专利名称：一种电力系统的协议转换控制系统和协议转换方法
技术领域：
本发明涉及一种电力设备监控领域，特别是一种电力系统的协议转换控制系统和协议转换方法。
背景技术：
视频监控系统是电力系统的一个重要组成部分，广泛应用于建设、生产、运行、经营等方面。由于视频监控系统在不同的建设时期选用了不同的技术和不同厂家的产品，导致了标准不统一、技术路线不一致。目前国内电力系统规模化建设，对视频监控系统提出了新的要求，因此实现统一监控、统一存储、分级控制、分域管理，使不同的视频监视系统能够互联互通，满足视频监控系统全局化、整体化的发展需求，已成为亟待解决的问题。电网视频监控系统是智能电网的一个重要组成部分，广泛应用于电网生产管理、 应急指挥、输变电线路状态监测和检修、专业机房和营业场所监视、工作场所安全保卫、电视电话会议等方面，能够为这些业务系统提供音视频、数据、告警及状态等信息的远程采集、传输、储存和处理等功能。现有视频监控系统是由不同部门、在不同时期、随不同项目建设的，采用的也是不同厂家、不同时期的系统和设备，没有依据统一的接口规范和技术标准，不仅导致了成本增加、资源浪费，而且严重影响了视频监控系统的智能化提升、平台化应用、精益化管理、集约化运营和实现全程全网的无缝集成。目前国家电网公司智能电网建设，对视频监控系统提出了新的要求，因此实现统一监控、统一存储、分级控制、分域管理，使不同的视频监视系统能够互联互通，满足视频监控系统全局化、整体化的发展的需求，已成为亟待解决的问题。视频监控系统是视频技术与通信网络技术相结合的应用，相对于高速发展的通信网络技术和其他各种应用业务，视频监控业务显得比较年轻，虽然技术已相对成熟，但大规模的网络视频监控业务开拓及应用尚处于起步探索阶段，目前开展该领域的标准化工作是合适的时机，对于系统质量和一致性要求高的电力系统应用尤其如此。同时现在虽有对DVR (Digital Video Recorder，数字硬盘录像机)设备协议转换的方法，但是转换的功能很少，通常只有云台控制命令的转换。对于DVR别的功能并没有完成转换。为此国家电网制定了《电网视频监控系统及接口》规范。但是，将各种DVR (数字硬盘录像机)设备协议转换为统一接口的设备还没有问世，而传统的设备还依然在使用，如何在这个过渡期，找到有效解决方案是一个研究重点。
发明内容
发明目的本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种采用 SIP (Session Initiation Protocol，会话初始协议)协议方式的电力系统的协议转换控制系统和一种协议转换方法。为了解决上述技术问题，本发明公开了一种电力系统的协议转换控制系统，包括上层的视频监控平台和下层的一组DVR设备，在上层的视频监控平台和下层的一组DVR设备之间设有协议转换控制器；
所述协议转换控制器与视频监控平台的通信协议为SIP协议，所述协议转换控制器作为一个SIP终端与视频监控平台通信；
所述协议转换控制器通过匹配下层各种DVR设备的通信协议，根据匹配的协议与各 DVR设备通信；
所述协议转换控制器将视频监控平台的控制命令转换为各下层DVR设备的控制协议， 由此对DVR设备进行云镜控制；
所述协议转换控制器将获取的下层DVR设备的资源信息、音视频流数据及告警信息存
储；
所述协议转换控制器根据与视频监控平台会话的数据需求，将获取的音视频流数据以及告警信息打包处理；
所述协议转换控制器将打包的数据发送至视频监控平台。本发明中，所述协议转换控制器包括注册模块、协议匹配模块、资源信息获取模块、音频流数据获取模块、视频流数据获取模块、告警信息获取模块、数据缓存模块、会话模块、云镜控制模块、数据打包模块以及数据发送模块；
所述注册模块用于向视频监控平台进行SIP注册，使协议转换控制器作为SIP终端与视频监控平台进行通讯；
所述协议匹配模块用于匹配下层各DVR设备的协议；
所述资源信息获取模块用于获取DVR设备的信息；所述信息包括各DVR设备的名称， IP地址，通道个数、数据端口 ；资源信息获取模块自动获取设备资源信息，同时检查DVR设备是否在线工作；
所述音频流数据获取模块用于根据匹配的通信协议获取对应的下层DVR设备的音频流数据；
所述视频流数据获取模块用于根据匹配的通信协议获取对应的下层DVR设备的视频流数据；
所述告警信息获取模块用于获取下层DVR设备的告警信息；所述告警信息包括开关量告警，DVR硬盘满告警，移动侦测告警，视频遮挡告警，设备联动告警；
所述数据缓存模块用于将所述的音频流数据、视频流数据以及各种告警信息暂时存储，并根据会话的需要提供对应的数据。所述会话模块用于接受视频监控平台的命令，其中会话采用SIP协议定义的方法并且结合SPD格式和XML格式携带信息；所述命令包括视频浏览、语音对讲、告警信息上传以及云镜控制；
所述云镜控制模块用于将收到的云镜控制的命令依据匹配的协议转换为各下层DVR 支持的云镜控制协议；其中DVR支持的云镜控制协议包括云台的上下左右的转动，雨刷的开关，镜头的远近及焦距；所述云镜控制模块收到的命令是XML格式的；云镜控制模块解析 XML的信息后根据IP地址查到对应DVR设备，再通过匹配所述DVR设备的通信协议对所要控制的DVR设备进行控制；
所述数据打包模块用于将收到数据进行打包处理；数据打包模块将收到音频和视频流数据去掉数据流的厂家格式的封装，并转换为编码后的原始音视频流，按照RTP方式发送至视频监控平台；数据打包模块将收到的告警数据打包成XML格式发送至视频监控平台， 内容包括发生告警的DVR设备的IP、告警通道号、告警名称、告警时间；
所述数据发送模块用于将数据打包模块发来的数据发送给视频监控平台。本发明还公开了协议转换控制方法，包括以下步骤
步骤A，所述协议转换控制器的注册模块作为SIP终端在向视频监控平台注册； 步骤B，所述协议转换控制器匹配下层DVR设备的协议，匹配后用下层DVR设备的私有协议与DVR设备通信；
步骤C，所述协议转换控制器获得下层DVR设备的资源信息；
步骤D，所述协议转换控制器获取下层DVR设备的音频流数据、视频流数据以及告警信
息；
步骤E，所述协议转换控制器将下层DVR设备的数据缓存起来由会话模块确定需要向视频监控平台发送的数据类型；
步骤F，所述协议转换控制器与视频监控平台进行SIP会话，决定需要发送的数据及控制命令；
步骤G，所述协议转换控制器接收视频监控平台的控制命令转换为下层DVR设备的命令控制云镜设备；
步骤H，所述协议转换控制器将会话后的决定的数据进行打包；
步骤I，所述协议转换控制器将会话后的决定的数据发送至视频监控平台。本发明所述方法的步骤F中，采用SIP协议标准定义的方法，包括请求、消息、订阅、通知，并结合SPD格式和XML格式携带信息；
所述控制命令包括视频浏览，语音对讲，告警信息上传，云镜控制； 其中，所述视频浏览和语音对讲采用请求结合SPD格式； 所述告警信息上传采用订阅、通知结合XML格式； 云镜控制采用消息结合XML格式；
当收到的命令是视频浏览，语音对讲，告警信息上传时会话模块根据命令的需要从数据缓存模块提取相应的数据发送至数据打包模块；
当收到的是云镜控制命令时，则将XML格式的命令内容发送至云镜控制模块。有益效果本发明充分的考虑了各种DVR设备的功能特点，屏蔽了各种DVR设备的私有协议，将各种DVR设备的私有协议转换为统一的B接口的协议，并按照功能的不同采用不同的转换方式，把所述现有的设备业务处理使用同一程序接口与视频监控平台进行通信。利用所述的协议转换方法实现现有DVR满足国网要求的B接口，而不改变现有的硬件设备，这大大减少了更换设备带来的成本问题，极大的减少监控系统的升级改造的时间。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和 /或其他方面的优点将会变得更加清楚。图1是本发明的应用实例。图2是的协议转换控制器的功能模块图。
图3是本发明的功能流程图。
具体实施例方式本发明中的目的就是实现现有的下层DVR接入国网标准的视频监控平台，将下层 DVR设备的通信协议转换为平台要求的SIP协议。其中平台与协议转换控制器间通信协议是SIP协议，协议转换器与DVR设备之间的通信协议是各DVR设备的私有协议。如图1所示，平台是基于SIP的软交换的视频监控平台，的协议转换控制器具有获取下层DVR设备的音视频数据告警信息和设备信息及接收平台的云镜控制命令的功能，对平台端实现了屏蔽设备的私有协议。在不改变现有环境的情况下，本发明具有将多个DVR 设备的私有协议转换为统一的SIP协议的作用，对平台端实现了屏蔽设备的私有协议。如图2所示，为本发明的功能模块图，其中包括注册模块，资源上报模块、信息获取模块告警查询模块、语音对讲和广播模块、调阅实时视频模块、云镜控制模块、即时告警上传模块、录像回放模块。下面结合图1和图2对本发明做详细说明。注册模块是将本发明作为向平台进行SIP注册，使本发明作为SIP终端与平台通讯。只有在注册成功后才能与平台正常的进行通讯，其他模块才能正常工作。协议匹配模块匹配下层DVR设备的协议。其中，每一种DVR设备具备不同的通信协议，在与这些下层设备通信时必须使用相对应的协议，协议匹配模块即是将下层的DVR设备与正确的通信协议匹配起来，这样本发明将能用正确的协议获取下层DVR设备的音视频流数据，告警信息和进行云镜控制等操作。资源信息获取模块将获取DVR设备的信息。上述信息包括各个DVR设备的名称，IP地址，通道个数、数据端口等。资源信息获取模块自动获取设备资源信息，同时还具有检查设备是否在线，是否正常工作的功能。这些资源信息是本发明与下层DVR设备通信的重要信息。音频流数据获取模块根据匹配的通信协议获取对应的下层DVR设备的音频流数据。当然获取的音频流数据格式是对应的厂家设备的原始数据流。每种厂家的设备的数据流可能是不同格式的。视频流数据获取模块根据匹配的通信协议获取对应的下层DVR设备的视频流数据。当然获取的视频流数据格式是对应的厂家设备的原始数据流。每种厂家的设备的数据流可能是不同格式的
告警信息获取模块能获取下层DVR设备的告警信息，这些告警信息包括开关量告警， DVR硬盘满告警，移动侦测告警，视频遮挡告警，设备联动告警等。数据缓存模块即是将上述的音频流数据、视频流数据和各种告警信息暂时存储起来。根据会话的需要提供相应的数据。会话模块将接受平台的命令，其中会话采用SIP协议标准定义的方法，这些方法包括请求(invite)、消息(message)、订阅(subscribe)、通知(notify)。并且结合 SPD (Session Description Protocol,会i舌描述协、议)禾口 XML (Extensible Markup Language) 格式携带信息的方式。这些命令包括视频浏览，语音对讲，告警信息上传，云镜控制。
其中，视频浏览和语音对讲使用的是请求(invite)方法结合SPD的方式；告警信息上传采用的是订阅(subscribe)、通知(notify)方法结合XML的方式；云镜控制采用的是消息(message)方法结合XML的方式。在收到的命令是视频浏览，语音对讲，告警信息上传时会话模块将根据命令的从数据缓存模块提取相应的数据发送至数据打包模块。当收到的是云镜控制命令时，则将XML格式的命令内容发送至云镜控制模块。云镜控制模块将收到的云镜控制的命令依据匹配的协议转换为各个下层DVR支持的云镜控制协议。其中控制协议包括云台的上下左右的转动，雨刷的开关，镜头的远近及焦距。云镜控制模块收到的命令是XML格式的，包括要控制的摄像头的编号(包括摄像都所在的DVR的IP地址及通道号)和要控制的命令。云镜控制模块解析了 XML的信息后根据IP地址查到DVR，再通过匹配这个DVR的通信协议对所要控制的设备进行控制。数据打包模块将收到数据进行处理并打包。将收到音频和视频流数据去掉数据流的厂家格式的封装，把他转换为编码后的原始音视频流，然后按照RTP (Real-time Transport Protocol，实时传送协议)方式发送至平台。数据发送模块将收到的告警数据打包成XML格式发送至平台，内容包括发生告警的DVR设备的IP、告警通道号、告警名称、告警时间。所述数据发送模块用于将数据打包模块发来的数据发送给视频监控平台。关于本发明具体处理步骤如图3所示
步骤A，所述协议转换控制器的注册模块作为SIP终端在向视频监控平台注册； 步骤B，所述协议转换控制器的协议匹配模块匹配下层DVR设备的协议，匹配后用下层 DVR设备的私有协议与DVR设备通信；
步骤C，所述协议转换控制器的资源信息获取模块获得下层DVR设备的资源信息； 步骤D，所述协议转换控制器的音频流数据获取模块、视频流数据获取模块以及告警信息获取模块获取下层DVR设备的音频流数据、视频流数据以及告警信息；
步骤E，所述协议转换控制器的数据缓存模块将下层DVR设备的数据缓存起来由会话模块确定需要向视频监控平台发送的数据类型；
步骤F，所述协议转换控制器的会话模块与视频监控平台进行SIP会话，决定需要发送的数据及控制命令；
步骤G，所述协议转换控制器的云镜控制模块接收视频监控平台的控制命令转换为下层DVR设备的命令控制云镜设备；
步骤H，所述协议转换控制器的数据打包模块将会话后的决定的数据进行打包； 步骤I，所述协议转换控制器的数据发送模块将会话后的决定的数据发送至视频监控平台。所述会话模块采用SIP协议标准定义的方法，包括请求、消息、订阅、通知，并结合SPD格式和XML格式携带信息；
所述控制命令包括视频浏览，语音对讲，告警信息上传，云镜控制； 其中，所述视频浏览和语音对讲采用请求结合SPD格式； 所述告警信息上传采用订阅、通知结合XML格式；云镜控制采用消息结合XML格式；
当收到的命令是视频浏览，语音对讲，告警信息上传时会话模块根据命令的从数据缓存模块提取相应的数据发送至数据打包模块；
当收到的是云镜控制命令时，则将XML格式的命令内容发送至云镜控制模块。本发明充分的考虑了 DVR设备的功能特点，对平台端展现的B接口部分屏蔽了各种DVR设备的私有协议，将各种DVR设备的私有协议转换为统一的B接口的协议，并按照功能的不同采用不同的转换方式。上述的流程说明只是拿单一 DVR举例说明的，本发明具有同时对200路不同的DVR设备转换的能力。本实施例针对电网现有DVR设备的现状，将各个厂家的设备的接口统一为《电网视频监控系统及接口》的B接口。利用软件的方式实现现有DVR满足国网要求的B接口，而不改变现有的硬件设备，这大大减少了更换设备带来的成本问题，极大的减少监控系统的升级改造的时间。其中《电网视频监控系统及接口》规范所述的B接口采用SIP (Session Initiation Protocol)协议方式的。这大大减少了更换设备带来的成本问题，极大的减少监控系统的升级改造的时间。本发明提供了一种电力系统的协议转换控制系统和协议转换方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
权利要求
1.一种电力系统的协议转换控制系统，包括上层的视频监控平台和下层的一组DVR设备，其特征在于，在上层的视频监控平台和下层的一组DVR设备之间设有协议转换控制器；所述协议转换控制器与视频监控平台的通信协议为SIP协议，所述协议转换控制器作为一个SIP终端与视频监控平台通信；所述协议转换控制器通过匹配下层各种DVR设备的通信协议，根据匹配的协议与各 DVR设备通信；所述协议转换控制器将视频监控平台的控制命令转换为各下层DVR设备的控制协议， 由此对DVR设备进行云镜控制；所述协议转换控制器将获取的下层DVR设备的资源信息、音视频流数据及告警信息存储；所述协议转换控制器根据与视频监控平台会话的数据需求，将获取的音视频流数据以及告警信息打包处理；所述协议转换控制器将打包的数据发送至视频监控平台。
2.根据权利要求1所述的一种电力系统的协议转换控制系统，其特征在于，所述协议转换控制器包括注册模块、协议匹配模块、资源信息获取模块、音频流数据获取模块、视频流数据获取模块、告警信息获取模块、数据缓存模块、会话模块、云镜控制模块、数据打包模块以及数据发送模块；所述注册模块用于向视频监控平台进行SIP注册，使协议转换控制器作为SIP终端与视频监控平台进行通讯；所述协议匹配模块用于匹配下层各DVR设备的协议；所述资源信息获取模块用于获取DVR设备的信息；所述信息包括各DVR设备的名称， IP地址，通道个数、数据端口 ；资源信息获取模块自动获取设备资源信息，同时检查DVR设备是否在线工作；所述音频流数据获取模块用于根据匹配的通信协议获取对应的下层DVR设备的音频流数据；所述视频流数据获取模块用于根据匹配的通信协议获取对应的下层DVR设备的视频流数据；所述告警信息获取模块用于获取下层DVR设备的告警信息；所述告警信息包括开关量告警，DVR硬盘满告警，移动侦测告警，视频遮挡告警，设备联动告警；所述数据缓存模块用于将所述的音频流数据、视频流数据以及各种告警信息暂时存储，并根据会话的需要提供对应的数据；所述会话模块用于接受视频监控平台的命令，其中会话采用SIP协议定义的方法并且结合SPD格式和XML格式携带信息；所述命令包括视频浏览、语音对讲、告警信息上传以及云镜控制；所述云镜控制模块用于将收到的云镜控制的命令依据匹配的协议转换为各下层DVR 支持的云镜控制协议；其中DVR支持的云镜控制协议包括云台的上下左右的转动，雨刷的开关，镜头的远近及焦距；所述云镜控制模块收到的命令是XML格式的；云镜控制模块解析 XML的信息后根据IP地址查到对应DVR设备，再通过匹配所述DVR设备的通信协议对所要控制的DVR设备进行控制；所述数据打包模块用于将收到数据进行打包处理；数据打包模块将收到音频和视频流数据去掉数据流的厂家格式的封装，并转换为编码后的原始音视频流，按照RTP方式发送至视频监控平台；数据打包模块将收到的告警数据打包成XML格式发送至视频监控平台， 内容包括发生告警的DVR设备的IP、告警通道号、告警名称、告警时间；所述数据发送模块用于将数据打包模块发来的数据发送给视频监控平台。
3.一种使用权利要求2所述系统的协议转换控制方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤A，所述协议转换控制器的注册模块作为SIP终端在向视频监控平台注册；步骤B，所述协议转换控制器匹配下层DVR设备的协议，匹配后用下层DVR设备的私有协议与DVR设备通信；步骤C，所述协议转换控制器获得下层DVR设备的资源信息；步骤D，所述协议转换控制器获取下层DVR设备的音频流数据、视频流数据以及告警信息；步骤E，所述协议转换控制器将下层DVR设备的数据缓存起来由会话模块确定需要向视频监控平台发送的数据类型；步骤F，所述协议转换控制器与视频监控平台进行SIP会话，决定需要发送的数据及控制命令；步骤G，所述协议转换控制器接收视频监控平台的控制命令转换为下层DVR设备的命令控制云镜设备；步骤H，所述协议转换控制器将会话后的决定的数据进行打包；步骤I，所述协议转换控制器将会话后的决定的数据发送至视频监控平台。
4.一种使用权利要求3所述系统的协议转换控制方法，其特征在于，步骤F中，采用 SIP协议标准定义的方法，包括请求、消息、订阅、通知，并结合SPD格式和XML格式携带信息；所述控制命令包括视频浏览，语音对讲，告警信息上传，云镜控制； 其中，所述视频浏览和语音对讲采用请求结合SPD格式； 所述告警信息上传采用订阅、通知结合XML格式； 云镜控制采用消息结合XML格式；当收到的命令是视频浏览，语音对讲，告警信息上传时会话模块根据命令的需要从数据缓存模块提取相应的数据发送至数据打包模块；当收到的是云镜控制命令时，则将XML格式的命令内容发送至云镜控制模块。
全文摘要
本发明公开了一种电力系统的协议转换控制系统和协议转换方法，在上层的视频监控平台和下层的一组DVR设备之间设有协议转换控制器；协议转换控制器与视频监控平台的通信协议为SIP协议，协议转换控制器作为一个SIP终端与视频监控平台通信；协议转换控制器通过匹配下层各种DVR设备的通信协议，根据匹配的协议与各DVR设备通信；协议转换控制器将视频监控平台的控制命令转换为各下层DVR设备的控制协议；协议转换控制器将获取的下层DVR设备的资源信息、音视频流数据及告警信息存储；协议转换控制器根据与视频监控平台会话的数据需求，将获取的音视频流数据以及告警信息打包处理；协议转换控制器将打包的数据发送至视频监控平台。
文档编号H04N7/18GK102333207SQ20111029843
公开日2012年1月25日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者朱磊, 王世文, 王奇, 练笔战, 袁修建, 邢友松, 隋博 申请人:南京音视软件有限公司, 河南省电力通信自动化公司