5G环境下基于可靠存储架构的电力远程视频监控系统

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随着计算机技术和通信技术的发展,物联网正逐渐成熟且正在渗透到社会的各行各业,其中电力物联网技术获得了国家的大力支持,被定位为国家新型战略产业。通过物联网技术将电力终端设备与通信网络有机结合,能够推动电力系统的自动化、智能化发展,减少人力成本,提高系统工作效率与稳定性。然而电力物联网的建设一直深受网络延迟的限制,第五代通信技术5G的到来,为电力物联网的发展带来了新的动力。5G的高速率、低时延、广连接等特性毫无疑问能够将电力物联网的建设推向新的高潮。然而由于目前5G技术商用尚不成熟,在电力物联网中应用5G的通信性能、安全能力等都有待验证,因此需要开展将5G应用到电力物联网中的试验工作。在电力物联网中,远程实时视频监控系统是不可或缺的一部分。该系统能够帮助工作人员实时监控电力场景,减少运维压力,保障电力场景的安全性。然而目前传统的视频监控系统存在布线困难、智能化程度不足、延迟较大、视频不清晰等问题,不能满足现有的需求。同时,随着5G技术的发展,接入网络的设备越来越多,产生的数据量爆炸增长,由于电力系统中数据的重要性,对存储系统的可靠性也提出了更高的要求。针对上述问题,本文结合5G通信技术,设计了一个面向电力场景的远程视频监控系统,同时设计了一种可靠的存储阵列架构。本系统的整体设计架构分为三部分,分别是边缘端、云端与用户端,各端的功能模块均采用解耦化设计,保证了系统的可扩展性。系统在运行时,边缘端通过5G CPE设备接入5G网络,视频采集层通过高清采集设备实时采集视频流,经过边缘计算端的预处理,可将视频流上传至云端存储,也可通过流媒体服务直接将视频流传入用户端,支持用户端实时查看远程视频。云端除了提供存储服务外,还提供了 Web服务,其支持ACL控制和远程视频录像回看。为了保证数据的安全性,本文设计了新型存储阵列架构H2-RAID,阵列中使用SSD存储设备,并使用HDD为其部分数据提供备份,同时设计了搭配该阵列的数据存储机制和数据恢复机制,通过对其进行数学建模分析和性能仿真实验,证明了该阵列能够显著提高数据的可靠性,从而能保证整个系统的数据安全。综上所述,本文设计的整套系统,既能够进一步推动电力物联网视频监控系统的发展,也能够验证5G技术在电力物联网中的稳定性与可行性,同时本文提出的存储阵列能够为以后持续爆炸增长的数据信息提供高可靠性的数据存储功能,具有良好的应用前景以及社会效益。
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