智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)項目可行性研究報告

1、智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程可行性研究報告智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程可行性研究報告此文檔word版本下載后可任意編輯修改i智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)工程可行性研究報告近年來,隨著電力系統(tǒng)治理體制的深化改革,變電所的自動化技術在不斷進 步.目前很多變電站已逐步實現(xiàn)無人值班或值守. 另一方面供電系統(tǒng)各部門、各 單位也都有了相應的專用網(wǎng)絡,隨著供電系統(tǒng)的全面改革,對于變電所,除了常 規(guī)的自動化系統(tǒng)之外,遠程視頻/環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)已逐步成為無人值班變電所新增 的而且是一個十分必要的自動化工程, 是其他自動化手段所不可替代的. 通過遠 程視頻/環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng),平安值班人員、企業(yè)領導可以隨時對電站的重點部位進 行監(jiān)控和監(jiān)視,以便能夠?qū)?/p>

2、時、直接地了解和掌握各電站的平安情況, 并及時對 發(fā)生的情況做出反響.針對電力系統(tǒng)運行中的情況,我公司開發(fā)了一套變電所智能綜合監(jiān)控系統(tǒng), 該系統(tǒng)針對各變電所的特點實現(xiàn)一體化的監(jiān)控解決方案.根據(jù)實際運行需求,該系統(tǒng)將能實現(xiàn)變電所內(nèi)設備運行環(huán)境和輔助設備進行綜合監(jiān)控和治理,系統(tǒng)實施使得變電所的治理迎合了電網(wǎng)向自動化、綜合化、集中化、智能化的方向開展, 在輔助設備運行時可能出現(xiàn)一些異常的危險等, 系統(tǒng)會進行自動處理和報警,盡 量為變電所設備運行減少損失,提升勞動生產(chǎn)率,增加經(jīng)濟效益,保證設備的正 常運行,可以大大提升了變電所治理水平.1設計依據(jù)和設計原那么1.1指導思想根據(jù)?圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術規(guī)格書?

3、的要求,結(jié)合現(xiàn)場實際情況,綜合運用電 子信息技術、計算機網(wǎng)絡技術、平安防范技術等,并遵照國家相關平安防范技術 標準的要求,以技術和系統(tǒng)的先進、可靠、合理、適用的原那么,來設計構成該圖 像監(jiān)控系統(tǒng)技術方案.本技術方案將結(jié)合電業(yè)局治理運行機制, 建設一個基于網(wǎng) 絡環(huán)境的、遠程的、實時的、可視化的、信息共享的變電所視頻監(jiān)控平臺.本著“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的原那么,充分利用資源,結(jié)合電業(yè)局的具體情 況和電業(yè)局監(jiān)控系統(tǒng)的開展框架進行設計, 在將來長時間內(nèi)保持系統(tǒng)的先進性和 可靠性,保護用戶投資.在技術上充分發(fā)揮變電所監(jiān)控系統(tǒng)的功能,實現(xiàn)電力平安生產(chǎn)治理的科學 化,保證系統(tǒng)建設的整體性、實用性、先進性、平安

4、性、開放性、可擴展性和連 續(xù)性,使系統(tǒng)具有長久的生命力.充分兼顧兼容其它應用系統(tǒng),給將來其它系統(tǒng)的建設留有標準的接口和容 量.追求最優(yōu)的系統(tǒng)性能價格比.1.2設計原那么根據(jù)國內(nèi)外變電所電視監(jiān)控技術的開展趨勢,結(jié)合本公司豐富的實踐經(jīng)驗, 在對整個系統(tǒng)進行方案設計時遵循： “技術先進,實用可靠,擴展性好,有利治理,投資合理的原那么.先進性系統(tǒng)的規(guī)劃一定要兼顧眼前和未來的應用需求, 要用長遠的眼光,以保證規(guī) 劃的科學性、先進性,保證所選用的硬件設備和軟件系統(tǒng)的實用性和先進性, 并 具有較長的生命周期和先進水平.充分發(fā)揮我公司的技術優(yōu)勢,通過系統(tǒng)的二次開發(fā)和整體集成,使建成后的 系統(tǒng)在國內(nèi)居于領先水平

5、,并在系統(tǒng)實際運行過程中,建立緊密結(jié)合 XX電業(yè)局 治理實際的科學化、現(xiàn)代化治理運行機制.穩(wěn)定性和可靠性無論從系統(tǒng)從結(jié)構上、產(chǎn)品性能上、設備的選型上還是到具體的實施方案,都要考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,并且在系統(tǒng)集成過程中對硬件設備安裝、操 作系統(tǒng)應用、網(wǎng)絡連接、數(shù)據(jù)庫設計將盡可能完善的做出故障檢測、診斷及處理 策略,以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,保證系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、可靠、連續(xù)地運行. 開放性系統(tǒng)設計應充分系統(tǒng)的開放性,除了保證系統(tǒng)內(nèi)部之間的有機協(xié)調(diào)和開放性 之外,應留有面向外部系統(tǒng)的標準接口,以實現(xiàn)與其它子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換, 保證系統(tǒng)的不斷擴展.系統(tǒng)設備選型遵循有關國際標準、國家標準和行業(yè)標

6、準,使系統(tǒng)具有高度的 開放性和技術上的兼容性,系統(tǒng)間應具有良好的互聯(lián)、互操作水平.可操作性界面友好,充分考慮操作人員的特點,使數(shù)據(jù)處理工作簡單、方便、快捷, 業(yè)務流程清楚,符合常規(guī)業(yè)務處理習慣.系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護方便,備份及數(shù)據(jù)恢復快 速簡單.可擴展性系統(tǒng)設計不但要保證目前系統(tǒng)容量的要求, 也要考慮今后系統(tǒng)的開展,便于 向更新技術的升級與銜接.要留有足夠的擴充余量,考慮到今后業(yè)務的開展,系 統(tǒng)在設計時必須考慮擴展性需求.本方案設計的系統(tǒng)可擴展性表達在以下幾個方面：數(shù)據(jù)的可擴展性：隨著系統(tǒng)功能的增加,原有數(shù)據(jù)和新增數(shù)據(jù)可以無縫融合, 無 需對原有數(shù)據(jù)結(jié)構作重大修改.功能的可擴展性：未來系統(tǒng)增加的功能可

7、以和原有功能緊密結(jié)合,無需對現(xiàn)有系 統(tǒng)結(jié)構重新設計.性能的可擴展性：當系統(tǒng)負載增加時,可通過對系統(tǒng)現(xiàn)有設備增加硬件數(shù)量或升 級系統(tǒng)以提升系統(tǒng)的性能,無需更換現(xiàn)有設備.系統(tǒng)結(jié)構易于擴充,以適應今后可能出現(xiàn)的較大任務負載. 系統(tǒng)設備及軟件向下 兼容,以保護系統(tǒng)的原始投資.易維護性具有強有力的系統(tǒng)治理手段,可方便地對系統(tǒng)資源進行集中配置與調(diào)整.系 統(tǒng)應支持集中、統(tǒng)一的治理視圖和圖形化治理界面, 能夠?qū)崟r監(jiān)視設備的工作狀 況.系統(tǒng)各局部均采用模塊化結(jié)構,各自具有相應的軟硬件自檢、故障診斷和安 全保護舉措,并有利于用戶從事簡單的現(xiàn)場維護.平安性和標準性系統(tǒng)設計應充分考慮信息資源的共享, 考慮信息的保護和

8、隔離,對不同的應 用和不同的環(huán)境,采取相應的舉措對系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進行保護.系統(tǒng)建成后,除提供詳盡的用戶手冊和操作手冊外,在技術上提供先進的、 可靠的、全面的平安保密方案和應急舉措,從人機界面設計、應用軟件參數(shù)變更、 系統(tǒng)設備自動檢測、拒絕非授權訪問、系統(tǒng)恢復水平等方面,保證系統(tǒng)萬無一失. 設計的標準性主要表達在系統(tǒng)的接口標準、 數(shù)據(jù)標準、效勞標準和操作的標準性, 這些標準可對前期建設系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構、發(fā)布方式提供一個統(tǒng)一的標準,為未來 的業(yè)務模塊留有轉(zhuǎn)換接口和軟件.良好的性能價格比整個系統(tǒng)應能夠在先進性、高效性、可靠性和穩(wěn)定性方面進行考慮,在滿足 用戶總體需求的前提下,充分表達設備資源的共享性,最大

9、程度地降低系統(tǒng)造價 和安裝本錢.1.3設計依據(jù)本設計方案除了有關用戶需求及標準外,還遵循或參考以下標準和標準：IEE國際電氣與電子工程師協(xié)會IEC-國際電工委員會ISO-國家標準化組織ANS美國國家標準委員會ITU國際電信聯(lián)盟電報 咨詢委員會EIA電氣工業(yè)協(xié)會標準UL美國保險商試驗標準NFPA-美國國家防火協(xié)會標準ASCI美國信息交換標準碼OS開放系統(tǒng)互聯(lián)?火力發(fā)電廠與變電所設計防火標準?(GB50229-96)?電力設備典型消防規(guī)程?(DL5027-93)?平安防范工程程序與要求?(GA/T75-94)?工業(yè)企業(yè)通信設計標準?(GBJ42-81)?工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計標準?(GBJ115-8

10、7)?民用閉路電氣設計標準?(GB50198)?電業(yè)平安工作規(guī)程?(GA/T75-94)?工業(yè)企業(yè)調(diào)度 和會議 工程設計標準?CECS36:9?計算機軟件開發(fā)標準?(GB8566 88?電業(yè)平安工作規(guī)程?(DL408-91)?電力建設平安工作規(guī)程?(DL5009-19972設計方案2.1系統(tǒng)建設內(nèi)容電業(yè)局變電所圖像監(jiān)控系統(tǒng)建設內(nèi)容主要包括以下幾方面：1、變電所攝像機、視頻編碼效勞器的安裝設計.2、變電所攝像機、視頻編碼效勞器的布線、供電、防雷、防干擾設計.3、傳輸系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)接口、帶寬分配設計.4、監(jiān)控治理中央的設計.5、監(jiān)控治理軟件的開發(fā)設計.2.2系統(tǒng)構成整個變電所監(jiān)控系統(tǒng)由變電所前端系

11、統(tǒng)設備, 網(wǎng)絡傳輸及監(jiān)控中央系統(tǒng)設備 三個局部組成.前端系統(tǒng)主要指變電所的圖像采集與處理,設備主要包括攝像機系統(tǒng)攝像頭及其輔助設備如護罩、云臺、解碼器等、紅外/煙霧報警器、視頻編碼效勞器 等.前端從攝像機到視頻編碼效勞器間采用的是傳統(tǒng)的模擬信號處理方式,即根據(jù)監(jiān)控場所環(huán)境和安裝位置要求,有室內(nèi)安裝和室外安裝兩種形式,以及攝像頭 的限制類型包括固定不可控式和云臺/鏡頭可控式兩種形式.前端攝像頭的 視頻音頻信號通過模擬音視頻線纜接入視頻編碼效勞器XX,由視頻編碼效勞器對模擬信號進行編碼壓縮采用 MPEG 4后編碼為數(shù)字方式的IP信號, 并通過TCP/IP網(wǎng)絡向遠端的監(jiān)控中央傳輸.對可控的云臺/鏡頭

12、的限制,通過從 視頻編碼效勞器接出的RS485的限制線來實現(xiàn),發(fā)出限制信號命令的可以是由遠 端的分控或主控中央通過 TCP/IP網(wǎng)絡發(fā)出的限制命令.如果需要,可以在視頻編碼效勞器上接入拾音器駐極體話筒和喇叭有 源音響,用于語音對講；接入紅外報警探頭以及門磁等設備,用于入侵檢測報 警；接入聲光報警器,一旦發(fā)現(xiàn)有非法入侵,即予發(fā)出聲光報警信號.同時,可 以將報警信號與攝像機的預置位關聯(lián),聯(lián)動限制攝像機的云臺/鏡頭到相應位置,自動捕捉需要的畫面.變電所監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控中央系統(tǒng)之間采用 TCP/IP網(wǎng)絡傳輸方式,利用已建 的光傳輸網(wǎng),組成從站場到監(jiān)控中央二級監(jiān)控形式的TCP/IP監(jiān)控專線網(wǎng).監(jiān)控中央為系

13、統(tǒng)的維護和治理中央, 是整個系統(tǒng)的核心,主要負責視音頻信息的 處理,包括遠程監(jiān)視、錄像、回放等；系統(tǒng)的限制,包括對前端的云臺、鏡頭控 制等；系統(tǒng)的治理,包括系統(tǒng)設置/配置、用戶治理等.監(jiān)控中央系統(tǒng)的設備主要包括效勞器、監(jiān)控工作站以及限制軟件、存儲設備 和介質(zhì)、圖像顯示電視墻等.系統(tǒng)構成如下圖.前端攝像機告警信號前端攝像機視頻信號網(wǎng)絡視頻編碼器云臺限制SD傳輸系統(tǒng)10/100/1000M大屏視頻信號視頻治理效勞器數(shù)字視頻切換設備任意監(jiān)視局域網(wǎng)任意監(jiān)視10/100Base-T2.3系統(tǒng)工作原理音視頻監(jiān)控是一個上行的過程,即從變電所攝像機傳輸?shù)綀D像監(jiān)控中央或MIS網(wǎng)上監(jiān)控效勞器的過程.首先,在變電所

14、,來自各攝像機的視頻信號,輸入 視頻編碼效勞器；然后,視頻編碼效勞器將視頻信號轉(zhuǎn)換為 25幀/秒的高清楚數(shù) 字圖像,并完成MPEG-4圖像壓縮,將經(jīng)壓縮后的視音頻數(shù)據(jù)流通過通信網(wǎng)絡發(fā) 送到監(jiān)控中央或 MIS網(wǎng)；最后,監(jiān)控中央或 MIS網(wǎng)上的監(jiān)控計算機對收到的來 自前端的圖像和聲音數(shù)據(jù),進行解壓縮并通過計算機顯示屏幕和聲卡進行回放.報警信號的傳輸與視頻傳輸一樣,也是一個上行過程,但必須保證信號的及 時到達.發(fā)生報警時,遠程數(shù)字圖像編碼器自動限制和切換攝像機以獲取報警點 的圖像,監(jiān)控中央的監(jiān)控主機接收到報警信號后立即發(fā)出聲音信號、記錄報警事件、進行硬盤錄像.攝像機限制、燈光限制、布防等限制信號是下

15、行傳輸?shù)?由監(jiān)控中央或 MIS 網(wǎng)上的監(jiān)控主機發(fā)出各種限制信號, 視頻編碼效勞器收到限制信號后,直接限制 云臺、鏡頭、攝像機,或完成布防操作.系統(tǒng)采用硬件壓縮軟件解壓技術,在相關科室的MIS網(wǎng)計算機終端上增加相 應的軟件或者通過 Windows自帶的IE瀏覽器的Web功能就可實現(xiàn)遠程圖像監(jiān)控 功能,設置成圖像監(jiān)控工作站.圖像監(jiān)控工作站的顯示分辨率根據(jù)顯示器可調(diào), 圖像質(zhì)量到達優(yōu)良水平,圖像傳輸率到達每秒 25幀實時傳輸.網(wǎng)絡通信采用TCP/IP和網(wǎng)絡組播Multicast技術,即圖像傳輸以“點播的 方式發(fā)送,即當有用戶發(fā)出請求時才發(fā)送圖像, 沒有用戶觀看時,不占用網(wǎng)絡資 源,從而使最大限度地利用了網(wǎng)絡的傳輸性能和網(wǎng)絡帶寬,防止網(wǎng)絡的擁塞.2.4前端子系統(tǒng)變電所監(jiān)控現(xiàn)場設備通常是一個前端現(xiàn)場, 主要由攝像機、云臺、網(wǎng)絡視頻編碼 器等組成.對重要的地點主變壓器、副變壓器、各個刀閘開閉合情況、變壓器 開關的油位情況、主控室、開關室,電容室及變電所的周圍人員出入情況進行 監(jiān)控.各監(jiān)控攝像機采集的模擬圖像信號會聚到視頻編碼效勞器壓縮編碼成數(shù)字 I