楓林水電站全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(shè)計(jì)，結(jié)合工程實(shí)踐，描述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞 水電站；全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；設(shè)備配置

1 概述

楓林水電站安裝4臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為8MW，總裝機(jī)容量為32MW，是吉林省撫松縣及長(zhǎng)白地區(qū)的主力電站。為推進(jìn)電站現(xiàn)代化、智能化、科學(xué)化管理，本著高水準(zhǔn)、高質(zhì)量、高產(chǎn)品性價(jià)比；并要考慮到運(yùn)行人員的維護(hù)、使用、保養(yǎng)的方便性，楓林電站設(shè)置全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了4C技術(shù)，即控制技術(shù)、顯示技術(shù)、通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。

以工業(yè)計(jì)算機(jī)為核心，把不同格式來(lái)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(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)全部視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化，形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)視頻指揮系統(tǒng)。

用多媒體技術(shù)、音視頻技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等，形成多功能、綜合性的智能化監(jiān)控系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(diǎn)的數(shù)字視頻服務(wù)器為模擬傳輸，數(shù)字視頻服務(wù)器后為數(shù)字傳輸。數(shù)字視頻服務(wù)系統(tǒng)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像頭的控制、圖像信號(hào)的數(shù)字化傳輸、硬盤(pán)錄像等，并實(shí)施與全廠MIS系統(tǒng)連接。

監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為：攝像、傳輸、控制和顯示記錄四部分。各部分之間關(guān)系如下圖所示。

攝像部分：安裝在現(xiàn)場(chǎng)，包括攝像機(jī)、防護(hù)罩、支架和電動(dòng)云臺(tái)。對(duì)被攝體進(jìn)行攝像，并把獲得的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

傳輸部分：把現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)發(fā)出的電信號(hào)傳送到控制室，本系統(tǒng)通過(guò)視頻線傳輸。

顯示與記錄部分：把現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像在監(jiān)視設(shè)備上顯示，并且可以把圖像用硬盤(pán)錄像機(jī)保存下來(lái)；它主要包括監(jiān)視器、硬盤(pán)錄像機(jī)等設(shè)備。

控制部分：負(fù)責(zé)所有設(shè)備的控制與圖像信號(hào)的處理。在輸入與輸出之間加上視頻切換設(shè)備（視頻矩陣），負(fù)責(zé)視頻信號(hào)的切換。

設(shè)備組成：

（1）前端設(shè)備主要有：攝像機(jī)、防護(hù)罩、解碼器等；

（2）傳輸設(shè)備有：視頻線、控制傳輸線等；

（3）顯示記錄設(shè)備有：主控顯示器等；

（4）控制設(shè)備主要有：硬盤(pán)錄像機(jī)、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(yīng)為模塊化、網(wǎng)絡(luò)化通道控制，具有交替控制的特點(diǎn)，完成各子系統(tǒng)的設(shè)置、切換和控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全管理、實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控；

（2）系統(tǒng)具有攝像機(jī)觀察點(diǎn)預(yù)置，攝像機(jī)云臺(tái)、鏡頭的方位和光學(xué)參數(shù)自動(dòng)控制，隨環(huán)境光線變化的燈光自動(dòng)遙控等功能。采用軟件的畫(huà)面圖像分割技術(shù)，在同一監(jiān)視器上能同時(shí)接受9幅圖像信息，畫(huà)面可以任意組合、放大或縮小，并能自動(dòng)循環(huán)或手動(dòng)切換任意圖像，設(shè)定圖像巡視時(shí)間，進(jìn)行自動(dòng)圖像巡視和畫(huà)面9幅同時(shí)報(bào)警檢測(cè)，非報(bào)警畫(huà)面可隨時(shí)手動(dòng)調(diào)用；

（3）系統(tǒng)工作站軟件具有增加、編輯記錄，項(xiàng)目監(jiān)視、警報(bào)監(jiān)視、圖形管理、線路監(jiān)視、事件監(jiān)視、制圖、預(yù)覽警報(bào)等功能，系統(tǒng)所有設(shè)備日常工作狀態(tài)記錄、各監(jiān)控點(diǎn)報(bào)警記錄自動(dòng)存儲(chǔ)并形成報(bào)表，供用戶查詢；

（4）硬盤(pán)錄像機(jī)應(yīng)為實(shí)時(shí)多任務(wù)、專業(yè)級(jí)的嵌入式操作系統(tǒng)，具有安全、高穩(wěn)定性、防改寫(xiě)能力。不因誤操作而死機(jī)，斷電后系統(tǒng)自恢復(fù)，特定區(qū)域攝像機(jī)動(dòng)態(tài)感知區(qū)域設(shè)置、多種錄像模式設(shè)置，監(jiān)控、錄像、檢索、備份及遠(yuǎn)控功能。圖像可存放（硬盤(pán)錄像）、顯示、定格和回放，錄像時(shí)間僅受硬盤(pán)空間大小限制；

（5）具有領(lǐng)導(dǎo)分控或圖像復(fù)示功能，能多個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶同時(shí)訪問(wèn)和控制前端設(shè)備。支持多個(gè)分控點(diǎn)操作、控制；

（6）當(dāng)有任意一個(gè)報(bào)警探頭檢測(cè)到報(bào)警時(shí)，監(jiān)控前端將攝像機(jī)主動(dòng)切換到該報(bào)警區(qū)域，并將現(xiàn)場(chǎng)圖像存盤(pán)，并立即與監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系，進(jìn)行遠(yuǎn)程圖像報(bào)警；

（7）能實(shí)現(xiàn)報(bào)警（或控制）、燈光、攝像機(jī)、硬盤(pán)記錄、語(yǔ)音報(bào)警等設(shè)備的聯(lián)動(dòng)；

（8）能實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息存儲(chǔ)、檢索及處理：多媒體監(jiān)視主機(jī)能對(duì)報(bào)警相關(guān)的視頻、報(bào)警時(shí)間進(jìn)行有組織的存儲(chǔ)，能方便的分析、檢索及增強(qiáng)、放大；

（9）具有報(bào)警布防圖，單畫(huà)面/多畫(huà)面分割圖像，顯示順序切換的報(bào)警狀態(tài)，用鼠標(biāo)操作設(shè)置切換時(shí)間、順序、報(bào)警布防、撤防、報(bào)警輸出、云臺(tái)、鏡頭位置預(yù)置等功能；

（10）前端能與電站自動(dòng)化系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備與視頻的聯(lián)動(dòng)和報(bào)警；控制中心也能與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備與視頻的聯(lián)動(dòng)和報(bào)警；

（11）具有數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能, 系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，用于對(duì)在線運(yùn)行數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)的管理。

3 系統(tǒng)主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)

1）低照度日夜型彩色一體化攝像機(jī)技術(shù)指標(biāo)；日夜轉(zhuǎn)換型，彩色1/4″ITCCD，12倍光學(xué)×18倍電子放大，自動(dòng)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(shè)解碼器應(yīng)與與PELCO矩陣系統(tǒng)切換設(shè)備配套；

4 視頻監(jiān)控點(diǎn)

4.3 控制中心

控制中心主要是完成楓林水電站監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備監(jiān)視，圖像數(shù)據(jù)解碼、顯示等�？刂浦行闹饕�由矩陣、硬盤(pán)錄像機(jī)和協(xié)議轉(zhuǎn)換器組成。矩陣、硬盤(pán)錄像機(jī)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，即網(wǎng)絡(luò)上任一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可完成全部控制功能。

5 結(jié)論

楓林水電站的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已進(jìn)入安裝階段，施工人員、設(shè)備供貨商和設(shè)計(jì)人員正在調(diào)試設(shè)備，解決現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)今后電站的運(yùn)行，改進(jìn)我們的設(shè)計(jì)，并應(yīng)用于其它新建中型水電站和舊電站改造工程中。

參考文獻(xiàn)

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