楓林水電站全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計
楓林水電站全廠視頻監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)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(shè)計，結(jié)合工程實踐，描述了系統(tǒng)設(shè)計、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；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(xué)化管理，本著高水準(zhǔn)、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(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)和計算機技術(shù)。
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(luò)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(shù)、音視頻技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動控制技術(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
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(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(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，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(zhuǎn)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(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錄像機保存下來；它主要包括監(jiān)視器、硬盤錄像機等設(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)視頻信號的切換。
設(shè)備組成：
（1）前端設(shè)備主要有：攝像機、防護罩、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(yīng)為模塊化、網(wǎng)絡(luò)化通道控制，具有交替控制的特點，完成各子系統(tǒng)的設(shè)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(yù)置，攝像機云臺、鏡頭的方位和光學(xué)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(shù)，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(shè)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(yù)覽警報等功能，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(yīng)為實時多任務(wù)、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(fù)，特定區(qū)域攝像機動態(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(lǐng)導(dǎo)分控或圖像復(fù)示功能，能多個網(wǎng)絡(luò)用戶同時訪問和控制前端設(shè)備。支持多個分控點操作、控制；
（6）當(dāng)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(shè)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(guān)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(biāo)操作設(shè)置切換時間、順序、報警布防、撤防、報警輸出、云臺、鏡頭位置預(yù)置等功能；
（10）前端能與電站自動化系統(tǒng)接口，實現(xiàn)開關(guān)設(shè)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(guān)設(shè)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(yīng)設(shè)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(shè)備技術(shù)參數(shù)
1）低照度日夜型彩色一體化攝像機技術(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
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(shè)備監(jiān)視，圖像數(shù)據(jù)解碼、顯示等�？刂浦行闹饕删仃嚒⒂脖P錄像機和協(xié)議轉(zhuǎn)換器組成。矩陣、硬盤錄像機可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，即網(wǎng)絡(luò)上任一臺計算機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)已進入安裝階段，施工人員、設(shè)備供貨商和設(shè)計人員正在調(diào)試設(shè)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(shè)計，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
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