原则

测试系统的基本设计原则如下：

a)软件系统设计应实现对象化和模块化；

b)系统设计应能方便地支持《广电集团电力远程图像监控系统技术标准》的扩充和修改，各重要测试单元应以动态连接库或标准控件的方式设计；

c)测试和分析应实现自动化、直观化和可视化。