变电站视频及环境监控系统技术方案

变电站视频及环境监控

系

统

技

术

方

案

2012年11月

目录

第一章项目概述 (3)

第二章项目需求分析和建设目标 (5)

第三章系统性能要求 (8)

3.1主站系统 (8)

3.2站端系统 (9)

3.3系统设备环境条件要求 (10)

3.4系统设备可靠性要求 (11)

3.5系统软件要求 (11)

3.6视音频编解码标准 (11)

3.7系统抗干扰措施要求 (11)

3.8系统施工技术要求 (12)

3.9供电电源要求 (12)

第四章系统设计 (13)

4.1系统设计原则和设计规范 (13)

4.2数字视频及环境监控系统设计 (15)

4.3数字IP视频及环境监控系统的优势 (22)

4.4系统功能 (23)

第五章经济、社会效益分析 (26)

5.1经济效益分析 (26)

5.2社会效益分析 (26)

第六章主要设备性能参数 (27)

6.1网络高速球机 (27)

6.2网络智能中速球 (29)

6.3网络固定摄像机 (32)

6.4网络高清摄像机 (34)

6.5 SVR存储器 (37)

6.6视频管理监控软件 (38)

第七章参考配置清单 (41)

第一章项目概述

随着计算机技术、网络通讯技术以及电力系统保护及自控技术的发展，变电站的自动化运行水平不断提高，大大减少了人为操作事故，使变电站的无人值守逐步变成了可能，并已成为电业系统的发展趋势。目前已实现了将生产现场的设备运行数据、状态传送到远方的调度中心，同时调度中心也可对远程的现场设备进行控制和调节，这就是常称的“遥测、遥信、遥控和遥调”。作为无人值守的变电站如只具备四遥是不够的，因为调度中心无法了解现场情况致使一些安全防范如“防火、防盗”等无法实现，因此变电站仍需要有人昼夜守护。随着计算机技术、多媒体技术及通讯技术的迅猛发展，对于图像、声音等多媒体信号的数字化处理以及远距离传输的技术已相当成熟，将这一成熟的技术引入电力调度自动化系统，在四遥基础上增加第五遥-遥视，并且实现防盗、防火及出入口管理，将实现真正意义上的“无人值守”。

随着无人值守变电站管理模式的推广，变电站遥视警戒系统正适应了电力部门的这一需要，在调度中心、集控中心等相关部门通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理。对前端视频数据和监控数据采集编码，并将编码后的数据通过TCP/IP网络传输到网络可以到达的客户端。网络客户端接收编码后的音视频数据和监控数据，并进行监控、存储、管理。变电站遥视警戒系统为实现变电站/所的无人或少人值守，从而为推动电力网的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的技术保障。

目前我省共已建设近千座110kV以上等级的变电站，其中部分变电站未能及时安装视频及环境监控系统，而已安装视频及环境监控系统的变电站主要采用嵌入网络视频服务器+模拟摄像机结构，还存在几下几点不足之处：

1、传统模拟摄像机的清晰度不能满足变电站对设备遥视的高要求

当前电力监控系统视频图像数据的采集采用一般的传统工业30万以内像数的 CCD摄像机配标准光学镜头器件，图像的清晰度彩色不高于480线，黑白不高于500线。

2、环境对摄像机的干扰

传统模拟摄像机需要铺设视频线、电源线和控制线，在变电站这样的特殊环境中，各种传输线会受到变电站的交变电场引起的电源或磁场的干扰，使监控系统受到干扰。

3、铺设线路繁多，施工复杂

当前的传统监控系统主要由摄像机、嵌入式网络视频服务器、监视器、录像机等组成，他们之间由视频线、控制线缆等连接。本地图像监控系统一般采用模拟方式传输，采用视频电缆(少数采用光纤)，传输距离不能太远，需要实现系统需要铺设大量的视频线、控制线和电源线，使系统施工复杂，带来了人力和物力上的巨大开销。

4、系统扩充复杂

系统监控点位和存储容量的扩充都较为复杂。传统监控系统使用多台NVS 作为视频存储的设备，逐台操作NVS是一件很麻烦的事。且NVS构成的系统其功能简单已经不能满足电力系统监控的复杂需求。随着监控系统在电力生产广泛应用，建成后需要增加监控点位时，需要考虑新增NVS和存储空间。

5、系统不能实现自动冗余

当前的嵌入式网络视频服务器采用模拟摄像机硬件接入，不具备硬件冗余功能，当嵌入式网络视频服务器故障后，相应变电站视频及环境监控系统所有视频图像不能上传到集控站，导致集控站不能正常监控变电站设备运行情况，无人值守后，存在变电站安全运行隐患。

6、存储硬盘故障后，录像文件不能自动修复

当前的系统录像功能主要是由嵌入式网络视频服务器实现，而嵌入式网络视频服务器不能配置RAID 控制器，不支持RAID 0、1、3、5等冗余功能，当其自带的8块存储硬盘损坏后，存储的视频录像文件不能自动恢复，也不支持硬盘热插拔功能，如果一个硬盘出现故障，则往往需要中断系统才能更换，视频数据存在安全隐患。

7、围墙入侵报警系统误报率高，可靠性差

当前系统围墙入侵报警系统主要采用红外对射被动式探测器，红外对射探测器全名叫“光束遮断式感应器”(Photoelectric Beam De tector)，其基本的构造包括瞄准孔`光束强度指示灯`球面镜片`LED指示灯等，其侦测原理乃是利用

红外线经LED红外光发射二极体，再经光学镜面做聚焦处理使光线传至很远距离，由受光器接受。当光线被遮断时就会发出警报。红外线是一种不可见光，而且会扩散，投射出去会形成圆锥体光束。红外光不间歇一秒发1000光束，所以是脉动式红外光束，利用光束遮断方式的探测器当有人横跨过监控防护区时，遮断不可见的红外线光束而引发警报。常用于室外围墙报警，它总是成对使用：一个发射，一个接收。发射机发出一束或多束人眼无法看到的红外光，形成警戒线，有物体通过，光线被遮挡，接收机信号发生变化，放大处理后报警，故当小鸟飞过、小动物穿过、地面震动或风吹动树叶遮挡等等都将引起报警，所以系统误报率极高，可靠性差。

第二章项目需求分析和建设目标

在变电站撤人实现无人值守后，变电站中一二次设备的实时运行状态、数据采集以及远程的监控成为必需，SCADA 系统虽然可以实现部分的数据采集以及控制，但它对整个变电站的设备的外观监视以及站区的防火防盗却无法监控，因此，视频及环境监控系统在变电站的应用就弥补了无人值守变电站的防火和防盗问题。使变电站的运行生产更加稳定和可靠。下面是对变电站监控系统的主要需求：一、实时监视

对重点变电站和重要机房做全方位视频监控。

实现对变电站区域内区内情况的远程实时监视、监听及语音对讲；

摄像机可昼夜监视、清晰度高，能监视变电站内变压器、断路器等重要

运行设备的外观运行状态及（主控室、高压室、电容器室、通信室、蓄

电池室、电缆夹层等）的刀闸、开关分合、重要仪表、储电池状态等。

具有全天候防护，云台和镜头可控。

设站端监控工作站，中文Windows操作界面，多方式画面显示，并可将

数字信号还原为模拟信号上电视墙及DLP大屏幕显示。

电子地图多级监控，可方便的在地图上增加镜头。可实现基于地图形式

的对前端设备的控制。

录像：事故发生后，提供事后分析事故的有关图像资料。对监控图像的