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實用文檔風力發電綜合監控系統解決方案時間:2013-3-22 點擊:5402 返回太華偉業風力發電綜合監控系統解決方案北京太華偉業科技有限公司目 錄第 一 章 項目概況1.1 項目背景1.2 現狀分析1.3 設計目標1.4 設計依據1.5 設計原則

111233第二章系統總體設計2.1系統總體架構

552.2 設計思路2.3 功能設計2.4 系統特點

568 采用應用整合技術 8 采用高清監控技術 采用智能分析技術 采用電力專用平臺軟件

81011第 三 章 前端系統設計 123.1 風電機組監控子系統 123.2 升壓站監控子系統 12 視頻監控系統 123.2.2音頻系統173.2.3動環監控系統183.2.4客戶端313.3前端保障單元323.3.1防雷323.3.2抗干擾323.3.3供電電源33第四章監控中心設計344.1監控中心架構圖344.2服務器管理系統34 服務器 工作站4.3 存儲系統

343636 CVR存儲模式 36 存儲配置 384.4 解碼系統 39 解碼器 40文案大全實用文檔 視頻綜合平臺 414.5 顯示系統 43 產品介紹 主要功能

43444.6 網絡系統 48 主干交換機 48 防火墻 484.7 保障系統 504.7.1視頻質量診斷系統504.7.2時間同步裝置524.7.3短信彩信報警模塊53第五章平臺軟件設計555.1 平臺總體架構 基礎平臺層 平臺服務層

5556565.1.3業務層565.1.4應用層565.2平臺關鍵技術565.2.1中間件技術575.2.2構架/構件技術575.2.3工作流技術575.2.4XML和WebServices技術585.3 平臺模塊5.4 平臺功能

5859 通用業務功能 基礎管理功能 擴展業務功能

5964685.5 平臺運行環境 硬件環境

7070 軟件環境5.6 平臺性能指標

7171第1章、第一章 項目概況一.1 項目背景風能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。其蘊藏量巨大,全球風能資源總量約為2.74×109兆瓦,其中可利用的風能為2×107兆瓦。中國風能儲量很大、分布面廣,開發利用潛力巨大。隨著世界經濟的發展,風能市場也迅速發展起來。全球風電產業2011年新增風電裝機容量達41,000MW。這一新增容量使全球累計風電裝機達到238,000MW。截至2011年全球75個國家有商業運營的風電裝機,其中22個國家的裝機容量超過1GW。文案大全實用文檔“十一五”期間,中國的并網風電得到迅速發展。2007年以來,中國風電產業規模延續暴發式增長態勢。內蒙古、新疆、遼寧、山東、廣東等地風能資源豐富,風電產業發展較快。2010年10000兆瓦的發展目標在2008年就已達到,《可再生能源中長期規劃》中2020年30000兆瓦的風電裝機目標也在2010年提前實現。2011年中國風電上網電量達715億kWh,占全國總發電量的1.5%。全年新增風電機組11409臺,新增裝機容量17.63GW,與2010年的18.94GW相比,下降了6.9%。截至2011年底,全國累計安裝風電機組45894臺,累計裝機容量62.23GW,中國風電市場在經歷多年的迅猛增長后進入穩健發展期。迅速增長的風力發電機組給機組運行人員帶來越來越多的巡視維護工作,因此急需采用新的技術手段來輔助線路運行人員提高工作效率。風力發電綜合監控系統就是為解決以上問題而設計。實現發電機組、升壓站狀況的遠距離監控,工作人員在監控中心就能觀察到線路監控點的圖像,為預先處理可能故障提供依據,確保線路安全運行。一.2 現狀分析隨著國家大力推進智能電網建設,電力部門對風電場輔助系統的建設也趨于智能化。根據我們對電力系統現狀的調研及對智能風電場的理解,需求分析如下:目前國家電網公司正在大力建設堅強的智能電網,華能等發電集團也在推進發電運行可視化管理,對視頻監控系統提出了新的要求,因此實現統一監控、統一存儲、分級控制、分域管理,使不同的視頻監視系統能夠互聯互通,滿足視頻監控系統全局化、整體化的發展需求已成為亟待解決的問題。一般風電場的選址比較偏僻,地理環境比較惡劣,工作人員居住地離現場較遠,并且各風電場相距較遠,每個風場內風機數量也很多,所以每個風場都需要配置一定的工作人員進行日常的巡檢維護,從而造成了人員的浪費。風電機組置于野外經常因環境等因素導致風電機組倒塌、起火等事故時有發生。傳統的視頻監控以“被動監控”為主,需要值班人員時刻監控,但顯然不現實,大多數時間只適用于案件追溯的視頻查閱;隨著視頻移動偵測技術的應用,實現了局部智能化,但無法避免誤報的現象,給值班人員“狼來了”的錯覺。風電場升壓站除了視頻監控系統外,還部署有環境監測、入侵報警、火災報警、SF6泄漏報警、照明、采暖通風、給排水等輔助系統,之前這些子系統大多獨立運行,很難做到多系統的智能關聯、應用集成,隨著技術規范出臺,系統的整合已成必然。部分風電場升壓站的入侵報警系統、火災報警系統通過開關量方式與視頻監控系統進行關聯,而報警主機輸出的開關量有限,當系統發生報警時,只能顯示防區信息,而無法精確到具體點位(比如某個煙感),通過協議方式接入第三方輔助系統。.3設計目標文案大全實用文檔我們將采用iVMS-8800電力平臺視頻及環境監控軟件,建立一套適應風電場安全生產的現代化綜合監控系統,對前端的運行、業務、設備等進行管理,并滿足上級平臺集中管理、分層查看、分級監督的需求,主要實現以下目標:前端各輔助系統間可實現智能聯動,當某區域發生報警時啟動相應預案。前端客戶端可以集中監控管理所轄風電場的視頻監控系統。前端采用智能視頻設備,變“被動監控”為“主動監控”。前端客戶端可以集中監控所轄升壓站的環境監測、入侵報警、火災報警、照明、空調通風、給排水、SF6泄漏報警等輔助子系統。.4設計依據《MPEG4視音頻編解碼標準—視聽對象的編碼》 ISO/IEC14496-2《視音頻編解碼標準》 ITU-TH.264《音頻編解碼標準》 ITU-TG.711《循環式遠動規約》 DL 451-91《電線電纜識別標志方法》 GB/T6995《全介質自承式光纜》 YD/T 980-1998《民用建筑電氣設計規范》 JGJ/T16-92《安全防范工程程序與要求》 GA/T75-94《民用閉路電視系統工程技術規范》 GB50198-94《中華人民共和國公共安全行業標準》 GA38-94《安全防范系統驗收規則》 GA308-2001一.5 設計原則隨著信息技術的飛速發展,新技術不斷涌現。輸電線無線視頻監控系統,必須是高性能、可擴展的計算機網絡體系結構,以便支持今后不斷更新和升級的需要,從而保護投資。同時本方案以滿足實際應用為出發點,設計時主要遵循以下原則:可靠性系統可靠性是系統長期穩定運行的基石,只有可靠的系統,才能發揮有效的作用。本方案從系統設計理念到系統架構的設計,再到產品選型,都將持續秉承文案大全實用文檔系統可靠性原則,均采用成熟的技術,具備較高的可靠性、較強的容錯能力、良好的恢復能力、防雷抗強電干擾能力、主要設備存在結構與功能的冗余、系統設備具有自診斷功能。同時系統的使用不能影響被監控設備的正常運行,系統的局部故障不能影響整個監控系統的正常工作,系統具備處理同時發生多事件的能力。先進性系統設備應具有先進性,避免短期內因技術陳舊造成整個系統性能不高和過早淘汰。系統硬件選用國際產品時應有國際認證和國內檢驗機構的合格證書,選用國內產品時應有國家相關權威機構的檢驗檢測報告及證書,并充分考慮產品的先進性和可升級性。擴展性系統應充分考慮擴展性,采用標準化設計,嚴格遵循相關技術的國際、國內和行業標準,確保系統之間的透明性和互通互聯,并充分考慮與其它系統的連接;在設計和設備選型時,科學預測未來擴容需求,進行余量設計,設備采用模塊化結構,便于系統擴容、升級。系統加入新輸電線時,只需配置初步采集設備在管理平臺做相應配置即可,軟硬件無須做大的改動。易管理性、易維護性系統采用全中文、圖形化軟件實現整個監控系統管理與維護,人機對話界面清晰、簡潔、友好,操控簡便、靈活,便于監控和配置;采用穩定易用的硬件和軟件,完全不需借助任何專用維護工具,既降低了對管理人員進行專業知識的培訓費用,又節省了日常頻繁地維護費用。安全性在站端系統與監控中心之間必須保障通信安全,采取可靠手段杜絕對前端設備的非法訪問、入侵或攻擊行為。數據采取前端分布存儲、監控中心集中存儲管理相結合的方式,對數據的訪問采用嚴格的用戶權限控制,并做好異常快速應急響應和日志記錄。第二章 系統總體設計二.1 系統總體架構風力發電綜合監控系統由前端監控系統和中心平臺控制系統相互銜接缺一不可的兩部分組成。前端監控系統包括了風電機組監控子系統和升壓站監控子系統。系統總體架構圖如下:文案大全實用文檔二.2 設計思路風電場綜合監控系統是集硬件、軟件、網絡于一體的大型聯網監控系統,以電力行業平臺軟件iVMS-8800為核心,實現前端系統的管理。簡單的視頻監控已無法及時有效為風電機組運行狀態是否正常提供參考,因此風電機組監控采用紅外熱成像攝像機,不僅可以查看實時視頻而且可以實時監測風電機組表面溫度,為判斷風電機組是否正常運行提供可靠參考。隨著視頻監控進入高清時代,模擬攝像機已無法滿足智能風電場監控的需求,高清攝像機的應用不但滿足了細節監控(設備狀態、表盤刻度)的需求,還為設備的智能狀態分析提供了精確的視頻源。采用智能分析設備對各種行為進行分析并執行各種預案,變“被動監控”為“主動監控”。風電場的升壓站內部分精密設備對運行環境有較高的要求,為確保環境量恒定在一定范圍內,需要部署環境監測系統進行實時監測。對于設備運行環境,主要有溫濕度、滲漏水情況的監測。傳統環境監測設備通常采用有線方式接入,隨著物聯網技術的發展,無線傳感器技術的應用引領智能升壓站進入了物聯網時代。在計算機技術和網絡通信技術不斷發展的今天,系統的整合是發展的必然。綜合監控系統作為一種重要的現代化監測、控制、管理手段,以視頻監控系統為文案大全實用文檔核心,同時把環境監測、入侵報警、消防報警等系統整合進來,并把各系統有限關聯起來配置成預案,增加系統的高效性,實現大集控的目的。綜合監控系統不能僅滿足于輔助管理,還需為生產調度提供支持,視頻監控系統可與升壓站SCADA系統實現智能聯動,實現升壓站運行調度可視化管理,充分體現資源的共享性,而無需額外建設投資。二.3 功能設計風電場綜合監控系統除滿足原有基本功能外,被賦予了許多新的要求,應具備如下功能:實時視頻監控通過客戶端和瀏覽器可以實時掌握升壓站現場的一切情況,對所轄區域的任一攝像機進行控制,實現遙控云臺的上/下/左/右和鏡頭的變倍/聚焦,并對攝像機的預置位和巡航進行設置控制應具有唯一性和權限性,同一時間只允許一個高權限用戶操作。智能視頻分析通過智能視頻設備,支持穿越警戒面檢測、進入離開入侵區域檢測、物體快速移動檢測、物品拿取放置檢測、停車檢測、徘徊檢測、人物聚集檢測等應用。針對監視目標進行實時檢測并按照用戶設置的預案觸發報警,發生入侵行為后,系統能對非法目標實現移動跟蹤。環境數據監測風電場的穩定運行離不開場內一次、二次設備的安全運行,自然條件等因素影響著設備的安全運行,高溫、雷雨、冰雪、臺風天氣設備的事故發生率特別高,同時設備周邊的環境狀況也能反映設備的運行狀況。監控人員為全面地掌握升壓站的運行狀況,需實時對溫度、濕度、風速、水浸等環境信息進行采集、處理和上傳,生成曲線和報表,方便實時監控、歷史查詢、統計分析。預案系統通過現場設備和平臺軟件對各子系統進行關聯,制定聯動預案:當周界防御或消防報警設備被觸發時,有預置功能的攝像機還能自動轉到預置點,按需設置聯動錄像功能;預設的報警能彈出窗口,并配合電子地圖顯示;當溫濕度超標時,應能自動報警并開啟采暖通風系統。除了系統聯動預案外,還支持風電場可視化巡檢預案。傳統巡檢采用人工巡檢、手工紙質記錄的方式,部分可能會采用打卡記錄的方式,但巡檢質量及到位率無法保證。可視化巡檢功能,按人工巡檢的路線,把沿途多個監控點的多個預置位添加進預案,可保證巡檢質量及到位率,一旦發現問題可截圖并標注問題,發送給相關檢修部門。資源共享條件允許的話,可以與SCADA系統進行互聯。信息一體化平臺可以調用升壓站智能輔助系統的數據,為可視化、智能化運行調度提供保障。語音功能客戶端主要有語音對講和語音廣播功能:通過語音對講,上級管理部門和升壓站工作人員可以進行溝通;通過語音廣播,工作人員可對現場工作進行指導,對非法闖入人員進行警告。電子地圖文案大全實用文檔支持JPEG、BMP格式位圖的導入和顯示,可導入風電場的平面圖,在平面圖上添加關聯設備,并在電子地圖上實現遠程設備控制,報警圖標閃爍等功能;錄像回放對監控視頻進行實時存儲,記錄告警前后的現場情況,記錄事故檢修過程;通過網絡調用回放錄像,提供事故發生時的資料,為事故分析和事故處理提供幫助,并為事故處理和標準化作業教學提供寶貴的資料。遠程配置維護系統提供遠程訪問功能,管理員不必到達設備現場,就可修改設備的各項參數,實現校時、重新啟動、修改參數、軟件升級、遠程維護等功能,提高的設備維護效率。B/S方式訪問MIS用戶通過B/S(Brower/Server)方式訪問系統,B/S方式采用標準的 HTTP協議,具有很強的開放性和兼容性,完全能融合在電力系統現有網絡中。通過標準的IE瀏覽器,相關負責人和管理人員可根據不同的權限對系統進行配置及監控,操作界面全部為中文可視化界面,使用非常方便。.4系統特點.4.1采用應用整合技術本方案采用了太華偉業NVR+動環監控報警主機的方式。動環監控報警主機集成了各種報警、控制協議,可采集模擬量信號、串口信號、開關量信號,支持其他子系統的可靠接入,可以對環境監測、入侵報警、門禁、消防等子系統進行集成。系統集成改變了各系統獨立運行的局面,滿足了電力系統用戶“減員增效”的需求。該技術不單是對各獨立系統功能的簡單疊加,而是對各功能進行了整合優化,并進行了智能關聯。用戶可以根據需要對各功能進行關聯,滿足規則后可以觸發相應功能。二.4.2 采用高清監控技術現有的視頻監控系統,主要功能是記錄事件的經過,在更多關鍵細節上做的還不夠。隨著視頻監控技術的高速發展,用戶對于視頻監控產品的要求也在不斷提高,“讓我們看得更清楚”是許多用戶提出的一個非常迫切的需求。在視頻監控產品經歷了模擬時代、數字時代、網絡時代的發展后,現在已經逐步走入了高清時代,高清監控已成為未來安防行業主要發展技術之一。關于“高清”的定義,最早來源于數字電視領域,美國電影電視工程師協會提出了高清電視(HDTV)標準,分辨率需達到720p以上。安防行業內部對于高清沒有成文的標準,模擬攝像機超過480線就宣稱為高清,經數字編碼后分辨率可以達到D1或4CIF;當網絡攝像機出現后,分辨率滿足720p才能稱為高清。完整的高清方案需要前端、平臺、傳輸、存儲、瀏覽、顯示等各環節都滿足高清標準。通過下圖可以看到CIF、4CIF、720P、UXGA的分辨率比較,可以清楚看到高清攝像機(720P、UXGA)的分辨率遠大于標清攝像機(4CIF),分辨率的不同帶來了清晰度的差異。文案大全實用文檔下圖為高清攝像機的顯示效果,可以清晰的顯示設備表盤讀數。太華偉業網絡高清攝像機的使用(如DS-2DF1-672)可以大大提升綜合監控系統的應用價值。通過上面的圖例,高清視頻監控相比標清視頻監控具有明顯的技術和應用優勢:圖像清晰度更高,在發電場的一些重要監控點(重要儀表的監視),應采用高清攝像機可以獲取高清晰度的監控畫面,能更清楚地呈現儀表讀數。高清監控技術的采用,使場景覆蓋范圍更廣,減少單位面積監控點的數量,可以提高監控效能,減少設備投資。文案大全實用文檔使細節更清晰,大大提高智能視頻分析的精度,有利于圖像識別和智能視頻分析的應用。隨著電力系統無人值班或值守模式的推廣,用戶對高清監控提出了迫切的需求,如在升壓站內看清被監控設備的細節(油位、溫度計)是很重要的。二.4.3 采用智能分析技術上級平臺管理著所轄升壓站成百上千個監控點,單憑平臺十幾個電視屏和幾個值班人員,是難以兼顧的。傳統DVR的主要作用是事后調查回放,往往都是事故發生后,才去查閱相應的視頻,僅僅作為案件的回顧。而不能防患于未然,在事件發生時就及時發現并進行控制,從而減少誤操作,預防人身傷亡事故。由于風電場內監控點位多、視頻信息量大、無效視頻信息多,通過智能視頻分析過濾功能可減少無用視頻信息,將大量無用信息過濾在前端,制定分析策略后將有價值的視頻信息提取并存放到上級平臺。 早期的視頻移動探測技術(VMD)并不是真正意義上的智能視頻分析技術,僅僅具備移動探測功能,在目標跟蹤、分類、識別等方面功能較弱,還會產生大量誤報。由于 VMD技術的缺陷,就產生了基于背景建模和目標追蹤技術的智能視頻分析( IVS)技術, 這里的IVS技術是個泛指以示與 VMD技術的區別。智能視頻監控系統,與傳統的監控系統相比,具有更優的有效性和持久性。太華偉業iDS-6502HF(/B)智能視頻服務器可以對多種行為進行視頻分析,它能夠識別不同的運動物體,能夠實現全天候工作,大大減輕平臺值班人員的工作強度,發現監控畫面中的異常情況,并能夠以最快和最佳的方式發出警報和提供有用信息,提高報警處理的及時性,從而能夠更加有效的協助安全人員處理危機,并最大限度地降低誤報和漏報現象。二.4.4 采用電力專用平臺軟件電力系統由于前端升壓站數量龐大,一般都分布在多個地域,綜合監控技術的采用又增加了數據處理量,單級系統的部署已不能滿足要求,需采用多服務器分布部署甚至多級級聯的方式來實現。太華偉業電力專用平臺軟件iVMS-8800,是我們根據電力系統的行業特點開發而成。除了部署在前端系統,完成前端設備的配置和監控。軟件還支持超大規模的部署,能滿足電力系統多級綜合監控的應用需求。軟件采用模塊化構建方式,可應需裁剪;采用WebService作為對外的服務接口協議,方便二次開發商集成;方便的增值業務集成;統一的平臺內部協議;統一的部署和管理。第三章 前端系統設計風電場前端系統由風電機組監控子系統和升壓站監控子系統組成,升壓站前端系統主要由視音頻監控系統、動環監控系統、網絡設備等組成,實現對升壓站視音頻及各種環境信息采集、處理、監控等功能;風電機組系統主要由視頻及紅外熱成像監控系統組成,實現對風電機組運行狀態的監測。三.1 風電機組監控子系統風電廠風機分散的部署于風電場內,每臺風機由機塔、機艙和風葉組成,其中傳動裝置、發電機、變換器等核心設備都集中在機艙內。在風機不遠處會有一個箱變內置升壓變壓器。文案大全實用文檔對于每臺風機,我們部署3臺攝像機做視頻監控采集,兩臺部署于風機機艙內部,室外部署一臺。其中室內部署紅外熱成像攝像機和高清紅外槍機,分別對機艙內設備溫度情況以及儀表數據信息進行視頻采集和呈現。室外部署高清紅外智能球機,通過預置位設置,主要對風機入口以及風機附近的箱變進行監控。臺攝像機通過網線接入風機交換機,通過光纖鏈路傳輸到監控中心。視頻存儲由中心的IPSAN設備進行統一集存。.2升壓站監控子系統.2.1視頻監控系統視頻監控系統主要負責對全站主要電氣設備、安裝地點及周邊環境進行全天候的視頻監視,同時能與其它子系統進行報警聯動,滿足生產運行對安全、巡視的要求。除了常規視頻監控外,本方案還采用智能視頻分析、紅外熱成像技術,以此提高系統的實用價值。三 站端攝像機升壓站是輸變電網的樞紐,安裝有大量一次設備,還配套有二次設備、計算機設備、通信設備,任何設備都關系到升壓站的安全運行,同時場地環境也影響著設備的運行狀況。前端攝像機的監控范圍大小、視頻采集質量將影響整個視頻監控系統的質量,應結合升壓站實際監控需要選擇合適的產品和技術方法,保障視頻監控的效果,我們在選擇攝像機時可參考以下原則:圍墻監控可采用變焦鏡頭的一體形攝像機,越界報警聯動平臺彈視頻窗口時,由于圍墻范圍廣,便于工作人員進行變焦操作看清可疑目標。大門監控可采用固定紅外槍機,具備紅外夜視功能,滿足全天候24小時監控的需要。全景監控(主控樓頂)可采用高速球機,實現大范圍監控的需要;根據客戶需求,也可選用高清球機及智能跟蹤球。場地及高壓室監控,可采用高速球機,實現大范圍監控的需要;如需對細節(油位、油溫)進行監控,也可選用高清球機。小范圍的室內(通信室、蓄電池室)監控可采用固定槍機。大范圍的室內(主控室、繼保室)監控可采用中速球機,實現大范圍監控的需要。需要夜間攝像的監控點,為保障夜間低照度條件下的清晰度,采用的攝像機應具有彩轉黑、低照度(彩色≤1.0LUX、黑白≤0.01LUX)功能。室外槍機需配置IP66等級的室外型防護罩。室外球需達到IP66防護等級。網絡攝像機應具備開關量輸出功能,以控制補光燈開啟。部分距離較遠(超過100米)、周圍高壓設備干擾較大的監控點,建議采用光纖接口的攝像機。三 站端視頻處理單元文案大全實用文檔本方案采用全數字模式實現站端綜合監控。技術介紹建議采用了太華偉業NVR,融入多項IT高新技術,如視音頻編解碼技術、嵌入式系統技術、存儲技術、網絡技術等,符合視頻監控數字化、高清化的發展趨勢。除了視頻信號,設備可具有開關量接口,支持開關量報警信號的輸入、開關量控制信號的輸出。主要功能支持對發電站內網絡攝像機實現接入管理,并可存儲錄像在本地,不同通道可設定不同的錄像保存周期;支持VGA、主輔視頻及輔助視頻端口的本地輸出;HDMI最高分辨率達1920*1080,VGA最高分辨率可達1280*1024,支持1/4/9/16 畫面預覽,預覽通道順序可調;支持預覽分組切換、手動切換或自動輪巡預覽,自動輪巡周期可設置;支持預覽的電子放大;可屏蔽指定的預覽通道;支持視頻移動偵測、視頻丟失檢測、視頻遮擋檢測、視頻輸入異常檢測;支持視頻隱私遮蓋;支持多種主流云臺解碼器控制協議,支持預置點、巡航路徑及軌跡;云臺控制時,支持鼠標點擊放大、鼠標拖動跟蹤功能。根據本設備及動環監控報警主機的開關量報警信號、通信控制器下發的聯動指令,實現視頻聯動:調用預置位、啟動報警錄像等;支持NTP(網絡對時)協議、SADP(自動搜索IP地址)協議、SMTP(郵件服務)協議、NFS(接入NAS)協議。存儲計算視頻圖像存儲空間計算公式:每個前端存儲總容量(GB)=【視頻碼流大小(Mb)60秒×60分×24小時×存儲天數/8】/1024。以一路視頻圖像在 7天、15天、30天所需要的占用空間估算如下:存儲天數7天15天30天視頻規格1280*720(HD720P),4Mb碼295.31632.811265.63流(最佳圖像效果)720*576(D1),2Mb碼流147.66316.41632.81(最佳圖像效果)風電場內的視頻很多需連續存儲30天,以24路D1接入為例,根據計算得出需要15188GB,實際配置時還需要考慮格式化開銷,建議采用8塊2TB硬盤。三 智能視頻分析因為升壓站內存在著重要區域,以往“被動監控”只適用于事后追溯。而前端智能跟蹤球及智能視頻服務器的采用,變“被動”為“主動”,可以對事件做到“早發現早預防”。設備數量可按需配置,今后可以增加設備數量以支持更多的視頻分析。單球跟蹤文案大全實用文檔智能跟蹤球利用行為分析作為觸發事件,球機將自動跟蹤目標物體直至物體消失。觸發模式:事件觸發和手動選取。太華偉業智能跟蹤球可以對升壓站圍墻進行智能分析,劃定圍墻為警戒面,在布防的情況下,當有可疑份子穿越警戒面后,即產生報警信號,并進行跟蹤。升壓站的圍墻范圍廣,如果是不具備跟蹤功能的普通球機,一旦電子圍欄報警聯動攝像機的預置位,當非法闖入者越過圍墻后,還需控制球機尋找,智能跟蹤球的應用能幫助運行人員及時定位非法闖入者。主從攝像機跟蹤由主攝像機(槍機)、跟蹤球機及控制單元(智能DVR/DVS)組成。當主攝像機檢測到觸發報警的目標時,控制單元驅動球機鎖定報警目標并對其進行自動跟蹤、放大以得到更清晰的目標特征,利于實時的判斷和事后對照取證。文案大全實用文檔主攝像機可采用任意槍機,跟蹤球機需采用模擬跟蹤球,推薦采用太華偉業iDS-2AF1-517。智能DVS可采用太華偉業iDS-6502HF(/B)視頻服務器,支持對2路視頻進行4CIF編碼及支持2路智能分析,并支持主從攝像機跟蹤。iDS-6502HF的行為分析如下:比如對重要設備的運行區域進行智能分析,采用固定槍機對劃定的警戒區域進行判斷,當有人員闖入該侵區域后,達到觸發條件產生報警、驅動球機進行跟蹤,可以有效預防誤跑間隔出現人身傷亡和設備損壞。三.2.2 音頻系統三 監聽子系統當風電場內的設備發生故障時,可以通過設備內部的聲音來判斷。我們可采用專業的傳聲系統,系統主要由傳聲器、放大器和信號調理器組成,。系統可對現場的聲援進行增益、濾波,但傳聲器的點位布置比較講究。三 廣播子系統文案大全實用文檔通過廣播系統,平臺及前端的工作人員可對現場進行喊話,對操作檢修時的違章行為進行及時制止,對非法入侵行為進行警告。三 語音對講子系統當現場人員需要支持時,通過該系統可與平臺、前端的工作人員進行及時溝通。語音對講設備是一體化設備,由三部分組成:麥克風、音響、呼叫按鈕。麥克風和音響通過 BNC接口與視頻處理單元的音頻輸入、 輸出口連接;呼叫按鈕可接入視頻處理單元的開關量接口。三.2.3 動環監控系統三 動環監控報警主機(環境數據處理單元)環境監測、入侵報警、火災報警、智能控制、SF6泄漏報警等子系統部署在升壓站內,但各系統獨立運行,無法發揮系統功能,同時也給維護和管理帶來了不便。為了實現多系統的綜合監控、集中管理,急需對各子系統進行集成。技術介紹動環監控報警主機是升壓站綜合監控系統的核心設備,實現環境信息、報警信息實時處理、傳輸、存儲等功能。它的出現解決了前端多系統集成的問題,它可以通過4-20mA模擬量接口、開關量接口、RS-485串口與各子系統連接,對各種數據進行匯集,處理成數字信號,并可以提供向上的接口供平臺訪問、管理。太華偉業多功能動環監控報警主機,可采集模擬量信號、串口信號、開關量信號,是針對風電場特點量身設計的監控報警主機。動環監控報警主機一體化的設計,兼容多種規格的接口,可以保護現有投資,避免重復建設,今后可以增加主機數量以支持更多的子系統接入。主要功能采集升壓站內的環境量信息,經通信控制器的協議轉換后上傳中心。采集升壓站內的開關量報警信號,可實現本設備的開關量聯動輸出。采集升壓站內的串口數據,通過通信控制器的預案實現系統聯動配置原則根據升壓站現場動環監測設備的接口數量進行配置,對于RS-485設備,支持總線方式。可根據現場實際需求,選擇太華偉業不同型號的產品。型號DS-19D16-1608JNDS-19D08-1604JNDS-19D08-0802JN參數電流環信號16路(4~20mA)16路(4~20mA)8路(4~20mA)報警輸入16路,開關量8路,開關量8路,開關量報警輸出16路,開關量8路,開關量4路,開關量RS-4851路全雙工+7路半雙工1路全雙工+3路半雙工1路全雙工+1路半雙工RS-2321路1路1路以太網口1個10/100M自適應1個10/100M自適應1個10/100M自適應三.2.3.2環境監測子系統應根據升壓站的實際需求,配置溫濕度傳感器、風速傳感器、水浸探頭等環境監測設備,這些環境信息通過動環監控報警主機實現數據集中上傳。文案大全實用文檔三 溫濕度傳感器一般情況下電氣設備對環境的溫濕度都有相應的要求,特別對于一些昂貴精密的設備更是如此。電力行業中由于溫度過高過低引起的元器件失效或環境濕度過高引起的漏電事故時有發生,所以需對溫濕度進行實時采集和控制。技術介紹溫濕度傳感器,采用傳感、變送一體化設計,采集溫濕度數據,進行數據校正轉換,轉換成 4-20mA電流環信號上傳,并能在現場 LCD上顯示。主要功能升壓站內的溫濕度傳感器通過4-20mA接口連接至動環監控報警主機,溫濕度模擬量能實時上傳平臺,前端及控制中心能隨時查閱設備運行場地的環境溫濕度,并做出相應的處理(遠程遙控空調)。配置原則在升壓站的室內場地需配備溫濕度傳感器。如果被測的房間太大,就應放置多個溫濕度傳感器。可通過LCD顯示現場溫濕度。主要技術參數可參考下表:技術參數溫度測量范圍 -25℃~85℃溫度測量精度 溫度±0.5℃(-10℃~60℃)濕度范圍范圍 5﹪RH~95﹪RH(非凝結)濕度范圍精度 濕度±3﹪RH(20﹪RH~90﹪RH,25℃)響應時間 ≤15s數據傳輸距離 ≥800m輸出信號 4~20mA三 風速傳感器升壓站的很多設施都高于地面運行,當升壓站現場持續風速超過升壓站設計承受能力時,可能會造成安全隱患,所以需對風速進行實時檢測,當風速超過警戒線時,能夠立即啟動緊急預案。技術介紹風速傳感器顧名思義是測量空氣流速的儀器,儀器內的轉速傳感器能把風速轉換成4-20mA電流環信號上傳。風速傳感器在所有領域都能靈活運用,廣泛應用于電力、鋼鐵、石化、節能等行業。風速傳感器種類很多,最常用的為風杯式,它由 3個互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應部分, 空杯的凹面都順向一個方向。整個感應部分安裝在一根垂直旋轉軸上,在風力的作用下,風杯繞軸以正比于風速的轉速旋轉。主要功能升壓站內的風速傳感器通過4-20mA接口連接至動環監控報警主機,能把現場風速實時上傳平臺,前端及控制中心能隨時查閱設備運行場地的風速,并做出相應的處理。配置原則風速儀一般安裝于升壓站主控樓頂,沒有特殊要求,一個站點一個即可。文案大全實用文檔主要技術參數可參考下表:技術參數測量范圍 0 m/s~30m/s測量精度 ±0..5﹪測量值環境溫度 -20℃~70℃相應時間 ≤1s數據傳輸距離 ≥800m輸出信號 4~20mA三 水浸探頭當連續降雨或排水不暢時,室外的電纜溝內會產生積水,當積水淹沒溝內電纜時會造成安全隱患,電纜長期浸泡在水中時,如果沒有很好的防水結構,電纜很容易產生絕緣的水樹枝老化,從而造成絕緣的破壞,將會大大縮短電纜的壽命,嚴重的還會造成短路跳閘。所以我們需實時了解電纜溝的積水情況,以便及時使用抽水泵排水。所謂“水樹枝”,指塑料電纜絕緣在電場和水的作用下,由雜質、氣泡及隆凸不平處引發其內部絕緣材料降解而產生樹枝狀放電通道。水樹枝會隨著時間的發展繼續生長,最終導致絕緣擊穿,成為電纜早期損壞的重要原因。技術介紹水浸探頭根據探測電極浸水后阻抗發生變化,通過專用集成芯片對水浸輸入信號進行信號放大、整形、比較,將電極電導的變化轉換成標準電壓信號,推動繼電器輸出開關量信號,指示探頭所在位置是否有水。在沒有水浸入時,電極之間的電導為零,當有水接觸電極時,電導變大。升壓站內需對電纜溝內的水位進行實時檢測,當水位超過警戒線時,能夠通過開關量向綜合監控系統報警。主要功能電纜溝內的水浸探頭通過開關量輸出報警信號給動環監控報警主機,動環監控報警主機根據預置規則啟動抽水泵排水,同時把現場積水情況及時上傳平臺,使前端及控制中心知情。配置原則一般考慮在電纜溝每隔80米左右布置一個探頭,同時分別選擇一個不同電壓等級的端子箱布置一個探頭。傳感器應安裝在感應點上方較高位置,以確保其不被水淹沒,安裝時先安裝底座。如果用戶要多點檢測,一組導線上可帶4~5個探頭,也可以接多組分導線,每組導線帶1個探頭或多個探頭。主要技術參數可參考下表:技術參數誤報率≤0.01%環境溫度 0~50℃輸出信號 開關量無源輸出三 入侵報警子系統文案大全實用文檔由于不少的風電場都建在郊外和一些較偏僻的地方,升壓站內的設備非常昂貴,并且變電設施帶有交流高壓,如遇不法分子盜竊或破壞,將造成嚴重的經濟損失以及造成人員傷亡。為此升壓站的安防防護非常重要,為徹底消除這種現象,避免財產遭破壞,需要進行隔離阻攔,以免造成人身意外傷害。入侵報警設備主要由紅外對射、電子圍欄、紅外雙鑒、聲光報警器等設備組成。各探測器通過報警線纜直接與動環監控報警主機連接,當發生報警時,報警信息能夠及時上傳給動環監控報警主機,并且能聯動相關設備,如啟動照明燈光、聲光報警器等。三 紅外對射升壓站內運行有高壓帶電設備,為了防止不法份子對電力設施的盜竊、破壞,以及外來人員誤入帶電間隔造成的人身傷亡事件,升壓站周界都配備了圍墻。但傳統的圍墻無法對入侵事件進行報警,紅外對射作為周界防范的有效補充,主要應用于距離比較遠的圍墻、樓體等建筑物,特別適合無人值守升壓站。技術介紹紅外對射是利用光束遮斷方式的探測器,由一個發射端和一個接收端組成。發射端發出一束或多束人眼無法看到的紅外光,形成監控防護區,當有人橫跨該區域時,遮斷不可見的紅外線光束而引發警報。常見的紅外對射有兩光束、三光束、四光束,以四光束為例:一般情況下必須同時遮斷4個光束才發出報警;如果只觸發3個或以內,而觸發持續過了一特定時限,系統亦判定為報警,不會出現漏報現象。紅外對射的特點:防衛方式隱蔽,沒有電子圍欄那么明顯,使入侵者在不知不覺中觸警。周界全面設防,無盲區和死角,入侵者無法以快速跳躍、匍伏或其它動作通過隱形紅外防衛射束網的防范范圍。良好的抗干擾功能,內置自動調節強光過濾系統,避免受強光或汽車燈光的影響。嚴密的防破壞功能,當紅外接收端電源線或信號線被剪斷時,報警信號輸出電路將自動輸出報警信號。防雨、防塵、抗干擾能力強,可全天侯工作。主要功能一旦有不法人員想通過圍墻翻入升壓站,就會立即觸發報警,報警通過開關量輸出到動環監控報警主機。動環監控報警主機可根據預置規則聯動相應功能:報警信息上傳中心,保安人員可以迅速來到事發地點;觸發聲光報警器,震懾非法闖入者;聯動相應的燈光照明,調用預置位,啟動報警錄像等。配置原則升壓站的圍墻上安裝多對紅外對射,紅外對射的安裝應該覆蓋所有的圍墻及大門,紅外對射探頭的裕度應不小于100%(如圍墻的長度為60米,則對射探頭的標稱距離為不小于60×(1+100%)=120米)。紅外對射探頭建議采用四光束,當有人或物體阻擋光線時產生告警信號,并可以設置其布防和撤防兩種運行方式。紅外對射探頭要選擇合適的響應時間,太短容易引起不必要的干擾,太長會發生漏報。通常以50毫秒為最短遮斷時間,大于50毫秒報警,小于50毫秒不報警。文案大全實用文檔紅外對射應具備開關量報警節點。紅外對射主機一般安裝在主控室或保安室。三 電子圍欄紅外對射只能對入侵事件進行報警,無法對不法份子進行有效的防御,電子圍欄的出現為周界防范提供了強力保障。技術介紹電子圍欄起源于畜牧業高度發達的澳大利亞和新西蘭等國家,并在歐美國家廣泛應用,應用了最新的周界安防理念,即阻擋、威懾和報警。隨著科學技術的發展,電子圍欄在經過逐步更新換代后已經開始普遍應用于一些大型基礎設施,如電力、通信、軍事、交通等領域。電子圍欄是由前端探測圍欄和報警主機(高壓電子脈沖發生器)組成的智能型周界防盜報警系統。前端探測圍欄前端探測圍欄是由桿及特制合金導線等構件組成的有形周界,安裝在周界現有圍墻或圍欄上。前端探測圍欄借鑒了傳統圍欄和高壓電網的優點,以有形導線和警示牌為主,對入侵者心里有震懾效果,構成一道高壓電纜隔離屏障,當有不法分子企圖越過或者剪斷電子線纜時,主機用安全能量的脈沖高壓擊退入侵者,電壓脈沖周期長,能量低,不會致人傷亡,同時發出報警信號。報警主機報警主機負責向前端探測圍欄輸出和接收高壓電子脈沖信號,并檢測圍欄報警狀態,在前端探測圍欄處于觸網、短路、斷路狀態時產生報警信號,并把入侵信號發送到綜合監控系統。電子圍欄的特點:具有完整的周界前端,前端探測圍欄通過低能量高壓電子脈沖網,有對人身無傷害的電擊功能,具有強大的阻擋作用和威懾作用。具有智能識別功能,主機能夠識別偶然入侵和強行入侵行為:如果有人不當心而觸及圍欄,或其它物體(如樹枝)瞬間碰及圍欄,這并不屬于真正的入侵,系統具有鑒別能力而不報警;只有當入侵者強行入侵,攀文案大全實用文檔越電子圍欄時,造成系統斷線(開路)或持續碰線(短路)時,會發出報警。具有誤報率極低的智能報警功能,電子圍欄系統基本不受環境(如樹木、小動物、振動等)和氣候(如風、雪、雨、霧等)的影響,不受地形高低和曲折程度的限制,環境適應性很強。主要功能電子圍欄具有不同的防區,當檢測到入侵事件時,報警主機輸出相應防區的報警信息到動環監控報警主機。動環監控報警主機可根據預置規則聯動相應功能:報警信息上傳中心,保安人員可以迅速來到事發地點;觸發聲光報警器,震懾非法闖入者;聯動相應的燈光照明,調用預置位,啟動報警錄像等。配置原則可在升壓站的圍墻上或圍欄上安裝前端探測圍欄。報警主機應具備開關量報警節點。報警主機需安裝在主控室或保安室,可通過密碼控制開啟和關閉功能。報警主機可與公安110聯網,提高系統的入侵報警等級。紅外雙鑒升壓站的門禁一般安裝在主要入口或重要區域入口,但缺乏對已進入室內人員的管控,同時以往的入侵報警設備無法對小動物進行有效的防范,紅外雙鑒的出現可以改善這一局面。技術介紹紅外雙鑒是被動式紅外傳感器和微波傳感器的組合,微波只對移動物體響應,紅外只對引起紅外溫度變化的物體響應,只有在微波和紅外同時響應才會作出報警,大大提高報警可靠性。微波傳感器根據多普勒效應原理來探測移動物體:傳感器發射微波,微波遇到障礙物時被反射回傳感器,當障礙物相對傳感器運動時,則傳感器接收到的反射波頻率發生變化;當障礙物朝著傳感器運動時,傳感器接收到的反射波頻率比發射波高,當障礙物遠離傳感器運動時,傳感器接收到的反射波頻率比發射波低,因此傳感器通過比較反射波和發射波的頻率來探測是否有移動物體進入。主要功能當檢測到移動物體時,通過開關量輸出報警信息到動環監控報警主機。動環監控報警主機可根據預置規則聯動相應功能:報警信息上傳中心,使管理人員了解進入現場的移動物體;聯動相應的燈光照明,調用預置位,啟動報警錄像等。燈光的自動開啟功能也給去巡檢人員帶來了方便。配置原則可在升壓站室內的門口或窗口附近配置。安裝方式可采用吸頂或壁掛式。紅外雙鑒應具備開關量報警節點。火災報警子系統由于主控室、保護室、開關室都是重要電氣設備,一旦失火,會造成不可估量的經濟損失,嚴重的還會引起設備的誤動作,危及該地區電網的穩定運行,所以防火是必不可少的防范措施。技術介紹文案大全實用文檔升壓站都有獨立的火災報警系統,根據升壓站現場情況可劃分為不同的防區,每個防區內配置有不同數量的煙感等火災探測器,來監測煙霧報警情況。動環監控報警主機可通過開關量報警電纜與火災報警主機,進行實時通訊,能夠及時響應火災報警主機發出的報警信息。主要功能火災報警系統具有不同的防區,當檢測到火災時,報警主機輸出相應防區的報警信息到動環監控報警主機。動環監控報警主機可根據預置規則聯動相應功能:報警信息上傳中心,保安人員可以迅速來到事發地點;聯動相應的燈光照明,調用預置位,以便前端及監控中心能及時了解現場火勢。火災報警系統的開關量能實現各種聯動:開啟門禁,使火災區域的人員能夠逃生;實現與電源控制開關的聯動,自動切斷重要設備的電源。配置原則報警主機應具備開關量報警節點,用于輸出報警及聯動。報警主機需安裝在主控室或保安室。報警主機可與消防119聯網,提高系統的消防安全等級。智能控制子系統升壓站內的相關輔助控制設備較多,許多設備都只能在前端進行控制,實現無人值守后,需要在某些情況下實現遠程的控制功能,如遠程打開現場燈光、風機、水泵、門禁、空調等,通過遠程控制系統將升壓站輔助控制設備集中、整合,能夠遠程手動、聯動控制。技術介紹現場的控制設備分為 2大類:開關設備、智能設備。對于開關設備,只需控制設備的啟、停,如燈光、風機、水泵、門禁等,可以直接接入動環監控報警主機或IPC的開關量接口。平臺可通過網絡文案大全實用文檔發送開關控制命令,控制設備的啟、停;也可以設置相應的聯動規則,比如通過水浸報警聯動水泵啟動排水、SF6泄漏聯動風機排氣、紅外雙鑒聯動燈光照明、消防報警聯動門禁開門等。對于智能設備,需要多種控制(如空調有模式控制、溫度控制、風速控制等),根據不同設備需要配置不同的控制模塊,如空調需配置空調控制器。空調控制器相當于可以聯網的遙控器,通過RS-485接口與動環監控報警主機連接,平臺只需通過網絡遠程控制紅外發射頭發射空調控制命令即可,而不需要人到現場按遙控器。以升壓站最常見的燈光控制為例,對于采光條件比較差的室內以及夜晚低照度環境下的場地,為了能夠看清設備、環境,當光線不足需開啟燈光照明。無人升壓站大多數需要遠程控制來實現, 通過動環監控報警主機或 IPC開關量控制站內燈光的方法進行室內照明。采用監控系統控制站內燈光的方法進行室內照明存在的最大問題是要解決遠程控制與本地控制之間的關系,需要改造站內的燈光開關,改造后平臺可以遠程控制開燈,本地可以關閉,反之本地開燈,遠程也可以關閉,同時系統可以設置定時開關燈、報警時自動開燈、延時關燈等。燈光智能控制示意圖如下:主要功能控制升壓站前端開關量設備,如燈光、風機、門禁等,可以手動或系統聯動實現設備啟、停。具有延時保護、狀態提示功能,可以設定設備的默認開啟時間,到時間后可以自動切斷電源,以保護相關設備。能夠控制空調等智能設備,實現智能設備的全面調節,能夠手動調節,也可以實現與環境監測系統的聯動,實現自動的溫、濕度調節。配置原則系統應留有本地控制功能,在本地能夠實現所有控制,在網絡中斷或緊急情況時可以手動進行控制。開關量控制根據現場情況就近輸出,可以從動環監控報警主機輸出也可從IPC輸出。文案大全實用文檔燈光控制采用動環監控報警主機,由于主機自帶DC12V的警號輸出接口,相當于帶電源的開關量輸出接口,無需再配置獨立電源。智能空調控制器應具有自學習功能, 能夠兼容所有常規空調的控制命令。SF6泄漏報警子系統由于SF6氣體優越的滅弧性能,在中、高壓設備中的大量使用,但SF6氣體必須保證一定的密度才能達到絕緣要求。同時SF6氣體無色無味、比重較空氣大,泄漏不易被發現、易聚集、易造成缺氧,發生泄露后嚴重威脅人員的安全和健康,甚至造成惡性事故。《國家電網公司電力安全工作規程(升壓站和發電廠電氣部分)》明確規定:工作人員進入SF6配電裝置室,入口處若無SF6氣體含量顯示器,應先通風15min,并用檢漏儀測量SF6氣體含量合格;進入SF6配電裝置低位區或電纜溝進行工作應先檢測含氧量(不低于 18%)和SF6氣體含量是否合格。技術介紹在SF6高壓設備室安裝SF6泄漏報警系統,已成為升壓站監控的一項重要內容。SF6泄漏報警系統配置有SF6氣體和氧氣雙傳感器,能對空氣中的SF6濃度及氧氣含量進行監測。目前主流的SF6檢測技術是基于氣體對紅外光吸收的紅外吸收原理(NDIR),SF6氣體對特定波段的紅外光有很強的吸收特性。當一束平行光通過氣體時,只對SF6氣體本身有反應,對其它氣體沒有任何反應。輸入光強與輸出光強之間的衰減關系能夠真實反應SF6氣體含量,不受環境影響,對溫度濕度的影響很小,反應迅速,壽命高,能夠呈現SF6線性規律,在無氧的條件下也能正常使用。市面上許多國產SF6檢測儀都是電化學、高壓擊穿原理,檢測設備除了對可燃氣體或助燃氣體產生反應,對于其它氣體均不產生反應,有如下缺點:當SF6氣體達到一定濃度時就會出現不能正常檢測甚至檢測數值為0的情況,SF6氣體是絕緣氣體所以濃度一定的時候會阻止放電,自然電化學及高壓擊穿在不能夠正常放電的情況下,不能夠工作所以讀數為0。沒有規律呈非線性狀態,不能夠用于定量并真實地反應SF6氣體的特征。氮氣或其它氣體濃度過高也會導致這些原理的設備數值的改變,但不足已證明是SF6氣體泄漏導致,所以不能夠用于 SF6氣體的檢測。主要功能升壓站內的SF6氣體泄漏報警儀通過RS-485接口和開關量報警電纜連接至動環監控報警主機,前端及控制中心能實時掌握現場SF6設備室情況。室內含氧量及SF6含量實時上傳平臺,以便管理人員隨時查閱發現隱患;當室內缺氧或SF6超標時,SF6氣體泄漏報警儀向動環監控報警主機輸出開關量報警信號,提醒檢修人員及時趕往現場。SF6氣體泄漏報警儀的開關量還能聯動風機啟停,實現SF6氣體自動排出,使室內含氧量恢復正常值;同時聯動SF6設備室外的聲光報警器,提醒工作人員不要進入。配置原則每個SF6設備室的低位區需配置SF6氣體泄漏報警儀,根據室內空間相應增加數量,有條件的還可對現場SF6氣體泄漏報警儀進行視頻監視。SF6氣體泄漏報警儀應具備SF6氣體和氧氣雙傳感器。SF6氣體泄漏報警儀應具備 RS-485接口和開關量輸出接口。文案大全實用文檔三.2.4 客戶端站端系統需部署站端客戶端,預裝客戶端軟件,實現配置和監控功能。配置功能包括升壓站及風電機組的視頻監控系統、音頻系統、動環監控系統等的配置管理。監控功能包括升壓站的攝像機視頻和錄像信息查看,電子地圖管理,模擬量數據實時曲線瀏覽和歷史數據檢閱及攝像機、門禁、燈光等系統信息的獲取和控制。站端客戶端可采用普通PC,建議采用在電力行業有實際應用的品牌,建議配置可參考下表:設備 配置處理器:不低于酷睿2雙核E7400檔次(主頻≥2.5GHz,L3≥4MB);內存:≥4GB;客戶端 硬盤:≥300GB SATA硬盤;網絡:≥1個10/100/1000M自適應網口;顯卡:獨立 3D顯卡,板載顯存≥512M。.3前端保障單元.3.1防雷由于前端內有強電場、磁場影響、以及雷擊的威脅,容易對視頻數據通信等信號產生干擾。夏季是雷雨多發季節,攝像機工作在比較空曠的環境下,加上處于前端高壓環境下,容易遭到雷電襲擊和感應雷干擾,攝像機容易被破壞。為確保綜合監控系統可靠、穩定地運行,系統需進行合理、優化的防雷設計,具體從以下方面考慮:接地攝像機外殼、攝像機支架及場地終端盒等應進行可靠接地, 接入前端接地系統。線纜防雷器為進一步提高系統的抗雷擊能力,除設備需具備防雷功能外,電源線應滿足三級防雷要求,弱電線路應采取防浪涌措施。各類可能引入雷擊的線纜應加裝各種防雷器。對于模擬攝像機,建議采用三合一(電源、視頻、485線纜)防雷器;對于網絡設備,建議采用單相電源防雷器及機架式網絡信號防雷器。三.3.2 抗干擾輸電線無線視頻監控系統較之其他監控系統更易產生各種干擾,干擾源會通過傳輸線纜進入監控系統,造成視頻圖像質量下降、數據采集不精確、系統控制失靈、運行不穩定等現象。因此研究前端綜合監控干擾源的性質、了解對綜合監控系統的影響方式,以便采取措施解決干擾問題,對提高綜合監控系統工程質量,確保系統的穩定運行非常有益。目前前端的易受干擾的信號主要有:模擬攝像機的視頻信號及控制信號,IP攝像機的數字信號。一般干擾通過網線、RS-485通訊線、同軸電纜進入系統。抗干擾需從以下方面考慮:文案大全實用文檔系統采用的設備均按工業標準設計,能抗強電磁干擾,采用抗干擾能力強并經過DSP處理的攝像機;對設備采用屏蔽的措施增強設備的抗干擾能力,場地終端盒及攝像機應采用全金屬外殼,并可靠接地;傳輸通道電纜應采用雙屏蔽,且外加電纜保護措施,電纜不得與鐵塔部件接觸,必要時需用襯墊隔離電纜固定要牢靠,至少每間隔0.5米要有一個固定點。.3.3供電電源為保障綜合監控系統可靠運行, 應提高前端的供電可靠性, 具體措施是:21) 攝像機供電線路采用截面不小于1.5mm電纜線路,電源供電回路具備防雷和防過電壓能力;2) 攝像機不支持220V/50Hz交流電源,需安裝獨立電源適配器轉換成所需要的電源;電源適配器必須具備防雷和防過電壓能力,電源電壓在+10%~-15%額定電壓、頻率在+2%~-2%范圍變化時,設備各項性能和技術指標均能滿足系統要求。第四章 監控中心設計監控平臺主要由服務器管理系統、存儲系統、解碼系統、控制系統、顯示系統等組成。同時監控平臺還需保障系統來支撐平臺業務。為保障前端系統的監控質量,中心需具備完善的機房基礎保障和先進的網絡設備、豐富的網絡帶寬和光纖資源;為保障平臺的穩定運行,中心可采用雙機雙網配置,雙機分別冗余部署在兩個不同的網絡中;為保障平臺的網絡安全,應在平臺與MIS網、電力綜合數據網之間配置防火墻,通過定義安全策略來實現網絡安全;為保障平臺的應急能力,可在報警服務器接入短信彩信報警模塊。四.1 監控中心架構圖.2服務器管理系統.2.1服務器文案大全實用文檔平臺服務器可以分布式部署、獨立運行,各服務器都可以支持應用集群的方式冗余進行配置和在線擴充,具備彼此的應用服務器接管能力。服務器統一采用PC服務器;服務器應具備多CPU系統、高帶寬系統總線、I/O總線,具有高速運算和聯機事務處理(OLTP)能力,具備集群技術和系統容錯能力;服務器應支持雙路獨立電源輸入,采用機架式安裝。平臺主要有以下服務器:中心管理服務器、流媒體服務器、接入報警服務器、級聯服務器等。其他軟件模塊可安裝在這些服務器實現功能。四 管理服務器管理服務器是綜合監控平臺的核心單元,應實現前端設備、后端設備、各單元的信令轉發控制處理,報警信息的接受和處理以及業務支撐信息管理,同時也需要提供用戶的認證、授權業務以及提供網絡設備管理的應用支持,包括配置管理、安全管理、計費管理、故障管理、性能管理等等。地區級監控平臺的管理服務器應能滿足對全地區升壓站視頻資源接入及平臺設備的管理需求;省級監控平臺的管理服務器應能滿足對平臺設備的管理需求。四 流媒體服務器流媒體服務器是綜合輔助系統省級監控平臺的媒體處理單元,實現客戶端對音視頻的請求、接受、分發,流媒體服務器僅接受本域管理服務器的管轄,在管理服務器的控制下為用戶或其他域提供服務。流媒體服務器可實現集群部署,可實現分布式部署,即可向前端或其他流媒體服務器發起會話請求,也可以接受客戶端設備或其他流媒體服務器的會話請求。流媒體服務器能接受并緩存媒體流,進行媒體流分發,將一路音視頻流復制成多路。四 接入 報警服務器接入報警服務器主要是視頻系統及其它輔助系統,系統內各種報警事件及其聯動處理,并可對報警消息進行分發及上傳。支持的聯動方式有客戶端聯動(視頻圖像、聲光顯示、信息疊加)、云臺聯動、通道錄像、報警輸出聯動、EMAIL通知、短信發送、通道抓圖等方式。提供完善的報警日志管理,方便事后查詢檢索。四.2.2 工作站四 監控工作站監控工作站負責對平臺所轄升壓站的實時預覽、錄像回放、環境量呈現、報警管理及視頻、報警等系統信息的獲取和控制。太華偉業C/S控制客戶端專門用于對平臺視頻、環境量、報警調閱,對設備進行操作、控制,滿足控制客戶端的要求。四 配置工作站配置工作站負責對平臺內部進行大屏配置、權限管理、錄像管理、報警管理、安全管理、電子地圖管理、模擬量數據管理、數據庫管理、系統管理及升壓站視頻、報警等系統的配置管理。文案大全實用文檔太華偉業B/S配置客戶端專門用于對平臺進行維護、配置和管理,滿足配置客戶端需要實現的功能。四.3 存儲系統調控中心對前端重要區域及重要視頻圖像進行集中錄像存儲,前端系統采用視頻處理單元實現分布式存儲,分布式存儲與集中備份存儲的有效結合,可大大提高錄像資料保存的安全性與可靠性,減少由于錄像視頻資源丟失帶來的風險。四.3.1 CVR存儲模式隨著云技術的發展,云存儲的應用大大提高系統性能和可靠性,同時降低客戶使用成本。CVR(CloudVideoRecorder)視頻云存儲設備是集編碼設備管理、錄像管理、存儲和轉發功能為一體的視頻專用存儲設備。即把錄像功能和播放功能嵌入到存儲設備中,實現編碼器數據流直接寫入存儲,或通過流媒體轉發寫入存儲。平臺和客戶端可以直接從存儲中點播、下載。采用CVR流存儲的優勢:支持視頻流經編碼器直接寫入存儲設備,由平臺或客戶端直接從存儲設備點播回放,減少了服務器的投入成本,避免服務器形成單點故障和性能瓶頸;存儲設備性能根據視頻碼流的特點優化,可以承受大量監控碼流并發寫入,大大提高了系統性能;存儲可以實現按需分配,存儲容量可以根據監控規模的發展和增長來動態增長;客戶端、平臺直接接入,可實現對監控數據的直接下載、檢索、瀏覽和回放等;可獲得極高的錄像導出速度,提供更流暢的錄像回放質量,不再占用DVS/DVR資源數據,避免了編解碼器網口的性能瓶頸;存儲具備檢索功能,對于存儲在CVR系統中的所有錄像資源,都可以隨時隨地進行靈活、快速、準確的檢索和回放;部署簡單,易擴展,支持分布式存儲與集中式管理的機制;高可靠性,存儲設備間各自獨立,任何單磁盤陣列的故障不會影響其他盤陣的正常使用;徹底解決以往模式反復讀寫造成的文件碎片問題;采用流媒體協議解決了存儲的掉電故障問題和存儲的文件系統損壞導致的監控服務停止,數據丟失等故障問題;突破通用存儲邏輯卷的容量限制,提供超大容量錄像卷。文案大全實用文檔四.3.2 存儲配置需求容量計算需要考慮前端監控路數、單路視頻圖像碼流、錄像時間、錄像保存時間。視頻圖像存儲空間計算公式:單個通道24小時存儲的存儲容量(GB)=【視頻碼流大小(Mb)×60秒×60分×24小時×存儲天數/8】/1024。以一路視頻圖像在7天、15天、30天所需要的占用空間估算如下:存儲天數7天15天30天視頻規格1920*1080(HD1080P),8Mb碼流(最59112662532佳圖像效果)1280*720(HD720P),4Mb碼流(最2966331266佳圖像效果)720*576(D1),2Mb碼流148317633(最佳圖像效果)可用容量計算磁盤容量損失:標稱2TB的硬盤由于進制關系,其實際可用容量為2000/1.024/1.024/1.024=1862GB。格式化損失:如果一個裸硬盤空間要被某個文件系統識別并且存儲該文件系統的數據,則需要被該文件系統進行格式化,而這個過程有一定的空間損失。(可以理解為毛坯房的裝修,裝修都會占用一定的空間,不同的裝修風格占用的空間也不同)。CVR格式化損失通常為3%-5%,我們一般以5%計算。RAID和熱備盤損失:RAID的主要特點是多硬盤冗余、并行工作,比起單盤模式性能高、可靠性強。RAID5中有1片盤的邏輯容量用于存儲校驗數據,熱備盤用來做故障替換,不存儲實際數據;經測試8-12塊硬盤做一組RAID5時讀寫性能最高,硬盤數量再往上增加,性能不會更好,增加到一定數量性能反而會有所下降。一臺設備配置多組RAID可以分散磁盤壞掉時數據丟失的風險,如果多組RAID輪流工作還可以明顯降低磁盤的故障率。根據項目經驗,推薦16盤位配置1組RAID和1片熱備盤,24盤位配置2組RAID和1或2片熱備盤,48盤位配置3組RAID和2或3片熱備盤(具體配置可根據項目情況進行調整)。設備選擇:選擇設備時,首先要考慮設備提供的存儲容量是否能夠滿足需求,其次再考慮提供這么大存儲容量的設備性能是否能夠滿足項目中前端并發寫入,如果不能滿足需要考慮更換更高性能產品或是選擇更小盤位產品來分擔設備壓力。不同系列產品對并發錄像數支持不同,根據實際項目前端碼流和并發路數進行選擇。應用實例根據項目經驗,推薦16盤位配置1組RAID和1片熱備盤,24盤位配置2組RAID和1或2片熱備盤,48盤位配置3組RAID和2或3片熱備盤(具體配置可根據項目情況進行調整)。文案大全實用文檔1臺DS-A1024R,配置24片2TB企業級SATAII硬盤,設備配置2組RAID5,另配置1片熱備盤,考慮到RAID、熱備盤和5%的空間格式化損失,本配置可以提供的有效容量為:(24-(2+1)×1臺)×1862×0.95/1024=38.28TB。四.4 解碼系統監控中心的上墻視頻都是取自前端網傳過來的壓縮視頻,需要將壓縮視頻流解碼才能進行上墻顯示。視頻解碼主要分為解碼器解碼、視頻綜合平臺解碼方式。解碼系統能支持主動解碼和被動解碼兩種模式:主動解碼又稱動態解碼,由解碼器主動連接編碼器請求數據流;解碼上墻,遠程錄像回放上墻。被動解碼解碼器不會發起請求;其他設備向解碼器上傳數據,解碼器只有接到數據以后才開始解碼;電腦上錄像文件回放上墻。四.4.1 解碼器目前我們常用的解碼器為海康 DS-6300D系列和海康DS-6400HD-T系列。DS-6300D系列DS-6300D支持多種網絡傳輸協議、多種碼流的傳輸方式,可支持高清720p視頻流的解碼輸出,同時支持4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF分辨率圖像解碼;支持BNC和VGA同時解碼輸出;支持語音對講、報警輸入/輸出、透明通道等功能,為大型電視墻解碼服務提供強有力的支持。主要功能如下:支持解碼圖像疊加前端編碼設備的智能分析信息;支持VGA、BNC接口解碼輸出;支持主動解碼和被動解碼兩種解碼模式;支持直連前端設備和通過流媒體轉發的方式獲取網絡實時數據;支持遠程錄像文件的解碼輸出;支持透明通道傳輸,可遠程控制 DVR或DVS上連接的云臺。DS-6400HD-TDS-6400HD-T支持高清1080P網絡視頻的解碼輸出;支持VGA、HDMI、BNC接口解碼輸出;支持多種網絡傳輸協議、多種碼流的傳輸方式,為大型電視墻解碼服務提供強有力的支持。主要功能如下:支持HDMI、VGA、BNC三種輸出接口;HDMI和VGA輸出分辨率最高都支持 1920*1080;支持主動解碼和被動解碼兩種解碼模式;支持直連前端設備和通過流媒體轉發的方式獲取網絡實時據;支持大屏拼接功能,最多支持2*2、2*3、3*2、2*4、4*2的大屏拼接;支持遠程錄像文件的解碼輸出;支持透明通道傳輸,可遠程控制 DVR或DVS上連接的云臺。四.4.2 視頻綜合平臺文案大全實用文檔視頻綜合平臺參考ATCA( Advanced Telecommunications Computing Architecture 高級電信計算架構)標準設計,支持模擬及數字視頻的矩陣切換、視頻圖像行為分析、視音頻編解碼、集中存儲管理、網絡實時預覽、視頻拼接上墻等功能,是一款集圖像處理、網絡功能、日志管理、用戶和權限管理、設備維護于一體的電信級視頻綜合處理交換平臺。現階段太華偉業具有 B10、B11、B12三系列產品,其中 B10功能最為完善。主要功能如下:硬件結構4U,7U,12U三種標準機箱可選,滿足不同規模的監控需求;標準機架式設計,運營級ATCA機箱系統;插拔式模塊化設計,可根據需求靈活擴展;業務模塊支持熱插拔、雙電源冗余、智能風扇自動調溫,確保系統穩定可靠;雙高速無阻塞背板設計,滿足大容量視頻數據高速交換的需求;12U機箱具備液晶屏,實時顯示設備狀態信息。矩陣切換控制支持模擬、網絡、數字視頻信號的接入和切換輸出;支持高清、標清視頻切換及輸出;模擬視頻數字化后無壓縮直接交換輸出;支持鍵盤控制切換;模塊化輸入、輸出板設計,可根據需求組合為各種規格的數字視頻交換矩陣;支持多臺視頻綜合平臺光纖級聯,擴展視頻矩陣規模,實現多級矩陣級聯管理。視頻編碼輸入H.264視頻壓縮標準;支持BNC、VGA、RGB、HDMI、DVI、HD-SDI、光纖接入編碼;支持復合流和視頻流編碼,復合流編碼時音頻和視頻同步;支持雙碼流技術。視頻解碼輸出支持BNC、VGA、DVI、HDMI輸出顯示;支持BNC支持1/4畫面分割顯示,VGA、DVI、HDMI支持1/4/9/16畫面分割顯示;支持IPC、DVR、DVS視頻解碼上墻顯示;支持1080P及以下所有分辨率視頻解碼顯示;支持16個預設場景,用戶可以自定義每個場景電視墻布局。大屏拼接支持大屏拼接功能,最多支持 15組大屏;支持最大79個子屏進行拼接;支持開窗和漫游功能,最多可實現開 4個窗口。智能分析支持視頻場景智能分析報警圖片上墻;支持穿越警戒面檢測、進入區域檢測、離開區域檢測、區域入侵檢測;文案大全實用文檔支持徘徊檢測、物品遺留檢測、物品拿取檢測、停車檢測、人員聚集、快速移動檢測;支持智能報警觸發錄像、定時錄像、及其他方式報警錄像;支持視頻場景突變報警;對于攝像機移動,遮擋等造成短時間內視頻場景信息發生大范圍的變化時產生報警。錄像與存儲支持定時錄像、移動偵測錄像;支持錄像的預錄與延時;支持冗余錄像;支持錄像文件的鎖定與解鎖;支持硬盤盤組管理;支持NVR、CVR、NAS、IP-SAN等網絡集中存儲方式。網絡功能內置千兆交換機,具備多個千兆網口,用于網絡視頻的實時預覽、解碼上墻及網絡集中存儲等;支持TCP/IP協議簇,支持RTSP、TCP、UDP、RTP、PPPoE、DHCP、DNS、DDNS、SADP等協議;支持單播和組播;支持網絡擴展信號量報警輸入輸出控制;支持遠程控制模擬、數字視頻的切換上墻;支持遠程獲取和配置參數,支持遠程導出和導入參數;支持遠程獲取系統運行狀態、系統日志;支持遠程重啟、恢復默認設置、升級等日常維護。其他支持本地報警輸入輸出控制、支持串行接口擴展信號量控制;支持本地的大路數云臺控制;完備的操作、報警、異常及信息日志記錄;完備的用戶權限管理,權限可細化到通道。四.5 顯示系統顯示系統主要是接收解碼系統、 PC信號等視頻數據在電視墻上顯示。四.5.1產品介紹目前市面有三種主流拼接屏(LCD、PDP和DLP),下表對三種大屏幕拼接產品的核心技術參數和性能方面的特點做了對比。產品類型LCDPDP等離子DLP顯像部件液晶面板等離子氣體電子微鏡光源熒光燈氣體發光UHP燈或LED亮度(cd/m2)500~10001000450~900圖像對比度1500:1~3000:110000:12000:1可視角度178度160度160°垂直110°物理分辨率≥1366×768853×4801024×768或文案大全實用文檔1400x1050圖像清晰度很好一般中等色彩還原性最好較好較好系統維護基本免維護容易灼傷、灼傷后不燈泡可完全修復工作可靠性穩定不適合顯示偏靜態圖像較穩定拼縫6.7mm1mm1mm小結推薦使用,亮度高、對不推薦使用,因為存在推薦使用,特別是對物比度大、色彩好、維護灼傷、物理分辨率低等理拼縫要求高的場合。成本低。缺陷。根據對比,監控中心電視墻建議采用太華偉業LCD專業液晶監視器拼接而成,也可另外配置普通液晶顯示器配合使用。監視屏具體尺寸、數量、布局等根據具體客戶需求進行靈活組合。四.5.2 主要功能顯示系統除了基本的實時預覽功能,還可通過軟件平臺對電視墻進行拼接顯示、分割顯示、開窗顯示、開窗漫游、PC信號上墻顯示等功能。四 實時預覽通過先進的硬件技術和太華偉業自主圖像處理算法,使畫面有更好的色彩表現力。同時,對不同屏的機芯部件的性能做嚴格控制,確保不同屏幕的亮度、色彩一致性。使得輸入視頻信號可以真實的高質量的顯示。四 拼接顯示將系統中多個或者全部屏幕作為一個整體進行畫面顯示。文案大全實用文檔四 分割顯示在大屏系統中選擇任意選擇一個屏幕單元進行4、9、16分割窗口,分別顯示視頻圖像。四 開窗顯示在系統中任意選擇一個區域作為一個新的窗口,顯示視頻圖像。四 開窗漫游在系統中任意選

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