输电线路图像(视频)在线监测装置解决方案

输电线路图像视频在线监测

【五年专业输电线路在线监测系统研发生产经验】

【通过第三方型式检测报告、2011年浙江电网电力研究院测试报告】

【2011年配合合作伙伴支撑30余次国网、南网输电线路图像视频监测招投标、项目合作】

【输电线路图像视频监测系统遵循国网《Q/GDW 559 -2010 输电线路图像视频监测装置技术规范》】

一、概述

随着国民经济的高速发展，各行各业对电力的需要量越来越大，对供电部门提供电力供应的质量（稳定性、不渐断性及伴随的服务）要求越来越高因此远距离高压输电线路的电网安全显得尤其重要。。

本项目提出的“输电线路视频图像在线监测装置”专业针对性强，主在针对高压输电线路的人为外力破坏塔基、恶劣的冰灾天气、施工现场塔吊、车辆等超高物体穿越城区架空输电线路区域、林区树木长高压线、偏远山区、林区巡线困难、塔基周围挖沙石、挖土方破坏塔基的地基而设计的监测系统。“输电线路图像视频在线监测装置”是基于公网无线3G/ EDGE/CDMA1/为数据传输手段，从而实现对输电线路/塔基情况进行实时在线监测。系统具有强大的监控中心，支持实时告警抓拍图像和实时视频观看。自身通过太阳能供电，完成全天候工作，达到监控的目的。

二、输电线路图像视频在线监测装置实现原理

输电线路图像视频在线监测装置由前端无线监测主机、高清摄像机，太阳能板及蓄电池组成。无线监测主机实时或者定时接收监控中心的请求（如调节分辨率、调节焦距、云台旋转、采样时间间隔、分机系统时间、实时的图片请求）并启动摄像机进行工作，无线监测主机摄像机采集到的视频信号压缩成标准格式数据流，通过无线传输模块传输到监控中心。

三、系统前端各组成功能、特点及技术参数。

3.1、无线监测主机

无线监测主机安装在输电铁塔上，是系统的事务处理核心，主要是完成对图像视频数据

的压缩处理及传输。接收并处理监控中心的各种命令。同时具有I/O功能，可实现报警信号触发以及对外输出控制。

3.1.1、图像压缩处理模块

系统的图像压缩处理单元是一个相对于独立的单元，带有标准模拟音视频输入接口，方便监视各通道的视频信号。安装在铁塔上的无线监测主机接收并处理监控中心的各种请求，（如调节分辨率、调节焦距、云台旋转、采样时间间隔、分机系统时间、实时的图片请求）。将采集到的数据图像经国际通用图像压缩标准压缩处理后上传至监控中心。

3.1.2、无线传输模块

输电铁塔上的监测分机通过CDMA/3G无线传输模块与监控中心进行远距离无线通信。通过优化天线设计，保证数据采集和通信正常运行。对于没有移动信号的地区可采用无线接力方式将信号传输到有移动信号的杆塔，然后再通过CDMA/3G手机网络进行远距离传输。

3.1.3、蓄电池

内置蓄电池为新一代高性能聚合物锂电池，具有工作电压高、体积小、重量轻、比能量高，免维护等特点，保证了设备的正常供电，同时保证了系统的稳定和持续运行

3.1.4、电源管理模块

安装在输电铁塔上输电线路图像视频监测分机通过太阳能电池进行供电；并采用太阳能对蓄电池进行浮充供电。电源管理模块根据蓄电池特性的特性严格进行充放电控制。并且防止过压、过流造成对系统各部件的损坏。

3.2、高速一体红外摄像机

系统采用高性能的一体化摄像机前行前端图像数据的采集。可实现对输电线路本体、绝缘子、架空铁塔以及周围的环境进行全方位、全天的监测。具有以下功能特点：

1、.运转角度：水平360°连续旋转，无监视盲区；垂直90°自动翻转连续监视；旋转速度根据镜头变倍倍数自动调整。

2、.内置256个预置位，任意存储，定位准确；精密电机驱动，运行平稳，反应灵敏；

4组巡视组，两点线扫描随意可设，更方便客户全方位的监控。

3、.具有记忆功能，在断电重新加电后，能自动恢复断电前的状态（内部存储的数据在断电后1年内不会丢失）。二级防雷技术有效提高球机的防雷击和抗干扰能力。

4、.摄像机外罩特点:外观全球型专为全天候环境设计,上罩由金属合金铸造,防紫外线、防水、耐老化、防酸雨、耐高温、抗腐蚀、室外防护罩上罩,内有衬罩。

3.3、太阳能电池

系统采用太阳能电池为设备供电。太阳能电池是一种可以把光能转换成电能的一种器件。主体材质为硅。具有转换电率高、取能方便、寿命长、具有清洁性和永久性。将多个太阳能电池利用先进技术进行封装成太阳能电池板，便能产生巨大的电能供系统的正常运行。

3.4、防电磁干扰

置于输电线路上的输电线路视频图像监测主机由数据压缩模块、无线传输模块、电源控制模块等精密电路组成。属于典型的弱电系统在强电环境下的应用。在设计方面必须解决系统的抗干扰问题。本公司在设计的时候充分考虑到电磁干扰因素，在硬件方面，将传感器和主电子线路分别置于独立的屏蔽盒，并采用多层隔离的方式，对输入输出接口，采取防雷、防渗、防干扰等措施。在软件方面除了设置常用的看门狗外还设置了大量的错误陷阱及标志，一旦程序出现任何问题，系统都能采取复位，自动纠错等方式自行维护，保证系统常年运行。另外对于一些重要数据，系统还采用多重备份的方式进行保护。

四、监控中心监控软件

输电线路监控中心软件由图像监控系统服务器软件和图像监控系统客户端监控软件组成。输电线路无线图像监控系统软件由图像编码器（也称前端）、图像监控流媒服务器和客户监控软件组成。图像编码器实时采集将实时采集到的图像经压缩编码后通过CDMA/3G网络发送至流媒服务器。客户监控软件登录图像服务器站点，实现实时图像浏览、监控。

4.1、图像监控系统服务器软件

服务器主要是由图像监控服务器和存储服务器组成。图像监控服务器负责整个系统的连

接和运行存储服务器是可选组件，主要用于集中存储图像数据文件。同时可选用动态域名解析服务器配套使用，方便图像编码器的配置和管理。图像监控服务器是系统的核心，负责连接前端图像编码器与客户监控端，并进行图像数据和控制命令的转发、同时连接和管理存储服务器中的图像数据，以及管理系统中的各种设备和资源，包括图像流管理，录像管理和用户管理。

4.2、客户端监控软件

客户端监控软件由监控器和播放器组成，监控器用于实时浏览、管理图像、播放器用于播放存储的图像文件，使用监控器软件登录图像服务器站点，能够实现多画面图像浏览监控，同时提供多站点(服务器)登录、图像参数控制、PTZ控制、逻辑分组和分组轮跳等功能。

客户端软件的特点：

1、精心设计人性化用户界面，操作方便、舒适；

2、多站点登录、连接；同时支持64个在线站点；

3、多画面浏览、不同规格画面监控，全屏多窗口、单窗口模式；

4、用户自定义镜头分组，分组轮跳浏览、可设轮跳时间；

5、支持断线重连，可以设置最大网络延迟；

6、支持对图像编码器参数的远程控制；

7、支持对图像编码器端摄像机云台PZT的远程控制；

8、支持事件提示、报警输出；

三、图像视频在线监测装置主要技术参数

名称技术指标

工作电压DC12V

供电方式太阳能及高性能聚合物蓄电池

通信方式3G/ CDMA

报警通道1路，常开/常闭

摄像机1、像素数：PAL:704(H)×576(V)

2、水平分辨率：480 TVL(彩色)/520 TVL(黑白)

3、最低照度：1.0Lux/F1.4(彩色)/0.01Lux/F1.4(黑白)