输电线路防山火视频监控系统

CMV2100-SH型

输电线路防山火视频监控系统技术方案

武汉泰可电气股份有限公司

2014-11-10

一、项目背景

随着电力建设的迅速发展，电网规模的不断扩大，高压远距离架空输电线路日益增多，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多。高压输电线路分布范围广，穿越地区地形复杂、气候条件多变，传输距离远，时常发生输电线路事故。山火具有突发性、随机性、快速性等特点，往往难于控制，在夏季高温天气及秋冬节干燥天气，山火突发的概率十分高，对电网输电线路的安全运行构成了较高的威胁。

输电线路防山火监控系统用于对高压输电线路周边的实时山火监测，用户在监控中心就可以获取远方线路山火、焚烧秸秆、烧纸等威胁线路安全的山火事件，一旦发生山火灾情，便可在第一时间发出报警，以便及时扑灭山火，保障输电线路稳定运行。

二、方案简介

输电线路防山火视频监控系统，前端采用高清球形摄像机（720P），内部集成火焰探测传感器，可对监控区域进行视频和红外辐射的同步监测，一但发生山火，温度超过设定阈值即可自动报警。监控人员可结合温度数据和实时视频画面进行判断并快速响应。

装置通过感应取电方式获取工作电源（导线电流≥100A），等电位安装在输电导线上，通过无线传输装置将视频信号传输至相邻的变电站，再从变电站传输至监控中心。

该系统采用了目前较为先进的感应取电技术和无线自组网技术，相比传统的太阳能供电和3G通信方式，具有供电稳定、通信可靠、视频清晰、无后续费用等多种优点。

三、技术方案

1.系统结构

系统由前端山火视频监测装置、无线通信装置和后台视频监控软件等组成。

监控前端：

包括视频监控装置、山火探测单元、无线通信装置发射端、感应取电装置等，

为一体化设计，直接等电位安装在输电导线上。

中继点：

当监控点距离变电站大于10公里或有遮挡时，可通过中继点进行通信接力。中继点包括一套小型太阳能供电系统和无线通信装置发射端、接收端。一般安装在杆塔上，体积小，安装方便。

变电站端：

变电站端需安装一台无线通信装置接收端，通过协议转换器转换进入电力通信通道，传输至监控中心。

监控中心：

监控中心通过协议转换器将数据转换回以太网数据，并通过视频服务器进行管理和发布。

2.系统配置

四、产品特点

1.高压感应取电技术

高压感应取电技术是一种在高压输电线路上利用电力线路周围的辐射电磁场，感应获取能源，为装置自身供电的先进取能技术，是野外电力设备获取能源的一种新型解决方案。

该技术在高压输电线路上利用通过线路的电流产生的电磁场取得低压工作电能，大大提高了取电的效率，且在功率调节电路的控制下，能适应电力线路短路电流的冲击。能为用电设备提供高可靠性的、大功率的、稳定的电源供应。

采用高压感应取电技术的视频监控装置可直接悬挂安装的高压输电导线上，与导线工作在等电位状态。安装后即可永久使用（免维护）。此技术特点决定了

其使用范围的广泛性、便捷性和先进性。

2.宽带无线自组网架构

宽带无线自组网接入技术采用5G频段，通信覆盖半径10KM。采用了起源于军事防窃听用途的无线扩频通信(Anti-Jamming)技术，采取网络隔离及网络认证措施；设置有严密的用户口令及认证，防止非法用户入侵；无线局域网设置附加的第三方加密方案，使攻击者难以捕捉到有用的资料，即使信号被盗听也无法理解其中的内容。

相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易，可以迅速（数十分钟内）组建起通信链路，实现临时、应急、抗灾通信的目的，而有线通信则需要较长的时间。

利用宽带无线自组网可以较方便地实现高清视频监控，如果监控点位于某变电站10公里之内，就可以直接将视频信号无线传输到变电站或后台监控中心；如果监控点周围10公里半径内有其它宽带通信条件（如：ADSL宽带网），可以利用其它通信条件将视频信号传输到后台监控中心。

宽带无线自组网设备从研发至生产，始终把设备定位于室外恶劣环境下的电信级标准的长期可靠性应用。故从选择高可靠性元件，到选择更科学合理的设计，从精致的生产工艺到周密的稳定性测试，无不严格要求，所以设备在-40℃到+60℃的宽温范围内均可正常使用。

宽带无线自组网设备的环境防护等级高达IEC国际标准组织规定的最严格级别IP68,使得设备可以在各种野外的复杂气象条件下正常工作。

3.实时高速图像处理技术

采用先进的H.264视频压缩及编码解码技术，视频信号在摄像机内就已压缩成数据信号，极大地抑制了图像失真，背景流动等现象，便图像质量更加清晰，实现了720P和1080P高清视频信号的高速低带宽传输。H.264应用目标范围宽，能以较低的数据速率传送基于联网协议（IP）的视频流，在视频质量、压缩效率和数据包恢复丢失等方面，超越了现有的多种视频通信标准，可以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求。

采用数字透雾技术，检测出图像中每个区域的特征量，然后分析其雾气的浓度，接着根据雾气的浓度，再正确地分配图像的对比度，最终形成清晰的画面。

通过这个技术，即使在雾气、黄沙等恶劣的天气条件下，也能呈现出清晰的拍摄图像。

4.分布式网络视频监控平台系统

在网络视频监控系统软件中，服务器端是整个系统的核心，主要完成设备管理，录像存储管理，SQL数据库访问、维护，下级服务器管理任务、调度等核心模块功能。

网络视频监控软件采用分布式的系统架构，C/S体系结构，基于TCP/IP网络平台，整个系统的扩展性和兼容性得到了更高层次的应用。网络视频监控软件支持集群管理系统，通过流式媒体服务器统一管理对视频流的转发；通过管理服务器统一管理用户、监控地点相关信息，管理报警日志及操作日志，并统一记录到后台数据库。可以实现“双机自动备份”的功能，增强了服务器系统的稳定性、可靠性，给予系统持续运行强有力的保障。

五、产品功能

1.基本功能

a)具备远程受控视频信号采集、处理和传输功能：视频监控装置能定时或

按远程指令采集工程现场视频信号，经压缩编码等视频信号处理后，通

过无线网络或者光缆等方式传送给状态监测主站，或状态监测代理装置；

b)具备对电源的远程控制功能，可在预设条件或远程指令控制下开启和关

闭装置前端设备的供电电源；

c)具备远程设置图片采集时间间隔的功能，可设置定时或人工拍摄图片传

回后台主站系统。支持前端存储，现场采集的图像和视频数据均可存储

在前端存储器内。

d)具备远程修改网络适配器IP地址设置的功能；

e)具备断线自动连接功能；

f)能够接收系统的对时命令；

g)留有适当的接口，以便必要时能就地调试；

h)具备数据暂存能力。在通讯发生异常时能存储7天以上报警信息，通讯

恢复后，能自动上载到后端平台；