變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術項目解決方案

1、 .變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術解決方案1 總論1.1 概述近年來，隨著電力系統(tǒng)管理體制的深化改革，變電站的自動化技術也不斷進步。目前，很多變電站，特別是110KVA 以下變電站已逐步實現(xiàn)無人值守。對于變電站，除了常規(guī)的自動化系統(tǒng)之外，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已逐步成為為無人值守變電站新增的而且是一個十分必要的自動化項目，是其他自動化手段不可替代的。 各地供電公司的信息網(wǎng)絡，在近兩年內有了長足的發(fā)展，利用信息網(wǎng)絡平臺，實現(xiàn)變電站的視頻監(jiān)控成為電力系統(tǒng)探索這一新課題的出發(fā)點。隨著計算機網(wǎng)絡技術和數(shù)字視頻通訊技術的發(fā)展，建立一個統(tǒng)一信息平臺的集中管理式變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將在電力行業(yè)日常工作和生產管理上發(fā)揮著越來越

2、大的作用。實踐證明，基于統(tǒng)一信息平臺視頻監(jiān)控技術已日臻成熟，產品在功能、性能和價格上已經(jīng)進入到普及應用階段。圖像監(jiān)控一直是人們關注的熱點應用技術，以其直觀、方便、信息內容豐富而被廣泛應用于許多場合。隨著數(shù)字視頻壓縮技術的日益成熟及計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，為遠程圖像監(jiān)控技術提供了條件。就圖像監(jiān)控發(fā)展的過程而言，大致可分為三個階段：模擬圖像監(jiān)視、數(shù)字化圖像監(jiān)控、網(wǎng)絡化多媒體監(jiān)控。先進的多媒體監(jiān)控系統(tǒng)應具備以下特點：高清晰度的圖像壓縮方式：要求圖像解晰度能達到720×576（這是圖像信息量，采用壓縮方式越先進，同樣帶寬下圖像解晰度越高），并能在計算機顯示器上以滿屏1024×768分

3、辨率、32位真彩色還原出逼真圖像。全速動態(tài)的顯示效果：在通道允許的情況下，圖像能以25幀/秒速率顯示，圖像沒有動畫感，流暢生動。傳輸接口符合國際標準，與國內外通信廠家生產的通信設備和網(wǎng)絡傳輸鏈路相兼容，便于監(jiān)控走向更廣域的范圍，不受地理條件的限制。高效、可靠的視音頻信息存儲功能：影音信息可以用硬盤、光盤等方式記錄，并與各種回放介質（如DVD、VCD等）兼容，便于在不同設備上進行檢索和播放。人工智能圖像報警，可以在任意現(xiàn)場畫面中對任何物體設防，并可與傳統(tǒng)的報警控制系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接。系統(tǒng)建設具有可擴展性，便于不同系統(tǒng)之間互聯(lián)，也能靈活、方便地增加監(jiān)控點數(shù)目和攝像機數(shù)目；在地區(qū)內各縣級監(jiān)控中心之間，

4、省內各地級監(jiān)控中心之間，各地級監(jiān)控中心與省級監(jiān)控中心之間，能通過網(wǎng)絡互聯(lián)互通。我公司所設計的系統(tǒng)，根據(jù)當前系統(tǒng)技術的發(fā)展趨勢-開放系統(tǒng)結構和在這個大趨勢下產生的系統(tǒng)設計思想而開發(fā)的。它是一個性能可靠、技術成熟、功能完善的分布式網(wǎng)絡結構和面向對象的軟件設計系統(tǒng)，能方便的與其他網(wǎng)絡系統(tǒng)，如綜合自動化系統(tǒng)、RTU、門禁系統(tǒng)及信息管理系統(tǒng)（MIS）互聯(lián)互動。具有良好的標準性、開放性、集成性、安全性、可擴充性及可維護性。1.2 實現(xiàn)變電站視頻監(jiān)控必要性常規(guī)意義上的三或四遙系統(tǒng)，是調度自動化的主要內容；它們是實現(xiàn)變電站無人值守的必要條件。但僅僅依靠調度自動化的現(xiàn)有技術手段，實現(xiàn)變電站的無人值守是不完善的，

5、這是因為變電站是重點電力生產場所，安全要求非常高，為了保證安全，應對環(huán)境狀況、設備運行、文明生產等各類情況加以監(jiān)視。特別是要防范火災、爆炸、泄露、失竊以及惡意破壞等，對安全生產構成極大威脅的情況加以監(jiān)視。只有這樣，才能切實提高實行無人值守之后的變電站的安全水平。 以視頻監(jiān)控為核心的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，它可以包含各類報警信號（如紅外、運動、門磁、聲音、震動、微波、溫度、濕度等），經(jīng)中央單元的處理，進行視頻錄像，并聯(lián)動各類行動輸出（如警號、鎖具、消防設備等），經(jīng)過進一步開發(fā)，可以較好地應用于無人值班變電站。對于常規(guī)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)或者叫工業(yè)電視系統(tǒng)，不具備上述功能，使得它不適用于變電站的視頻監(jiān)控；此外，它

6、的信號傳輸范圍有限（通常為一公里范圍內），并且需要有專人負責操作和管理；而變電站數(shù)量多、分布廣，每個變電站安裝一套工業(yè)電視系統(tǒng)并安排專人值守有悖于無人值守的初衷。因此，將一個地區(qū)的數(shù)個甚至是幾十個變電站，通過網(wǎng)絡遠程視頻監(jiān)控手段統(tǒng)一管理起來，建立一個集中式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是解決變電站視頻監(jiān)控的合理方法。1.3 變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要用途變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要用途：即用于安全防范、環(huán)境狀況和對付自然災害等；視頻監(jiān)控系統(tǒng)與具體的生產設備無關，而監(jiān)測的只是變電站的環(huán)境和圖像參量，因此它的應用范圍相當廣泛。1.視頻監(jiān)控系統(tǒng)對變電站存在大量的常規(guī)儀表、計量設備和室內外設備，在調度或集中監(jiān)控中心對其進行

7、直觀監(jiān)視。過去由于沒有可視手段，對于常規(guī)儀表、計量設備的讀數(shù)以及設備外觀狀況無法進行觀測、比較以及校驗。有了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，上述工作將成為可能。這些都有助于無人值班變電站的安全生產工作。2.對于變電站的設備檢修工作或事故處理過程，視頻監(jiān)控系統(tǒng)還可以提供視像通信和錄像記錄手段，對設備檢修或事故處理過程可以提供遠端指導，并對事后分析事故原因和事故處理過程，提供可靠的依據(jù)。3.對于每一次大型的設備檢修標準化作業(yè)，其過程都是一部很好的生產培訓資料。有了變電站網(wǎng)絡遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，培訓工作可以在任何一個遠程終端實時收看以及進行研討，增強了生產培訓效果，提高培訓工作效率。并可將其錄像保存，制成多媒體培訓教材

8、。1.4 變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由三個互相銜接的部分組成：變電站現(xiàn)場設備（或簡稱分站設備）、通道傳輸設備和調度/集控站、供電公司集中監(jiān)控終端（或簡稱主站設備）?，F(xiàn)分別加以介紹。1.4.1 分站設備主要由前端設備和視頻編碼壓縮服務器組成。前端設備，如監(jiān)控攝像機（彩色或黑白、固定或活動云臺、定焦或變焦）、各類報警輸入/輸出裝置與傳統(tǒng)工業(yè)電視所使用的設備完全一致。因此分站設備的核心是視頻編碼壓縮服務器，它主要完成將變電站攝像機攝取的視頻信號數(shù)字化并壓縮，經(jīng)通信通道傳輸?shù)街髡径恕Ｍ瑫r它還完成對攝像機控制信號的輸出、報警信號的采集、處理和對行動輸出的控制。1.4.2 通道傳輸設備

9、遠距離傳輸起到連接變電站和監(jiān)控中心的橋梁作用，也是系統(tǒng)最關鍵的組成部分，傳輸系統(tǒng)的性能直接決定著系統(tǒng)監(jiān)控中心圖像和數(shù)據(jù)的質量。這部分設備要根據(jù)通信通道選取。眾所周知，現(xiàn)場攝象機采集到的模擬信號是不能直接在網(wǎng)絡上傳輸?shù)?，必須先?shù)字化；而每秒25幀的彩色活動圖象在數(shù)字化后約需67Mbps的傳輸帶寬，目前只有在光纖上才能實現(xiàn)傳輸，其浪費是顯而易見的。在有限的帶寬下（通常為2M）實現(xiàn)遠程圖象實時監(jiān)控，就必須對圖象進行壓縮。 現(xiàn)對常用的數(shù)字傳輸方式和在網(wǎng)絡上的傳輸作簡單介紹。目前，遠程圖象監(jiān)控領域的傳輸方式有三種：1.局方提供由各監(jiān)控站到監(jiān)控中心的直接光纖接口，1條光纖對應1個監(jiān)控站2.局方提供由各監(jiān)控

10、站到監(jiān)控中心的2M E1（G.703）接口，1個2M接口對應1個監(jiān)控站3.局方提供各監(jiān)控站到監(jiān)控中心的TCP/IP網(wǎng)絡連接 前兩種對線路都有獨占性，隨著網(wǎng)絡的發(fā)展，城域網(wǎng)、寬帶網(wǎng)等建設步伐的加快，TCP/IP網(wǎng)絡將以其高速、共享、資源豐富等特征成為未來各行各業(yè)信息傳輸?shù)慕橘|。上述第一種做法雖然可以獲得失真度最低的圖象效果，但必將因資源浪費而被淘汰。針對2）、3）兩種傳輸方式，普遍采用的系統(tǒng)解決辦法是：采用會議電視用壓縮及傳輸卡，由于其通常用于雙向通信，且開會時時間不會太長。在用于24小時監(jiān)控時往往不穩(wěn)定。采用一體化壓縮傳輸主機，體積較小，安裝方便，但是在傳輸上局限于點對點，在多級控制中配置較為

11、復雜。視音頻實時壓縮部分選一款用于制作VCD的編輯卡，傳輸部分則利用編輯卡提供的開發(fā)包將壓縮的信號流在網(wǎng)絡上傳輸并進行流量控制。VCD編輯卡通常面向普通用戶，用于實時監(jiān)控質量不佳，且外加傳輸軟件，影響系統(tǒng)穩(wěn)定。網(wǎng)絡上傳輸?shù)姆绞街饕幸韵聨追N：點對點：采用TCP/IP或UDP網(wǎng)絡協(xié)議，實現(xiàn)兩臺計算機之間視音頻 傳輸，同時提供兩個透明串口（RS232或RS485），用于攝象機、畫面分割器控制和其他信息傳遞。廣播：采用UDP網(wǎng)絡協(xié)議及網(wǎng)絡廣播技術（IP Broadcast），服務器將采集到的視音頻信號實時向網(wǎng)絡上廣播，凡安裝有回放軟件計算機均能實時接收視音頻流，并能實施控制。組播：采用UDP網(wǎng)絡協(xié)議

12、及組播技術（IP Multicast），服務器將采集到的視音頻信號以設定好的組播地址實時向網(wǎng)絡上廣播，凡在同一組內安裝有回放軟件計算機均能實時接收視音頻流，并能實施控制。此方案能有效降低網(wǎng)絡流量，避免廣播風暴，對網(wǎng)絡上其他數(shù)據(jù)傳輸不產生影響；同時可有多個不同分組在同一網(wǎng)絡進行廣播交流。但在電力系統(tǒng)主要的傳輸方式是E1 線路傳輸方式： E1（2M 速率）組網(wǎng)適用于要求圖像傳輸?shù)拇笮途终颈O(jiān)控，而且局方有豐富的傳輸資源。各個遠端被控局的圖像和數(shù)據(jù)通過一條各自獨立的E1 線路進入到分控中心和集中監(jiān)控中心構成的TCP/IP 網(wǎng)絡（可以是電力公司的MIS 業(yè)務網(wǎng)絡）。在遠端變電站的圖像壓縮設備將監(jiān)控圖像編

13、碼壓縮，并打包為IP 數(shù)據(jù)包，透過E1 線路進入電力公司的IP 以太網(wǎng)，在分監(jiān)控中心和集中監(jiān)控中心由圖像處理設備（PC 機）選擇變電站的圖像進行解碼輸出，送到監(jiān)控中心進行處理。這種方式的優(yōu)點在于傳輸?shù)目煽啃愿?、實時性好、圖像質量高?？梢杂霉鈧鬏擲DH/PDH 中的E1 接口，節(jié)省資源。由于監(jiān)控網(wǎng)絡全部采用TCP/IP 協(xié)議，故在E1 線路兩端還必須安裝線路終端設備將E1 接口轉換為10BAST 或100BAST 接口設備。采用TCP/IP 網(wǎng)絡傳輸時，當需要增加監(jiān)測變電站時，只需要增加變電站的前端設備，在監(jiān)控中心不需要增加相應的圖像處理設備，增加了擴展的余地。1.4.3主站設備簡單的主站僅僅由

14、一個或數(shù)個監(jiān)控終端組成，它們往往以分時形式完成一對一或一對多的視頻監(jiān)控任務。復雜的主站設備包括報警數(shù)據(jù)庫服務器、數(shù)字錄像數(shù)據(jù)庫服務器以及多個監(jiān)控終端和大量的輔助監(jiān)控終端，這種構造更符合集中式（對于變電站來說）和分布式（對于監(jiān)控終端來講）的原理并且可以方便地建立分級監(jiān)控體系，是變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)未來的主流發(fā)展方向。2 系統(tǒng)設計2.1 范圍本次方案所設計的遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，是以一定數(shù)量的可相對獨立的變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)為基礎，采用逐級匯接的樹型網(wǎng)絡拓撲結構的多等級的圖像監(jiān)控系統(tǒng)，其等級的設置適合于無人值守變電站設備運行、維護和管理的要求。遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)是為配合變電站實現(xiàn)無人值守而增設的電網(wǎng)輔助監(jiān)控

15、系統(tǒng)。技術規(guī)范書規(guī)定的電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的技術要求，是設計和實施電力遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的技術依據(jù)。2.2 引用標準下列標準所包含的條文，通過在本技術解決方案書中引用而構成為本技術解決方案書的條文。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。GBJ115-87 工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范GB50198-94 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范GB12322-90 通用性應用電視設備可靠性試驗方法GB12663-90 防盜報警控制器通用技術條件GB 4798.4-90 電工電子產品應用環(huán)境條件無氣候防護場所使用GB 2423.10-89 電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程IEC3

16、64-4-41 保護接地和防雷接地標準GB8254-88 信息技術設備無線電干擾極度限值和測量方法GB/T 13926.n-92 工業(yè)過程測量和控制裝置的電磁兼容性ITU-T H.320 窄帶電視電話系統(tǒng)和終端設備標準ITU-T H.323 網(wǎng)絡電視電話系統(tǒng)和終端設備標準CCITT G.703 脈沖編碼調制通信系統(tǒng)網(wǎng)路數(shù)字接口參數(shù)標準YD 610-93 PCM基群信令接口設備技術要求和測試方法IOS/IEC II172 MPEG-1視頻編解碼標準IOS/IEC 13818 MPEG-2視頻編解碼標準ISO/IEC 14486 MPEG-3視頻編解碼標準ITU H.261 關于p×64

17、kbit/s視聽業(yè)務的視頻編解碼標準ITU H.263 視頻編解碼標準DL 476-92 電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議IEC60870-5-101 基本遠動任務配套標準IEC60870-5-103 繼電保護設備信息接口配套標準IEC60870-5-104 遠動網(wǎng)絡傳輸規(guī)約DNP3.0 分布式網(wǎng)絡傳輸規(guī)約IEEE802.3 10BASE-T 以太網(wǎng)接口標準IEEE802.3U 100BASE-TX快速以太網(wǎng)接口標準2.3 總則2.3.1 公司資格我公司具有設計、制造相關產品資格，產品具有型式試驗報告，并經(jīng)過實際工程運行考驗，證明我公司產品運行可靠并正確動作。我公司具有ISO 9001:2000

18、質量認證證書投標時隨同投標書提供所要求的資格文件、保護供貨紀錄、運行報告及型式試驗報告供買方審查。2.3.2 工作范圍1. 范圍和界限我公司的工作范圍是負責本標書內所提供設備的設計、制造、裝配、出廠試驗、包裝運輸、現(xiàn)場調試及設備投運工作。運輸：設備由我公司運到工地現(xiàn)場?，F(xiàn)場安裝和試驗在買方的技術指導和監(jiān)督下由我公司完成。需求說明書未說明，但又與設計、制造、裝配、試驗、運輸、包裝、保管、安裝和運行維護有關的技術要求，按指定的有關標準執(zhí)行。2. 工作范圍我公司按甲方的要求提供本工程所需的設備及備品備件、專用工具和實驗儀器等。工廠試驗由我公司在生產廠內完成，但應有甲方代表參加見證。現(xiàn)場安裝和試驗，我

19、公司派出專家進行指導和監(jiān)督。聯(lián)絡會議地點在生產廠家，甲方派出專家參加。2.3.3 工廠圖紙1. 概述“工廠圖紙”包括制造、裝配、安裝和布置圖，接線圖、控制圖、材料和設備的清單和表格，標準圖，設計預算書，說明書，樣本，小冊子，特性圖表，試驗報告，照片以及涉及到與材料、設備和設計有關的圖紙和說明等。我公司按照要求將“工廠圖紙”提交給甲方審查認可。未經(jīng)審查認可，不得進行備料和工廠生產。我公司提交的圖紙、文件、資料全部采用中文。提交日期為合同生效后的10個工作日。2. 我公司提供的圖紙、文件和資料我公司提供設備的詳細技術資料及圖紙，以供買方設計、運行維護之用。我公司在合同生效后，按下列時間提供下列圖紙

20、及資料：原理和技術說明書 10天平面布置圖（初步） 10天內部邏輯接線原理圖（初步） 10天端子原理接線圖 10天背面接線圖 10天整定計算說明 10天運行、調試和維護手冊 10天最終圖紙 20天3. 圖紙確認程序（1）“工廠圖紙”確認程序如下：我公司將“工廠圖紙”一式4份送設計院；設計院將修改意見一式1份返送我公司；我公司將修改后圖紙一式4份送設計院；設計院將最終確認意見一式1份返送我公司；該圖紙可作為廠家最終圖紙進行備料和工廠生產。如果我公司還有修改補充，則再一次將圖紙送設計院審查確認，直道設計院最終確認為止。（2）我公司還應該將提交一份磁盤給設計院。4. 圖紙規(guī)格（1）工廠圖紙的藍圖和底

21、圖的尺寸如下：584×840mm420×584mm287×420mm210×287mm（2）圖紙的標注尺寸采用公制（3）圖紙文字說明采用中文2.3.4 質量保證措施質量保證措施包括設計、制造、工廠監(jiān)制、檢驗和試驗、安裝和運行、現(xiàn)場試驗和驗收等。我公司提供ISO 9001質量認證文件供買方審查。質量保證按照ISO 90001質量管理及質量保證系列標準進行。2.3.5 屏柜1. 結構屏正面為帶玻璃的防護門，背面也設防護門，還包括有安裝所必需的槽鋼底座、支架、頂板和側板。2. 材料屏是用厚度為3.2毫米的鋼版制作的。3. 屏設計為封閉的、帶有開啟門的、垂直自立

22、式，并且要安裝容易，控制電纜的進出連接、檢查和維護要方便。為了提高運行的可靠性，設備采用成套插入式結構。屏的尺寸：寬800 mm、深600 mm、高2260 mm屏的顏色：計算機灰（標準卡號：RAL7035）4. 低壓回路的布線（1）布線電流引入線為截面積大于2.5平方毫米的1000伏聚氯乙烯絕緣（多股膠線），其他回路為截面積大于1.5平方毫米的1000伏耐熱聚氯乙烯絕緣線（多股膠線），引入線由我公司提供。在采用捆扎布線和采用管道布線時，把外觀整體和防止導線發(fā)熱結合起來考慮。在那些使用屏蔽線、多股軟絞線或耐熱導線的地方要給予特別的考慮。若屏內具有加熱器，端子和電加熱器或電阻器之間的連接引線不能

23、使用非耐熱絕緣銅線。由于電加熱器或電阻器附近的溫度高，因此，應該采用瓷管套著的裸導線，或使用耐熱的導線。在進行屏的內部布線時，布置得使結點處于有利的角度或者溫度升高的地方。（2）接線端子端子采用鳳凰或魏德米勒端子，端子型號的選擇應與回路性質相匹配，端子應有明顯的編號，各回路之間、電源回路與其他端子之間要設置隔離端子，端子排應留有總端子數(shù)10%的空端子，以供設計時作轉接或過度用，端子排應牢固固定，使其不致于震動、發(fā)熱而變松，同時還應能方便地檢查和維護。（3）顏色代號導線的顏色代號基本上與制造商的標準一致。我公司提交制造廠的顏色代碼標準，導線顏色在合同簽訂后由買方最終確定。引線應該加套，這些套的顏

24、色就作為相序的代號：交流回路中的相序是：A相 黃色B相 綠色C相 紅色中性線 淡藍色在直流回路中：+（正極） 褐色-（負極） 藍色5. 電子回路為了預防外部和/或內部的過電壓引起誤動作，在電子電路中應該使用金屬護套帶屏蔽層的電纜或膠合電纜。電子電路和電氣回路之間在路經(jīng)上應該保持合理的間隙。電子電路的外部連接應該用連接器進行。應該用電線槽進行布線，如果采用其他的布線系統(tǒng)則應由買方審批這種布線系統(tǒng)。為了防止誤動作和/或拒動，在屏內應該有消除過電壓發(fā)生的電路，交流回路和直流回路都應該有預防外部過電壓和電磁干擾或接地的措施。每塊印刷電路板應該整個涂上漆以防潮氣和灰塵侵入。6. 接地為了消除設備之間的電

25、位差和噪聲干擾，每面屏內由足夠截面的銅接地母線（不小于100mm2），屏和設備都應該有接地端子，并用截面積不小于4mm2的多股銅線連接到銅接地母線上來接地。7. 銘牌屏的銘牌固定在屏的表面或屏內醒目的地方，銘牌用透明的丙烯酸樹脂制成、銘牌為白底，其上為黑色的粗體字，并用中文標注。8. 照明在各屏內的頂板上裝有交流220伏、20瓦的熒光燈，門開燈亮，門關燈熄。2.3.6 設計和制造1. 結構所有的設備是新造的、能夠經(jīng)久耐用。即使在需求書中沒有特別地提出這樣的要求，一般地說，這些設備滿足一個完整的產品所具有的全部要求。所有的設備在結構上應該便于拆裝、檢查和安裝。除了需求說明書中另有規(guī)定之外，制造設

26、備用的材料是對其性能經(jīng)過嚴格檢查后所挑選出的材料。2. 對抗地震、防震動和防撞擊的設計（1）抗地震能力的設計所有安裝在盤上的設備都應該能承受0.5g的靜態(tài)水平加速的地震應力。（2）防震動設計當輸入電壓為額定值，輸入電流為零時，如果分別在水平方向和垂直方向上交互地施加如下的震動10分鐘：震動頻率16.7赫茲，振幅0.4毫米可保證設備不會失靈。3. 控制電源和站用電源（1）直流控制電源由我公司提供的直流控制電源是由固定的蓄電池組供電的。當供電電壓在0.81.15Us的范圍變化時，設備能夠正常運行。為了防止直流系統(tǒng)對保護的影響，每套保護有獨立的DC-DC變換器和具有獨立直流保險（或MCB）的直流回路

27、。直流電源在紋波系數(shù)不大于5%時，不應對保護正確動作有所影響。（2）交流站用電源站用電源為3相4線，50赫茲，400/230伏的交流電源。輔助設備的端電壓分別為380伏和220伏。由站用電源供電的所有設備和裝置能承受+20%的電壓波動和+10%的頻率變化。4. 涂漆和防銹除了有色金屬零件、鍍鋅鋼件和機械精加工面以外，其他所有的外露金屬零部件先經(jīng)過除銹處理后立即涂上一層底漆。在金屬零件的表面涂一道底漆以形成厚度為0.04毫米到0.1毫米的干膜。在這之后接著涂兩道外用調合罩面漆，使干膜的厚度達到0.127毫米到0.178毫米。底漆和罩面漆是同一家廠家生產的。所有的涂漆能經(jīng)受得住機械振動以及熱和油的

28、作用下不致會出現(xiàn)劃痕或者變軟。屏上的涂漆使用合成樹脂化和物噴涂具有半光澤的表面層。2.4 系統(tǒng)建設目標系統(tǒng)的建設達到以下目標：實現(xiàn)對變電站區(qū)域內場景情況的遠程監(jiān)視、監(jiān)聽；監(jiān)視變電站內變壓器、斷路器等重要運行設備的外觀狀態(tài)；輔助監(jiān)視變電站內CT、PT、避雷器和瓷絕緣子等高壓設備的外觀狀態(tài)；輔助監(jiān)視變電站內其他充油設備、易燃設備的外觀狀態(tài)；輔助監(jiān)視變電站內隔離開關的分合狀態(tài)；監(jiān)視變電站內主要室內環(huán)境（主控室、高壓室、電容器室、獨立通信室等）的情況；實現(xiàn)變電站防盜自動監(jiān)控，可進行周界、室內、門禁的報警及安全布控；在條件成熟和管理規(guī)范允許的前提下，宜和站內消防系統(tǒng)實現(xiàn)報警聯(lián)動。監(jiān)控中心的建設，必須與無

29、人值守變電站設備運行和管理的分級一致；變電站端圖像監(jiān)控系統(tǒng)具備與變電站綜合自動化系統(tǒng)或遠動設備（簡稱RTU）互聯(lián)能力，獲取遠動報警信息，互聯(lián)通信協(xié)議為IEC 870-5-101（或IEC870-5-104）傳輸規(guī)約。在條件成熟和管理規(guī)范允許的前提下，監(jiān)控中心宜與SCADA系統(tǒng)互通，實現(xiàn)電網(wǎng)調度和維護的可視化。2.5 系統(tǒng)網(wǎng)絡通信要求通信及通信網(wǎng)絡是遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)，尤其是實時視頻圖像的遠程傳輸，需要網(wǎng)絡提供足夠的帶寬。系統(tǒng)網(wǎng)絡通信采用IP網(wǎng)絡技術組網(wǎng)，并可使用網(wǎng)絡延伸器、網(wǎng)橋、路由器設備延伸接入站點，且能支持IP組播功能。主控中心網(wǎng)絡至區(qū)域監(jiān)控中心網(wǎng)絡之間鏈路，采用雙方向10/100

30、Mb/s (10/100BASE)光/電接口或2Mb/s(G.703)電接口兩種方法互聯(lián)，并實現(xiàn)第三層路由隔離。當采用2Mb/s(G.703)電接口連接方法時，采用可支持反向復接（用）的設備；區(qū)域監(jiān)控中心網(wǎng)絡至變電站端系統(tǒng)之間鏈路，可采用10/100Mb/s (10/100BASE)光/電接口連接或2Mb/s(G.703)電路延伸兩種方法。變電站端至現(xiàn)場設備之間鏈路，采用雙絞線、光纜、鎧裝電纜等抗干擾強的介質來實現(xiàn)；IP地址及以太網(wǎng)地址應滿足IP網(wǎng)絡單播、組播功能等組網(wǎng)要求，IP地址分配應符合買方公司有關規(guī)范。2.6 系統(tǒng)功能設計以下所闡述的功能為系統(tǒng)基本功能，給予實現(xiàn)。對于技術進步產生的新功

31、能，系統(tǒng)自動接納。2.6.1 監(jiān)控中心功能設計1. 實時圖像監(jiān)控在監(jiān)控中心可實時監(jiān)視各變電站的所有圖像信息，即完成遠程變電站圖像的接收、轉發(fā)、實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲等功能。通信方式為TCP/IP下的組播。在監(jiān)控中心與變電站端監(jiān)控系統(tǒng)之間的遠程圖像實時傳輸?shù)膶嶋H帶寬不超過1.5Mbps，在保證實時性和圖像質量的前提下，應采用新技術減少帶寬資源的占用；在監(jiān)控中心可實時監(jiān)視同一變電站多路（1、4、9、16）實時圖像信息并實現(xiàn)一機同屏同時監(jiān)視；也可同時實時監(jiān)視多個變電站（1、4、9）；監(jiān)控中心和MIS網(wǎng)圖像用戶中的多臺終端可以同時監(jiān)控任一變電站；以上方式可混合應用；輪巡，即系統(tǒng)應具備視頻自動巡視功能，在可

32、設定的間隔時間內對全站的監(jiān)控點進行圖像巡檢，參與輪巡的對象可以任意設定，包括不同變電站的圖像、同一變電站的不同攝像機、同一攝像機的不同預置位等，輪巡間隔時間可設置；實時圖像自動復位，即可對變電站的攝像機設定默認監(jiān)視位置，正常狀態(tài)下攝像機保持默認位置；在控制完成的可設定的時間段內恢復默認監(jiān)視位置；多級電子地圖（宜為抽象三維立體圖），第一級為整個系統(tǒng)圖，可以方便查找到需要的變電站，點擊某站圖標進入第二級該變電站的具體設備分布圖，包括所有的攝像機、報警器等的分布。報警發(fā)生時，報警地點以醒目的標記閃爍在電子地圖上，準確判斷報警類型和地點；電子地圖顯示設備分布和布防、撤防、報警狀態(tài)。2. 語音功能實時的

33、語音半雙工對講及語音廣播功能；采用IP語音時，系統(tǒng)內單方呼叫，被呼叫方應自動應答（指系統(tǒng)IP應答）；可在不同的用戶之間進行在線工作交流；可向低等級的用戶發(fā)出工作指令；變電站端場景錄音；可與站內的維護操作人員對講機進行遠程對講。3. 遠程控制遠程控制監(jiān)控設備（包括云臺、鏡頭和燈光等）；遠程變電站現(xiàn)場照明控制，實現(xiàn)全天候監(jiān)視；可進行當?shù)鼗蜻h程布防/撤防控制，可以事先確定布防/撤防策略，由系統(tǒng)按照制定的策略自動進行布防/撤防；也可以通過電子地圖進行布防或者撤防控制；高優(yōu)先級的用戶根據(jù)等級優(yōu)先的原則可無條件獲得低優(yōu)先級用戶的控制權，同級別用戶根據(jù)時間優(yōu)先的原則獲得控制權?？刂茩嗟牡燃壙稍O定；4. 告警

34、管理報警可根據(jù)需要進行分為兩級：嚴重報警、一般報警，報警級別可設定；報警信號、報警內容可在任何畫面自動顯示；可根據(jù)報警信號位置切換指定攝像頭畫面，操作指定設備（照明、警鈴等），并自動錄像（錄像時間可設），實現(xiàn)報警聯(lián)動；接收變電站監(jiān)控系統(tǒng)的報警信息，并指定相應攝像機進行錄像，以備進行事故調查；所有報警信息自動保存，有需要時可打印輸出。5. 圖像管理監(jiān)控中心可顯示、存儲、檢索、回放各變電站的所選攝像機實時圖像；監(jiān)控中心可遠程回放站端的任一攝像頭的歷史圖像（時間可設）及報警錄像；回放方式有逐幀、慢放、常速、快速等放大/縮小等多種方式；監(jiān)控中心可遠程控制站端視頻處理單元實現(xiàn)手動錄像、定時錄像、報警觸發(fā)

35、錄像、畫面異動檢測；區(qū)域監(jiān)控中心應使用系統(tǒng)服務器，作為告警聯(lián)動錄像和日常選擇錄像（變電站在進行重大檢修時手動錄像）的載體；能夠將任意一副回放圖像存放成JPEG或BMP格式的圖像，供數(shù)據(jù)交換使用。6. 安全管理系統(tǒng)實行操作權限管理，按工作性質對每個用戶賦予不同權限等級，系統(tǒng)登錄、操作應進行權限查驗；系統(tǒng)所有重要操作,如登錄、控制、退出、報警確認等，均有操作記錄，系統(tǒng)可對操作記錄進行查詢和統(tǒng)計，所有操作記錄具有不可刪除和不可更改性；有必要的網(wǎng)絡安全保護，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息不被竊取和破壞；系統(tǒng)保存的所有重要數(shù)據(jù)，包括用戶信息、報警信息、操作記錄、日志等，具有不可刪除和不可更改性；系統(tǒng)具有抗擊計算機病

36、毒和非法入侵的能力。7. 系統(tǒng)管理系統(tǒng)具有較強的容錯性，不會因誤操作等原因而導致系統(tǒng)出錯和崩潰；系統(tǒng)具有自診斷功能，對設備、網(wǎng)絡和軟件運行進行在線診斷，發(fā)現(xiàn)故障，能顯示告警信息；對操作人員設置權限管理；系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)備份與恢復功能；系統(tǒng)具有對站端設備遠程配置、遠程維護、遠程啟動的能力；提供對系統(tǒng)操作的在線中文幫助;自動生成系統(tǒng)運行日志，可查詢及以報表方式打印輸出。8. 網(wǎng)絡瀏覽系統(tǒng)需提供圖像的Web服務，Web服務器設在區(qū)域監(jiān)控中心（SC）；可通過標準Web瀏覽器瀏覽實時和歷史圖像，也可采用系統(tǒng)提供的客戶端瀏覽軟件實現(xiàn)此項功能；瀏覽歷史圖像數(shù)據(jù)時，可以根據(jù)時間、事件等信息分類進行；在Web瀏覽方

37、式下，同樣能控制攝象機和云臺等控制對象，也可以同時實時監(jiān)控多個變電站的圖像；系統(tǒng)可使用網(wǎng)上辦公電腦作為分控工作站（配適當軟件）；系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡遠程備份指定時間的錄像數(shù)據(jù)到本地硬盤上；在通用Web瀏覽器瀏覽Web 服務器時，登錄過程充分考慮到安全性。2.6.2 變電站端系統(tǒng)功能設計1. 實時圖像監(jiān)控與變電站安裝在監(jiān)視區(qū)設備進行配合，對環(huán)境進行防盜、防火、防人為事故的監(jiān)控，對變電站設備如主變、場地設備、高壓設備、電纜層等監(jiān)視。通過通信網(wǎng)絡通道，將被監(jiān)視的目標動態(tài)圖像以IP單播、組播方式傳到監(jiān)控中心，并能實現(xiàn)一對多（一個遠程終端同時連接監(jiān)控多個變電站端視頻處理單元），多對一（多個遠程終端同時訪問一

38、個變電站端視頻處理單元）的監(jiān)控功能。報警信號、站端狀態(tài)信息、配置和控制信息以TCP/IP方式與監(jiān)控中心實時通信。運行維護人員通過視頻處理單元或工作站對變電站設備或現(xiàn)場進行監(jiān)視，對變電站攝像機進行（左右、上下、遠景/近景、近焦/遠焦）控制、也可進行畫面切換和數(shù)字錄像機的控制。2. 報警功能報警類別：變電站事故報警、電力設備狀態(tài)變化及故障報警、消防報警、防盜報警、防火報警、電力設備水浸報警、門禁報警、非法闖入及畫面異動報警、圖像設備故障報警等；當發(fā)生報警時，變電站視頻處理單元或數(shù)字錄像機能自動進行存盤錄像，同時傳送報警信息和相關圖像，并自動在地理圖上提示報警位置及類型；當發(fā)生報警時，能聯(lián)動相關設備

39、，如啟動現(xiàn)場照明、警笛等，相關設備啟動后，應在設定的時間內自動關閉，且現(xiàn)場照明在白天（時間段可設）可不打開；能與站內各自動化系統(tǒng)實時連接，接收報警信息，聯(lián)動相應報警目標的圖像監(jiān)視（變電站事故、設備狀態(tài)變化及故障、保護動作、遙控操作、消防報警等）；并指定相應攝像機進行錄像，作為事故追憶和調查的輔助手段；視頻處理單元應能對站內攝像機進行自檢和故障報警；畫面異動報警的變化率可設置；變電站內同時發(fā)生多點報警時，按報警級別高低優(yōu)先和時間優(yōu)先的原則顯示存貯，先上傳嚴重報警點的圖像，同等級別的報警按時間優(yōu)先上傳報警點的圖像，其它報警點上傳報警信息，報警信息不得丟失和誤報；對移動目標具有自動跟蹤功能，該功能應

40、能隨時啟動關閉；報警信息應該和錄像數(shù)據(jù)相結合，可由報警信息檢索回放相應的圖像錄像。3. 控制功能操作人員能對任一攝像機進行控制，實現(xiàn)對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深的調整；對于帶預置位云臺，操作人員能直接進行云臺的預置和操作；具有可控制設備的機械保護措施，在控制雨刷、云臺等設備時（自動狀態(tài)），系統(tǒng)應具有定時功能，即設備在運行后，應在設定的時間內自動停止，以防止人為的忘記關閉動作，以保護機械結構；保證控制的唯一性，同一時刻只允許一個操作人員控制同一控制對象；具有操作聯(lián)動功能，當運行人員對某一電力設備進行操作時，攝像機應可自動調整到該設備處，并啟動數(shù)字硬盤錄像機進行錄像。4. 圖像錄像管理站端

41、的視頻處理單元或數(shù)字硬盤錄像機可對非重要區(qū)域的監(jiān)控點（即攝像機）實現(xiàn)事故前（至少10分鐘）、事故后（至少10分鐘）循環(huán)錄像存貯，對重要區(qū)域的監(jiān)控點可設定長時間（至少7天）的自動循環(huán)錄像存貯，所有監(jiān)控點級別可設定。2.7 系統(tǒng)設備技術條件要求2.7.1 系統(tǒng)設備環(huán)境條件要求系統(tǒng)設備能在如下環(huán)境下正常工作：室內環(huán)境條件：* 溫度：0-40°C* 相對濕度：<95%* 接地電阻：1歐姆（可根據(jù)需求設定）室外環(huán)境條件：* 溫度：-10-50°C* 相對濕度：<95%* 接地電阻：1歐姆* 周圍噪聲：<50 dB A SPL2.7.2 系統(tǒng)設備先進性和可靠性要求1.

42、 系統(tǒng)設備先進性要求系統(tǒng)設備具有先進性，避免短期內因技術陳舊造成整個系統(tǒng)性能不高和過早淘汰。系統(tǒng)硬件選用國際產品時應有國際認證和國內檢驗機構的合格證書，選用國內產品時應有相應法定檢驗機構檢驗合格的報告，并充分考慮產品的先進性和可升級性。2. 系統(tǒng)設備可靠性要求為保證系統(tǒng)正常運行，系統(tǒng)設備具備如下可靠性保證：系統(tǒng)的使用不能影響被監(jiān)控設備的正常運行；系統(tǒng)的局部故障不能影響整個監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作;系統(tǒng)主要設備存在結構和功能冗余，系統(tǒng)不能存在瓶頸問題；系統(tǒng)設備采用模塊化結構，便于故障排除和替換；系統(tǒng)設備具有自診斷功能，對各種程序出錯、干擾等可自動恢復，軟硬件故障等要能夠診斷出故障并及時告警；系統(tǒng)有具備

43、處理同時發(fā)生的多事件的能力；系統(tǒng)設備具備防雷和抗強電干擾能力。2.8 系統(tǒng)視音頻圖像技術要求視音頻設備及信號格式嚴格符合國際、國家有關標準。1. 視頻信號制式視頻信號制式采用符合國家標準的視頻制式（PAL）。2. 視音頻編解碼標準系統(tǒng)選用的視音頻編解碼標準，直接影響系統(tǒng)的整體性能，所以采用低碼率的、符合電力遠程實時圖像監(jiān)控需求的國際標準進行視頻流編解碼和圖像存儲記錄。視頻編解碼標準采用ISO/IEC 14496-2（MPEG-4）Visual Simple Profile Level 3,兼容Visual Simple Scalable Profile；在網(wǎng)絡帶寬資源相當充裕的前提下，也可采用

44、ISO/IEC13818（MPEG-2）Main Profile Main Level,但應滿足本標準對系統(tǒng)整體架構的要求。視頻包格式定義見附錄A。3. 語音對講音頻壓縮標準音頻壓縮標準采用A律PCM解碼器或G.723.1。4. 圖像質量滿足系統(tǒng)的遠程監(jiān)視要求，不應受外界影響導致圖像彩色失真、圖像漂移，圖像分辨率達到CIF格式（352×288）。2.9 系統(tǒng)結構要求2.9.1 系統(tǒng)結構系統(tǒng)采用標準化、網(wǎng)絡化、免維護式的系統(tǒng)結構，具有高度的可靠性和安全性，同時符合ISO/OSI開放系統(tǒng)互聯(lián)標準。系統(tǒng)具備軟硬件的擴充能力，支持系統(tǒng)結構的擴展和功能升級；系統(tǒng)為其它系統(tǒng)提供標準圖像接口，以利

45、于其它系統(tǒng)調用及二次開發(fā)；系統(tǒng)所提供的支撐軟件能支持用戶進一步開發(fā)應用軟件；系統(tǒng)的軟硬件接口采用國際標準或工業(yè)標準，支持與其它標準硬件、其它網(wǎng)絡及不同生產商的設備互聯(lián)?？梢赃_到信息資源共享；系統(tǒng)所選用的硬件平臺符合現(xiàn)代工業(yè)標準，具有一定市場銷售規(guī)模的通用化、系列化的標準產品，并有可靠的維修服務支持，存在有其它替代品的可能，應充分考慮到計算機硬件的飛速發(fā)展；為適應系統(tǒng)多級監(jiān)控要求，系統(tǒng)具有靈活的多級組網(wǎng)能力；系統(tǒng)備開放的二次接口。2.9.2 系統(tǒng)擴展技術要求由于電力系統(tǒng)建設階段性特點，系統(tǒng)具備良好的可擴展性。在系統(tǒng)加入新的變電站時，只須建立站端監(jiān)控系統(tǒng)并建立和監(jiān)控中心的連接即可，系統(tǒng)監(jiān)控中心的軟

46、硬件無須做大的改動；系統(tǒng)各項功能和運行狀態(tài)不受擴建影響；系統(tǒng)具備多級組網(wǎng)能力以便組建全省的監(jiān)控網(wǎng)絡。2.10 系統(tǒng)設備配置要求系統(tǒng)設備分為站內監(jiān)控設備和監(jiān)控中心設備兩大部分。對采用的計算機系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)在3-5年內正常運行和擴容的需要。系統(tǒng)所有設備在超高壓電磁場環(huán)境中、在工頻過電壓、雷電波、脈沖干擾、靜電放電、輻射電磁場、開關設備操作、系統(tǒng)故障以及快速瞬變等干擾情況下正常穩(wěn)定運行。2.10.1 站端設備配置站端設備安裝在變電站現(xiàn)場，完成變電站現(xiàn)場各種信息采集、處理、監(jiān)控和與監(jiān)控中心的網(wǎng)絡通信。設備符合變電站自動化設備設計要求及有關標準，各部分的配置和性能如下：1. 機柜在變電站主控室使用變電站

47、用標準機柜，機柜顏色為淺灰色（RAL7035）。柜內安裝的站端設備如下：站端視頻處理單元（Remote Video Unit,簡稱RVU）、數(shù)字硬盤錄像機、視頻切換矩陣、網(wǎng)絡接口設備、直流電源配電器等。機柜和各攝像點之間使用專用電纜連接。2. 站端視頻處理單元站端視頻處理單元在軟件或硬件上采取防止系統(tǒng)死機的措施，以保證持續(xù)穩(wěn)定工作。站端視頻處理單元完成如下功能：采集變電站各監(jiān)控對象的視頻圖像，經(jīng)過壓縮編碼傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；能夠通過現(xiàn)場網(wǎng)絡連接視頻切換矩陣、控制器（解碼器），根據(jù)本地或監(jiān)控中心操作發(fā)出來的命令控制視頻切換、畫面分割，控制鏡頭聚焦、近景/遠景、光圈調節(jié)，控制云臺上下、左右和自動巡視動

48、作；根據(jù)控制器（解碼器）、報警控制器采集到的各種的狀態(tài)信息和報警信息實現(xiàn)警視聯(lián)動功能。自動啟動告警照明燈、警鈴。自動以字幕，聲光提示報警加以說明；具備與變電站相關自動化系統(tǒng)（即綜合自動化系統(tǒng)或RTU、門禁系統(tǒng)等）互聯(lián)互動能力，能根據(jù)預先設定信息實現(xiàn)和所連接的自動化系統(tǒng)之間的聯(lián)動；從站端標準時間源或監(jiān)控中心獲取標準時間，進行系統(tǒng)對時；能和監(jiān)控中心之間進行清晰的語音對講。3. 數(shù)字硬盤錄像機（采用我公司推薦方案時采用）在我公司推薦的設計方案中，站端系統(tǒng)配備數(shù)字硬盤錄像機，功能如下：重要區(qū)域（可設定）攝像點的長時間循環(huán)錄像；報警攝像點的自動錄像保存；可遠程管理和查詢圖像記錄和錄像；錄像的同時宜對語音

49、進行錄音。4. 電源系統(tǒng)主要設備使用變電站內直流電源系統(tǒng)的直流電源；部分不能直流供電設備可采用不間斷供電電源(或同等級電源回路),保證在站內事故情況下不間斷可靠供電。所有設備由柜內配電器集中供電，電源配電器功率根據(jù)系統(tǒng)大小確定，要求具備一定的功率冗余。電源配電器具備防雷和防過電壓能力。5. 外圍監(jiān)控設備由于變電站規(guī)模、電壓等級、變電站形式（室內、室外）的不同，外圍監(jiān)控設備的類型、構成和組織結構，尤其是攝像點的布置和攝像機的類型數(shù)量，以滿足圖像監(jiān)控基本目標和要求為原則進行配置。外圍監(jiān)控設備適應變電站運行環(huán)境，并應具有防污、防雨等功能。外圍監(jiān)控設備維護方便，尤其是戶外攝像機，在維護時避免涉及停電和

50、登高等。視頻信號在傳輸過程中，應具有抗強電磁場功能。攝像機的類型分為一體化球形攝像機、彩色攝像機、黑白攝像機等。攝像機的選形可根據(jù)變電站實際需要進行選擇，下列的各類攝像機指標為參考指標。一體化球形攝像機可預設64以上個位置l視頻輸出：VBS1.0Vp-p/75歐l鏡頭焦距：20倍光學焦距，8倍數(shù)字焦距l(xiāng)清晰度：480線l接口：RS485，BNC（視頻）l最小照度： 1LUXl具有逆光補償功能l可自動/手動聚焦l可遙攝全景旋轉（360度連續(xù)），傾斜旋轉-5°90°l環(huán)境溫度：-10°+50°l掃描制式：2：1隔行掃描l功耗：50wl信噪比：40dbl彩色攝

51、像機光靈敏度值<2Lux, 清晰度>470線。云臺防護罩支架室外攝像點配置室外型云臺、防護罩和支架，具備防雨、防塵、防銹、防腐能力。對高低溫環(huán)境條件特別惡劣的攝像點，應采用具備高低溫防護或調節(jié)能力的防護罩以保護攝像設備。室外帶云臺攝像機要求配置帶雨刮器的室外型護罩。配置能夠控制雨刮器的控制器（解碼器）。室內攝像機配置的室內型云臺、防護罩和支架要求具備防銹防腐功能。室內外攝像機支架的選擇必須滿足負重要求。技術參數(shù)要求如下（參考指標）：水平旋轉角度0°350°l垂直旋轉角度60°-45°l水平旋轉速度10°/sl垂直旋轉速度4.5°/sl傳動方式：齒輪減速傳動l工作溫度：-10°50°l環(huán)境濕度：1095%l視頻切換矩陣根據(jù)變電站具體規(guī)模可有16-64路視頻信號輸入；8路以上輸出，萬能切換。16路以上報警防區(qū)、16路以上開關設備控制、有RS485、RS232接口。技術參數(shù)要求如下（參考指標）：頻響