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发电厂输煤系统视频监控设计方案介绍

为贯彻国电公司“人民电业为人民”的服务宗旨,强化优质服务,努力开拓电力市场,树立良好行业形象,增强市场竞争力,同时保证安全生产,就需要各个电厂建设远程视频监控系统。远程视频监控系统采用先进的数字视频编码技术及网络传输技术,为各电网公司远程管理电网电力设备运行、人员操作、周界安全提供一个科学的手段。为减少意外安全事故,减轻调度监督管理人员的工作强度,特别是实现电力行业5遥系统自动化,提供一个综合智能信息化平台。
 
一、项目概述:
本项目为某发电厂输煤系统的视频监控,其监视面覆盖发电有限责任公司下属整个输煤系统,电视监控系统要求配置完整的硬件、软件、人机接口等。整个闭路监视系统的配置方式按照“数字化”方案设计,以各输煤系统本地存储为主,网络监控中心可以调阅、回放或解码上墙显示各个通道的图像画面。其主控设备为网络硬盘录像机、客户端服务器等设备,配备数字矩阵主机,可实现图像信号的数字化传输、硬盘录像等。所有视频图像均能够在输煤程控进行实时显示,动态存储,历史画面回放,监控报警。主控设备安装在电厂输煤程控室。
 
摄像机应具有专业防尘、防水、防拆、防腐蚀功能,防护等级为IP66以上。以适应现场恶劣环境使用,其中有本质安全要求的摄像机不得因其自身短路等故障危及被监视设备的安全。为适用不同监视点的要求,分别选用定焦和变焦镜头及带云台和不带云台。
 
传输部分选材应根据电厂环境,选用防水、抗干扰的阻燃电缆。选型上应优先采用光纤。对于需进行电缆(光纤)直埋的辅设场合,卖方所供电缆(光纤)应有铠装护套,满足电缆(光纤)直埋敷设的要求。
 
二、设计思路:
电力行业监控系统是工业现代化管理及安全防范的重要手段,也是传统管理和防范手段的延续,不同于其他普通环境,在方案设计中主要考虑以下几点:
 
2.1、发电厂会产生强度很高的电磁辐射和电磁干扰,这就要求系统中图像信号和控制信号的传输方式应充分考虑发电厂所特有的复杂的电气环境,应具有极强的抗干扰能力,保证图像传输的质量和稳定性。
2.2、采用计算机数字视频压缩与传输技术,采用先进的H.264压缩格式,存储分辨率在352×288以上。为保证网络信号的实时传输,各输煤系统分中心到网络监控中心采用百兆的以太网传输。
2.3、输煤系统粉尘比较大,环境恶劣,对前端的监控设备要求比较高,要具有防尘、防水、防腐蚀等特殊要求。
2.4、由于多个分中心的监控画面需要上传到网络监控中心,而且还需要实现解码上墙,这就需要设计一套网络视频监控系统平台软件,可以在网络监控中心清晰地监控和回放各前端的视频图像,还可对摄像机进行远程控制。可以实现解码上墙,自动或手动切换显示各个前端的实时图像。
 
三、设计方案:
网络视频监控系统主要由前端设备、传输设备、终端设备、网络监控中心设备等几部分组成。
 
3.1、前端设备:
前端设备主要包括摄像机、红外高速球机等。在此我们设计选用凯威的红外一体摄像机,它具有全密封、免维护的特点,其防护等级为IP66,必要时可以直接用水冲洗;自带红外灯,双滤光片,具有日夜自动转换功能,当晚上光线暗的时候,自动启动红外灯,切换到黑白模式,进入到夜间监控模式,因此非常适合应用于24小时全天候工作场所。
 
另外,在输煤系统的适当位置,设计安装37个凯威的红外高速球,集摄像机、电动镜头、云台、解码器、全天候护罩和200米红外灯于一体,在远程便可以控制其上下左右以及变倍等,便于发现可疑人员和情况,及时跟踪。白天为彩色,晚上自动转为黑白,并且自动启动红外灯进行补光。内置128个预置点,360°连续旋转,水平转速200°/秒,预置位偏差小于1°,可以实现快速跟踪或重要部位巡航监控。两层金属铝合金外壳,防水等级达IP66,防尘、防水,可直接室外安装。
 
3.2、传输设备:
传输设备主要包括如信号发射器、信号传输线缆、信号接收端等。由于电厂的电磁干扰比较大,为保证视频信号传输的稳定性,设计采用光纤传输,配置凯威的四路或八路单模视频光端机,确保图像质量,光纤采用单模铠装光缆,可以直接地埋铺设。
 
前端设备的供电采取就近取电方式,供220V到防水箱,然后转变为适当的电压给各个摄像机供电。
 
3.3、终端设备:
 
终端设备主要包括分中心的显示及录像控制设备等。所有前端的视频图像都传回分中心,在这里进行视频资料的显示、存储以及网络传输等,根据此项目需求,我们共选用五台凯威的16路嵌入式网络硬盘录像机和显示器来完成所有摄像机信号的显示,并通过硬盘进行录像,根据存储时间的长短配置不同数量的硬盘。
 
3.4、网络监控中心:
网络监控中心主要是网络集中管理平台系统,包括认证服务器,流媒体转发存储服务器、数字矩阵、网络解码器及配套软件等。可以远程监听、远程监看、远程录像、远程回放、远程控制、远程配置管理、接收或上报报警信息、打开电子地图等,最多可以同时显示100个画面。
 
四、系统功能
 
4.1、实时监视功能
(1)系统监视点可以监视各个子系统监视点所监视的区域,实时显示在网络中心的显示器或电视墙上。
 
(2)所有监视器均可以按预置设定的流程成组或单独自动巡视各监视区域,也可手动定点监视重要区域。
 
(3)在每路视频图像上,都可以叠加日期、时间、摄像头号、监视区域名称等。
 
(4)对单路、多路图像的清晰度、色调饱和度、对比度、分辨率等设置连续可调,每一路图像也可以单独调整清晰度、灰度等级、色彩饱和度、分辨率。
 
(5)在监控点,用户可以在任意一个显示画面上显示任意一个摄像机的图像,可以对所有的图像根据预制设定进行轮流切换,也可以进行分组切换。
 
4.2、备份存储功能
(1)系统除了在分中心实时存储外,在网络监控中心也可以进行备份存储,当有重要的图像或者出现可疑情况后,可以手动或自动启动备份录像功能。
 
(2)用户还可以自己定义画面存储的起始时间、存储时间等。
 
(3)所有的画面存储资料可以存储在硬盘内,也可以通过网络进行备份。系统可以根据不同的要求进行不同等级的画面存储,图像数据保留的时间长短可以根据需求分别予以设定。
 
(4)画面存储资料具有通用的存储格式,可以备份。
 
4.3、视频回放功能
(1)系统具备按录制时的图像质量进行回放的能力,回放品质能达到画面连续(25帧/秒)、清晰、能辨析细节。可多次回放,且多次回放后图像质量没有损伤。可以快速方便的对存储资料进行检索,回放过程中可控制画面快放、慢放、逐帧显示、区域放大,方便分析。
(2)录像回放时可以根据时间、事件、监控点等条件进行查询,录像回放时可以设定不同的速度进行回放。
 
4.4、网络功能
(1)系统设备具有网络视频远程传输功能,将图像进行远程传输实现远程控制。通过配套的平台软件,系统可以实现远程检索、回放、控制管理功能。
(2)整个系统是一个开放系统,兼容性强,具备与电厂的内部局域网和专线网完全兼容。
(3)在监控网点上,所有的监视图像能够根据授权,完全实时地进行远程监看。
(4)系统组网方式灵活;功能配置灵活;各类型资源可方便溶入组网方案之中。系统扩容及联网操作方便灵活。
(5)多媒体分控功能:系统可另带分控,可根据授权的不同功能级别进行监控。系统软件应可在中文WINDOWS多媒体环境中运行,支持安全权限控制,监视、管理和网络管理融合为一体。
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