楓林水電站全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)設計
楓林水電站全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)設計
摘要 本文介紹了吉林省楓林水電站工程全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)的設計，結合工程實踐，描述了系統(tǒng)設計、網(wǎng)絡結構、設備配置等內(nèi)容。
關鍵詞 水電站；全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)；系統(tǒng)設計；網(wǎng)絡結構；設備配置
1 概述
楓林水電站安裝4臺水輪發(fā)電機組，單機容量為8MW，總裝機容量為32MW，是吉林省撫松縣及長白地區(qū)的主力電站。為推進電站現(xiàn)代化、智能化、科學化管理，本著高水準、高質(zhì)量、高產(chǎn)品性價比；并要考慮到運行人員的維護、使用、保養(yǎng)的方便性，楓林電站設置全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了4C技術，即控制技術、顯示技術、通訊技術和計算機技術。
以工業(yè)計算機為核心，把不同格式來源的控制方式模擬視頻跟數(shù)字視頻集成在一起，采用分散式集中管理控制模式進行管理，實現(xiàn)全部視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化，形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的動態(tài)視頻指揮系統(tǒng)。
用多媒體技術、音視頻技術、現(xiàn)代通信技術、自動控制技術等，形成多功能、綜合性的智能化監(jiān)控系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)設計
1）系統(tǒng)組成采用“模擬+數(shù)字”的配置方式，從攝像頭到監(jiān)控點的數(shù)字視頻服務器為模擬傳輸，數(shù)字視頻服務器后為數(shù)字傳輸。數(shù)字視頻服務系統(tǒng)主要用來實現(xiàn)對攝像頭的控制、圖像信號的數(shù)字化傳輸、硬盤錄像等，并實施與全廠MIS系統(tǒng)連接。
監(jiān)控系統(tǒng)的結構可分為：攝像、傳輸、控制和顯示記錄四部分。各部分之間關系如下圖所示。
攝像部分：安裝在現(xiàn)場，包括攝像機、防護罩、支架和電動云臺。對被攝體進行攝像，并把獲得的光信號轉換成電信號。
傳輸部分：把現(xiàn)場攝像機發(fā)出的電信號傳送到控制室，本系統(tǒng)通過視頻線傳輸。
顯示與記錄部分：把現(xiàn)場傳來的電信號轉換成圖像在監(jiān)視設備上顯示，并且可以把圖像用硬盤錄像機保存下來；它主要包括監(jiān)視器、硬盤錄像機等設備。
控制部分：負責所有設備的控制與圖像信號的處理。在輸入與輸出之間加上視頻切換設備（視頻矩陣），負責視頻信號的切換。
設備組成：
（1）前端設備主要有：攝像機、防護罩、解碼器等；
（2）傳輸設備有：視頻線、控制傳輸線等；
（3）顯示記錄設備有：主控顯示器等；
（4）控制設備主要有：硬盤錄像機、控制軟件等。
2）系統(tǒng)功能視頻系統(tǒng)主要包括如下功能
（1）系統(tǒng)應為模塊化、網(wǎng)絡化通道控制，具有交替控制的特點，完成各子系統(tǒng)的設置、切換和控制，實現(xiàn)系統(tǒng)的安全管理、實時圖像監(jiān)控；
（2）系統(tǒng)具有攝像機觀察點預置，攝像機云臺、鏡頭的方位和光學參數(shù)自動控制，隨環(huán)境光線變化的燈光自動遙控等功能。采用軟件的畫面圖像分割技術，在同一監(jiān)視器上能同時接受9幅圖像信息，畫面可以任意組合、放大或縮小，并能自動循環(huán)或手動切換任意圖像，設定圖像巡視時間，進行自動圖像巡視和畫面9幅同時報警檢測，非報警畫面可隨時手動調(diào)用；
（3）系統(tǒng)工作站軟件具有增加、編輯記錄，項目監(jiān)視、警報監(jiān)視、圖形管理、線路監(jiān)視、事件監(jiān)視、制圖、預覽警報等功能，系統(tǒng)所有設備日常工作狀態(tài)記錄、各監(jiān)控點報警記錄自動存儲并形成報表，供用戶查詢；
（4）硬盤錄像機應為實時多任務、專業(yè)級的嵌入式操作系統(tǒng)，具有安全、高穩(wěn)定性、防改寫能力。不因誤操作而死機，斷電后系統(tǒng)自恢復，特定區(qū)域攝像機動態(tài)感知區(qū)域設置、多種錄像模式設置，監(jiān)控、錄像、檢索、備份及遠控功能。圖像可存放（硬盤錄像）、顯示、定格和回放，錄像時間僅受硬盤空間大小限制；
（5）具有領導分控或圖像復示功能，能多個網(wǎng)絡用戶同時訪問和控制前端設備。支持多個分控點操作、控制；
（6）當有任意一個報警探頭檢測到報警時，監(jiān)控前端將攝像機主動切換到該報警區(qū)域，并將現(xiàn)場圖像存盤，并立即與監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系，進行遠程圖像報警；
（7）能實現(xiàn)報警（或控制）、燈光、攝像機、硬盤記錄、語音報警等設備的聯(lián)動；
（8）能實現(xiàn)報警信息存儲、檢索及處理：多媒體監(jiān)視主機能對報警相關的視頻、報警時間進行有組織的存儲，能方便的分析、檢索及增強、放大；
（9）具有報警布防圖，單畫面/多畫面分割圖像，顯示順序切換的報警狀態(tài)，用鼠標操作設置切換時間、順序、報警布防、撤防、報警輸出、云臺、鏡頭位置預置等功能；
（10）前端能與電站自動化系統(tǒng)接口，實現(xiàn)開關設備與視頻的聯(lián)動和報警；控制中心也能與調(diào)度自動化系統(tǒng)接口，實現(xiàn)開關設備與視頻的聯(lián)動和報警；
（11）具有數(shù)據(jù)庫管理功能, 系統(tǒng)應設置實時數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，用于對在線運行數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)的管理。
3 系統(tǒng)主要設備技術參數(shù)
1）低照度日夜型彩色一體化攝像機技術指標；日夜轉換型，彩色1/4″ITCCD，12倍光學×18倍電子放大，自動光圈鏡頭f=4.1×73.8mm，分辨率≥460線，信噪比≥50dB，最低照度0.1LX，外設解碼器應與與PELCO矩陣系統(tǒng)切換設備配套；
4 視頻監(jiān)控點
4.3 控制中心
控制中心主要是完成楓林水電站監(jiān)控點設備監(jiān)視，圖像數(shù)據(jù)解碼、顯示等�？刂浦行闹饕删仃�、硬盤錄像機和協(xié)議轉換器組成。矩陣、硬盤錄像機可實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)控，即網(wǎng)絡上任一臺計算機都可完成全部控制功能。
5 結論
楓林水電站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已進入安裝階段，施工人員、設備供貨商和設計人員正在調(diào)試設備，解決現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，通過今后電站的運行，改進我們的設計，并應用于其它新建中型水電站和舊電站改造工程中。
參考文獻
[1]GB50115-2009《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》.
[2]雷玉堂.安防視頻監(jiān)控實用技術[M].北京電子工業(yè)出版社，2012，1.
[3]李金伴，李捷輝.工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)培訓教程[M].北京化學工業(yè)出版社，2011，5.
[4]水電站機電設計手冊編寫組.水電站機電設計手冊.（電氣二次）.水利電力出版社，1984，12.
遼公網(wǎng)安備 21020302000024號工信部備案號: 遼ICP備15011726號-5
