輸電線路無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

1、輸電線路無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)要技術(shù)方案廣州恒宗達(dá)電力科技有限公司輸電線路無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)要方案廣州恒宗達(dá)電力科技有限公司2013年5月目 錄1背景22需求分析43通信方案設(shè)計(jì)64供電方案設(shè)計(jì)85擬接入的輸電線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)96視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成及性能指標(biāo)107輸電線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要功能117.1遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)、遠(yuǎn)程設(shè)置/調(diào)用攝像機(jī)預(yù)置位、巡航及軌跡117.2具有定時(shí)觸發(fā)功能，系統(tǒng)能夠定時(shí)進(jìn)行預(yù)置位拍照和錄像137.3WEB控制瀏覽和手機(jī)控制瀏覽功能137.4支持視頻錄像、喇叭喊話、短信報(bào)警等多種報(bào)警方式147.5遠(yuǎn)程配置和修正設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和報(bào)警參數(shù)147.6監(jiān)控點(diǎn)歷史圖片查詢和錄像回放功能

2、147.7根據(jù)線路現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控需要，后期可擴(kuò)充其它監(jiān)測(cè)功能模塊148設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝151 背景 隨著近年我國(guó)電網(wǎng)主要集中向超高壓、特高壓方向發(fā)展，輸電線路的電壓等級(jí)不斷提高，輸電距離也越來(lái)越遠(yuǎn)（比如文獻(xiàn)22008年投運(yùn)的晉東南至荊門(mén)1000kV特高壓輸電線路輸電距離為近400公里，2009年投運(yùn)的±800kV向上特高輸電線路輸電距離近2200公里，2011年投運(yùn)的±660kV寧夏東至山東特高壓輸電線路輸電距離近1400公里）。在檢修模式方面，目前我國(guó)電網(wǎng)一直沿用定期檢修和事后搶修相結(jié)合的檢修模式。定期檢修模式有自身的科學(xué)依據(jù)和合理性，在多年的實(shí)踐中有效減少了設(shè)備的突發(fā)事故，保證了

3、設(shè)備的良好運(yùn)行，但這種檢修模式的缺點(diǎn)也是很明顯的，“一刀切”式的檢修模式，沒(méi)有考慮設(shè)備的實(shí)際情況，存在“小病大治，無(wú)病也治”的盲目現(xiàn)象。隨著近年我國(guó)電網(wǎng)的迅速擴(kuò)建，電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量急劇增加，定期檢修工作量劇增，檢修人員緊缺問(wèn)題日益突出。晉東南湖北荊門(mén)1000kV特高壓工程云南至廣東±800 kV特高壓直流工程為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)事故發(fā)生前的及時(shí)準(zhǔn)確預(yù)知，將線路事故隱患消除于萌芽狀態(tài)；為了在輸電設(shè)備事故發(fā)生后，利用科技手段使線路人員能夠快速確定事故發(fā)生點(diǎn)，減少和降低事故排查難度；為了解決目前輸電線路人員短缺與輸電線路增長(zhǎng)較快的矛盾和部分特殊地段巡視困難等問(wèn)題，迫切需要研究和逐步引進(jìn)使用新技術(shù)，以科

4、技手段進(jìn)一步增強(qiáng)蒙東電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，逐步實(shí)現(xiàn)我國(guó)電網(wǎng)的數(shù)字化、網(wǎng)路化、智能化現(xiàn)代管理模式。由于我國(guó)電網(wǎng)覆蓋面廣，輸電距離長(zhǎng)，地形復(fù)雜，有些還位于無(wú)人區(qū)，因此數(shù)據(jù)傳輸通信方式是輸電線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)線路進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。雖然目前移動(dòng)、聯(lián)通和電信等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面已經(jīng)比較廣，絕大部分輸電線路中已架設(shè)有光纖，但對(duì)輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信傳輸方面還存在一些弊端和困難：Ø 3G、GPRS通信費(fèi)用低，且前期成本投入也小，但微氣象在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般運(yùn)行在偏遠(yuǎn)山區(qū)，GPRS、3G信號(hào)覆蓋非常有限，而且信號(hào)也非常不穩(wěn)定，無(wú)法滿足微氣象在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用需求；Ø 架空輸

5、電線路基本上鋪設(shè)都有光纖，但光纖接口非常有限，同時(shí)目前有些供電公司提供光纖接口，一般不愿把光纖端口與電力專用傳輸混合通用，因此采用光纖進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)傳輸也有一定的局限性。鑒于上述情況，必須尋找新的通信方式，滿足不同區(qū)域輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信應(yīng)用需求。2 需求分析（1）需求：建設(shè)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，要求采用先進(jìn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，要求無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安裝方便、可靠性高、安全性高。分析：就目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來(lái)看，先進(jìn)的Mesh技術(shù)是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。l 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)采用“網(wǎng)格”狀的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以自由擴(kuò)展，安裝非常靈活、方便。l 無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種智能的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)自身可以自 動(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)故障隔離、自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)

6、優(yōu)化，具有很高的可靠性和穩(wěn)定性。（2）需求：在電力系統(tǒng)的項(xiàng)目中，無(wú)線設(shè)備要求在光纖資源缺乏的野外的高壓線沿線架設(shè)，要求無(wú)線Mesh設(shè)備有良好的多跳性能和穩(wěn)定性延伸監(jiān)控范圍。 分析：無(wú)線Mesh基站使用模塊化的、多頻、多信道、多RF的方式展示高級(jí)的回程方式，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境滿足每根電力桿架設(shè)一臺(tái)基站，以便實(shí)現(xiàn)更好的現(xiàn)場(chǎng)圖像獲取和遠(yuǎn)程監(jiān)控，并且通過(guò)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)良好的多跳性能延伸監(jiān)控范圍，降低光纖點(diǎn)的數(shù)量（3）需求：因本地區(qū)環(huán)境惡劣，且本項(xiàng)目大部分設(shè)備需在野外安裝使用，要求無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)能在惡劣的地理環(huán)境中工作。分析：由于本地區(qū)的環(huán)境惡劣，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選取將變得格外嚴(yán)格，應(yīng)達(dá)到以下的各項(xiàng)指標(biāo):&

7、#216; 工作溫度：-40°C 到 +55°CØ 儲(chǔ)藏溫度：-50°C 到 +85°CØ 天氣等級(jí)：IP67 防風(fēng)雨Ø 可承受風(fēng)速：>165 mphØ 可承受風(fēng)力（165mph）：<1024牛頓Ø 抗鹽/霧/生銹特性：Mil-STD-810F 509.4Ø 抗擊打和抗震性：ESTI 300-192-4 規(guī)格T41.E，Class 4M3，Mil-STD-810（4）需求：本電力系統(tǒng)無(wú)線項(xiàng)目要求建設(shè)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠有很好的投資保護(hù)，能夠進(jìn)行長(zhǎng)期平滑的技術(shù)升級(jí)。分析：目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的技

8、術(shù)發(fā)展速度非常的快，本項(xiàng)目建設(shè)好之后，如何保障建設(shè)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不過(guò)時(shí)，如何能夠跟隨技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行平滑的技術(shù)升級(jí)是非常重要的。這正是先進(jìn)的 Mesh模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的替換的功能模塊就可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的、平滑的技術(shù)升級(jí)，這一點(diǎn)是其它無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品難以作到的。（5）需求： 要求在整個(gè)高壓線沿線區(qū)域能夠提供無(wú)線IP電話服務(wù)、無(wú)線視頻監(jiān)控服務(wù)等，用于工作人員的通信和指揮調(diào)度等。分析： Mesh無(wú)線網(wǎng)產(chǎn)品的全套無(wú)線IP電話解決方案，包括無(wú)線視頻監(jiān)控、應(yīng)急通訊指揮等領(lǐng)域都有完整、成熟的應(yīng)用案例。相比較傳統(tǒng)方式的電力線沿線監(jiān)控技術(shù)，無(wú)線Mesh技術(shù)提供了革命性的寬帶組網(wǎng)技術(shù)，可以完全實(shí)現(xiàn)電力線沿線視

9、頻監(jiān)控的需要，解決傳統(tǒng)監(jiān)控方式遇到的以下問(wèn)題：1. 高壓線沿線光纖資源不可用，重新架設(shè)光纖費(fèi)用昂貴，技術(shù)難度大，因此無(wú)法采用有線通信方式解決現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控2. 直升機(jī)、無(wú)人機(jī)方式耗費(fèi)大量的租用費(fèi)用，即需要人員車輛赴現(xiàn)場(chǎng)配合，并且無(wú)法及時(shí)實(shí)時(shí)的獲取現(xiàn)場(chǎng)情況3. 運(yùn)營(yíng)商GPRS、CDMA或者3G信號(hào)往往在部分高壓線沿線沒(méi)有信號(hào)覆蓋，也就沒(méi)有辦法提供遠(yuǎn)程通信，并且3G等技術(shù)還不能提供寬帶的通信質(zhì)量，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用有很大的限制綜上所述，無(wú)線Mesh技術(shù)作為遠(yuǎn)距離無(wú)線、多跳、組網(wǎng)的首選技術(shù)方案，可以解決電力線沿線監(jiān)控的落后、被動(dòng)的局面，更好的服務(wù)于特高壓變電等電力線的實(shí)時(shí)、及時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，滿足了日常維護(hù)和應(yīng)

10、急通信等不同場(chǎng)景下的使用。3 通信方案設(shè)計(jì)3.1 方案設(shè)計(jì)3.1.1 系統(tǒng)介紹本方案采用 Mesh無(wú)線組網(wǎng)解決方案，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，對(duì)固定監(jiān)控、移動(dòng)監(jiān)控和應(yīng)急臨時(shí)監(jiān)控及VOIP語(yǔ)音服務(wù)提供寬帶無(wú)線接入。系統(tǒng)特性n 按照每根電力桿架設(shè)視頻監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)計(jì)，基站間距為500米n 固定基站采用OWS2400-20 四模無(wú)線Mesh產(chǎn)品，任意兩臺(tái)基站之間的通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)40公里蓋（視具體監(jiān)控?cái)z像機(jī)的密集度，以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的可達(dá)性有所不同）n 通常在電力線沿線每1-2公里架設(shè)基站，如下圖所示：n 固定基站的系統(tǒng)骨干連接采用5.8GHz頻段的無(wú)線互聯(lián)，配合高增益的定向天線；最大限度的節(jié)省光纖架設(shè)或者租用成本

11、n 固定基站對(duì)周邊的手持終端和移動(dòng)車輛提供無(wú)線覆蓋，在傳輸高清晰照片和視頻傳輸?shù)耐瑫r(shí)，該無(wú)線系統(tǒng)還同時(shí)支持其他的應(yīng)用n 數(shù)據(jù)傳輸n 語(yǔ)音功能3.1.2 工作方式無(wú)線基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)由 Access/One網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，使用multi-channel、multi-radio的方式組建Mesh無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。n Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)保證任何兩個(gè)之間鏈路視距可達(dá)，基站就近相連n 每無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)內(nèi)置多個(gè)功能不同的模塊，分別處理用戶接入和Mesh骨干業(yè)務(wù)，每跳帶寬損耗低n 每無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可采用多個(gè)不同的信道同時(shí)工作，全網(wǎng)充分利用了2.4GHz和5GHz頻段，提供效能并且避免大規(guī)模覆蓋的干擾n 支持高速移動(dòng)和快速切換M

12、esh基站配置無(wú)線寬帶系統(tǒng)中主要使用四模塊無(wú)線Mesh基站 OWS2400-20無(wú)線Mesh基站 OWS2400-20無(wú)線Mesh基站使用OWS2400-20設(shè)備。該設(shè)備內(nèi)置2塊802.11a模塊和2塊802.11g模塊。兩塊5.8GHz模塊分別處理Mesh上行、Mesh下行的通信，保證了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)多跳的高帶寬和低時(shí)延。該基站的具體配置如下：Ø OWS2400-20Ø 內(nèi)置2塊5.8GHz 11a模塊和2塊2.4GHz 11g模塊Ø 多模塊節(jié)點(diǎn)作為多跳Mesh骨干中繼節(jié)點(diǎn)² 1個(gè)802.11a 模塊用于Mesh上行無(wú)線鏈路² 1個(gè)802.11a

13、模塊用于Mesh下行無(wú)線鏈路² 802.11g模塊用于其他無(wú)線終端的接入Ø 設(shè)備安裝n 設(shè)備和天線抱桿安裝，具體安裝設(shè)備和天線參考OWS安裝手冊(cè)Ø 供電選擇n 設(shè)備支持本地或直流供電，交流電壓范圍110-240V，直流供電范圍24Vn 若采用風(fēng)能或太陽(yáng)能供電，需要考慮系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)在連續(xù)多個(gè)陰天的情況下依然可以提供充足的電量，保持系統(tǒng)正常工作設(shè)備接口和天線配置如下圖所示：固定Mesh基站安裝在專用的抱桿之上，配合5.8GHz定向天線進(jìn)行設(shè)備無(wú)線互聯(lián)和無(wú)線接入。如下圖所示：3.2 無(wú)線基站分布無(wú)線基站主要分布在高壓線沿線，分布圖如下：其中，紅色為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)根節(jié)點(diǎn)位置

14、(光纖傳輸點(diǎn)位置)；其他為無(wú)線中繼設(shè)備l 設(shè)備主要放置在高壓線沿線，共需XX臺(tái)無(wú)線Mesh基站設(shè)備，每個(gè)根節(jié)點(diǎn)設(shè)備需要1條100Mbps以太網(wǎng)接口l 具體的光纖節(jié)點(diǎn)按照實(shí)際組網(wǎng)需要再行考慮在實(shí)施前的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)階段將根據(jù)初步設(shè)計(jì)，進(jìn)一步的充分聽(tīng)取用戶的建議，并且考察安裝、供電的工程因素后，以決定具體的安裝位置和安裝方式。3.3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量和業(yè)務(wù)分析無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體容量：Ø 根節(jié)點(diǎn)采用了OWS2400-20設(shè)備n 內(nèi)置2個(gè)802.11a無(wú)線模塊n 單個(gè)802.11a 5.8GHz射頻模塊提供15Mbps匯聚吞吐量(保守計(jì)算下的平均吞吐量)n 根節(jié)點(diǎn)MWS100-HSX20的2個(gè)1

15、1a無(wú)線模塊，將配合5.8GHz扇區(qū)天線，分別接入中繼節(jié)點(diǎn)n 根節(jié)點(diǎn)處的總的匯聚吞吐量為30MbpsØ 無(wú)線Mesh中繼基站采用優(yōu)化的Mesh算法進(jìn)行互聯(lián)n 采用信號(hào)強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)時(shí)延等參數(shù)的加權(quán)平均值來(lái)作為評(píng)估無(wú)線鏈路性能的指標(biāo)n 總是選擇性能最佳的做為主鏈路，其他鏈路作為備選Ø 系統(tǒng)總體容量與根節(jié)點(diǎn)數(shù)量（即光纖節(jié)點(diǎn)數(shù)量）有關(guān)，通過(guò)增加落地的光纖節(jié)點(diǎn)數(shù)量就可以成倍的增加網(wǎng)絡(luò)總體帶寬監(jiān)控業(yè)務(wù)容量需求：Ø 按照150公里長(zhǎng)電力線估算Ø 每500米架設(shè)之間，共需300個(gè)Mesh基站設(shè)備來(lái)傳輸視頻圖像或圖片Ø 監(jiān)控主要需求為靜態(tài)高分辨率的圖片，而非連續(xù)圖

16、像；并且每天每基站回傳5張圖片即可滿足需要(按照每張圖片壓縮后2M字節(jié)計(jì)算)Ø 總體業(yè)務(wù)容量約3G字節(jié)的容量按照單臺(tái)根節(jié)點(diǎn)設(shè)備30Mbps帶寬計(jì)算，只需要不到15分鐘即可完成所有圖片的傳輸；考慮實(shí)際環(huán)境影響以及遠(yuǎn)距離組網(wǎng)時(shí)延等影響，建議采用分時(shí)方式進(jìn)行圖片傳輸。總體來(lái)說(shuō)，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)提供了充分的帶寬，可以完全滿足電力線沿線的視頻監(jiān)控和圖片傳輸?shù)男枰?.4 方案解決的問(wèn)題u 點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)湎拗茊?wèn)題通常說(shuō)來(lái)，傳統(tǒng)的網(wǎng)橋在大范圍內(nèi)部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)都會(huì)遇到遠(yuǎn)距離的限制問(wèn)題，處于網(wǎng)絡(luò)邊緣的基站不能就近連接，必須與處于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的中心基站進(jìn)行介入，為遠(yuǎn)距離的大范圍無(wú)線建網(wǎng)以及未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展帶來(lái)很

17、多的限制。 Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)引入了網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的概念，完全不需要所謂的中心點(diǎn) - 任意兩個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)之間都可以連接，對(duì)于每個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)都有一條到多條的無(wú)線鏈路可供選擇。Mesh無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)的特性輕易地解決了點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)湎拗茊?wèn)題問(wèn)題。u 光纖成本和Mesh多跳后的吞吐量損耗問(wèn)題利用Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在進(jìn)行大規(guī)模無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所遇到的阻擋問(wèn)題，可以非常容易進(jìn)行規(guī)避。但是，Mesh拓?fù)鋵⒃跓o(wú)線網(wǎng)絡(luò)中引入更多的無(wú)線跳 (hop，每經(jīng)過(guò)一個(gè)無(wú)線設(shè)備叫做一跳)；如果每跳帶來(lái)的吞吐量損耗過(guò)大（如single-radio Mesh單無(wú)線射頻網(wǎng)狀網(wǎng)每跳加入50%以上的吞吐量損耗），就勢(shì)必需要更多的光纖等有線回程線路，從

18、而導(dǎo)致項(xiàng)目整體成本的飆升。 Mesh 采用獨(dú)特的 multi-radio Mesh （多無(wú)線射頻網(wǎng)狀網(wǎng)）技術(shù)，極大的降低了每跳的吞吐量損耗，如下表所示：在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，每跳損耗小于1%；在實(shí)際應(yīng)用中，每跳損耗可達(dá)到低于10%。因此，在本方案中，10端固定基站的設(shè)備之間的帶寬損耗極小，在從頭到尾的端到端的網(wǎng)絡(luò)中，可以提供至少10Mbps以上的吞吐量。u 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)冗余特性當(dāng)所有無(wú)線Mesh基站啟動(dòng)運(yùn)行后，各個(gè)基站將自動(dòng)決策到有線網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路徑，隨之產(chǎn)生的Mesh拓?fù)鋵⒒诰W(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行流量的負(fù)載平衡。如下圖所示：當(dāng)電力線沿線任何一個(gè)鐵路站點(diǎn)的光纖點(diǎn)發(fā)生故障，該區(qū)間內(nèi)的固定Mesh基站將自動(dòng)的調(diào)整無(wú)線

19、鏈路，重新匯聚到就近的另外一個(gè)站點(diǎn)的光纖點(diǎn)，如下圖所示：當(dāng)電力線沿線任何一個(gè)固定基站發(fā)生故障時(shí)，受到影響的固定Mesh基站將自動(dòng)的調(diào)整無(wú)線鏈路，按照性能最優(yōu)的方式重新進(jìn)行匯聚，如下圖所示：3.5 方案的典型應(yīng)用 Access/One無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有自我組織、自動(dòng)配置、性能自動(dòng)調(diào)節(jié)、鏈路自動(dòng)修復(fù)等特性，支持負(fù)載均衡和冗余備份功能，為區(qū)域范圍內(nèi)的無(wú)線監(jiān)控和移動(dòng)無(wú)線監(jiān)控提供了穩(wěn)定可靠的承載平臺(tái)?？蓾M足以下應(yīng)用：n 無(wú)線視頻監(jiān)控u 電力線沿線遠(yuǎn)程監(jiān)控在電力線沿線設(shè)置無(wú)線Mesh基站和視頻監(jiān)控?cái)z像頭，通過(guò)高性能多跳Mesh網(wǎng)絡(luò)，將沿線的視頻監(jiān)控圖像實(shí)時(shí)地回傳到調(diào)度中心，電力企業(yè)的工作人員可以便捷地對(duì)必要區(qū)域

20、、實(shí)時(shí)地監(jiān)控系統(tǒng)作業(yè)和查看系統(tǒng)參數(shù)，尤其適用于一些關(guān)鍵線路或者無(wú)人值守區(qū)域，可以確保安全生產(chǎn)，杜絕事故隱患，提高生產(chǎn)效率u 電力設(shè)施設(shè)備和財(cái)產(chǎn)監(jiān)控-通過(guò)采用無(wú)線方式對(duì)電力設(shè)置或者電廠等關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行布控，擺脫光纖的傳輸限制；一方面減少了有線電纜的部署成本和企業(yè)內(nèi)施工對(duì)生產(chǎn)的影響和不可行性；另一方面也可以便捷調(diào)整對(duì)現(xiàn)有電力設(shè)施和場(chǎng)所的無(wú)線覆蓋，例如增減及變更監(jiān)控點(diǎn)，隨時(shí)滿足安全生產(chǎn)和保障需求n 無(wú)線語(yǔ)音通信- Mesh網(wǎng)絡(luò)有能力對(duì)電力線沿線的變電站等站點(diǎn)以及電力企業(yè)大面積區(qū)域進(jìn)行無(wú)縫信號(hào)覆蓋，通過(guò)Wi-Fi語(yǔ)音通信系統(tǒng)，為電力企業(yè)提供企業(yè)內(nèi)部的免費(fèi)通話平臺(tái)，大幅節(jié)省企業(yè)通信費(fèi)用，并提高工作效率。企

21、業(yè)工作人員在無(wú)線覆蓋區(qū)域內(nèi)，可以享受免費(fèi)的移動(dòng)語(yǔ)音通信，使用Wi-Fi 手機(jī)與總控室溝通匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)狀況；同時(shí)也可以降低與外部通信成本n 無(wú)線數(shù)據(jù)采集- Mesh網(wǎng)絡(luò)所提供的數(shù)據(jù)服務(wù)，使供電/發(fā)電系統(tǒng)觀測(cè)站等值班作業(yè)信息化、無(wú)紙化，并且在總控室可以看到每個(gè)電力設(shè)備系統(tǒng)的參數(shù)監(jiān)測(cè)，電流、溫度、相關(guān)越限告警信息，以及非法闖入告警n 企業(yè)移動(dòng)辦公-的無(wú)線Mesh網(wǎng)具備的大面積廣泛覆蓋能力，對(duì)于電廠和大中型變電站等占地面積大的電力企業(yè)，可以將電力企業(yè)的辦公區(qū)和生產(chǎn)區(qū)無(wú)縫連接在一起。工作人員可以在電力企業(yè)內(nèi)，隨時(shí)隨地接入相關(guān)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、生產(chǎn)調(diào)度和通信聯(lián)絡(luò)等n 應(yīng)急通信-在有關(guān)移動(dòng)車輛上安裝 Mesh節(jié)

22、點(diǎn)。車載Mesh節(jié)點(diǎn)可與固定Mesh節(jié)點(diǎn)相配合，建立無(wú)線鏈路，支持移動(dòng)視頻監(jiān)控應(yīng)用。在電力企業(yè)室外臨時(shí)的，或急需無(wú)線信號(hào)覆蓋的區(qū)域，可通過(guò)車載點(diǎn)覆蓋一定的范圍并與電力企業(yè)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，為該區(qū)域在最短時(shí)間提供應(yīng)急通信服務(wù)，如數(shù)據(jù)，語(yǔ)音，視頻?；贛esh技術(shù)的Access/One無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持完全無(wú)線的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，可以迅速地進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)搭設(shè)，具有高機(jī)動(dòng)性、快速部署展開(kāi)的特點(diǎn)；同傳統(tǒng)的有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比極大地降低了初期的安裝和部署成本；僅需要在網(wǎng)絡(luò)邊緣加入新的無(wú)線節(jié)點(diǎn)設(shè)備，就能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的要求，因此，有效地降低了網(wǎng)絡(luò)建成后的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本以及網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容和升級(jí)成本3.6 Mesh方案

23、在九嘉線的應(yīng)用案例電網(wǎng)所處山區(qū)野外環(huán)境復(fù)雜，穩(wěn)定持續(xù)供電困難。變電站相隔距離很遠(yuǎn)，輸電線路長(zhǎng)，匯總的業(yè)務(wù)流量大，對(duì)無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬與穩(wěn)定性要求很高。本方案擬采用Mesh無(wú)線組網(wǎng)解決方案，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，對(duì)固定監(jiān)控、移動(dòng)監(jiān)控和應(yīng)急臨時(shí)監(jiān)控及VOIP語(yǔ)音服務(wù)提供寬帶無(wú)線接入。無(wú)線Mesh的工作特點(diǎn)依靠多跳、遠(yuǎn)距離的高性能無(wú)線傳輸系統(tǒng)，大幅度的減少了光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程，通過(guò)2.4GHz/5.8GHz免執(zhí)照頻段在電力線沿線架設(shè)無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)，將輸電線、電力設(shè)施等處的數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻信號(hào)，進(jìn)行實(shí)時(shí)回傳，以滿足電力傳輸系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和安全保障工作。變電站本方案擬采用Mesh無(wú)線組網(wǎng)解決方案，實(shí)

24、現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，對(duì)固定監(jiān)控、移動(dòng)監(jiān)控和應(yīng)急臨時(shí)監(jiān)控及VOIP語(yǔ)音服務(wù)提供寬帶無(wú)線接入。n Mesh基站配置無(wú)線寬帶系統(tǒng)中主要使用三種Mesh基站:n 監(jiān)控中心 OWS2400-30n 中繼節(jié)點(diǎn) OWS2400-20n 邊緣節(jié)點(diǎn) HSx無(wú)線基站分布無(wú)線基站主要分布在高壓線沿線，可安裝于輸電線路鐵塔上，基站間可達(dá)5-10公里以上，分布示意圖如下：其中，紅色為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)根節(jié)點(diǎn)位置(光纖傳輸點(diǎn)位置)1處，可擬設(shè)在龍嘉變電站；其他為無(wú)線中繼設(shè)備，按照九嘉1、2號(hào)線的線路長(zhǎng)度（36.592公里），我局?jǐn)M設(shè)7處基站。車載設(shè)備和攝像頭側(cè)的設(shè)備選擇HSx邊緣Mesh設(shè)備，擬安裝數(shù)量為2組。高壓線路沿線沒(méi)有電，所以

25、采用能保證連續(xù)30個(gè)陰天正常工作的太陽(yáng)能供電方案。方案通過(guò)在沒(méi)有數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)臅r(shí)候通過(guò)無(wú)線遙控設(shè)備讓AP休眠，有數(shù)據(jù)要傳輸?shù)臅r(shí)候再喚醒AP的方式來(lái)節(jié)電。4 供電方案設(shè)計(jì)由于監(jiān)測(cè)裝置安裝于野外桿塔線路上，運(yùn)行環(huán)境極為復(fù)雜、惡劣，對(duì)裝置供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)也提出了很高的要求，主要考慮以下幾個(gè)方面：Ø 整個(gè)電源系統(tǒng)本身必須高效率、低耗能，從而延長(zhǎng)系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)間和電池使用壽命；Ø 具有較高的穩(wěn)定性和可靠性，盡可能提高電源的性能指標(biāo)；Ø 結(jié)合監(jiān)測(cè)裝置的工作特點(diǎn)進(jìn)行抗干擾、高低壓充放電保護(hù)設(shè)計(jì)；Ø 在嚴(yán)重覆冰期超低溫、無(wú)日照的惡劣環(huán)境下，監(jiān)測(cè)裝置能夠穩(wěn)定工作30天以上。

26、綜合上述因素，目前監(jiān)測(cè)裝置采用了太陽(yáng)能+蓄電池的供電模式，在陽(yáng)光充足時(shí)，依靠太陽(yáng)能對(duì)設(shè)備內(nèi)部配置的蓄電池進(jìn)行充電，在晚上沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)，依靠?jī)?nèi)部配置的電池對(duì)裝置進(jìn)行供電，保證監(jiān)測(cè)裝置持續(xù)穩(wěn)定工作。設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)5 擬接入的輸電線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)輸電線路無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用H.264視頻壓縮技術(shù)，在當(dāng)前有限的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下，能夠在后臺(tái)看到清晰、流暢線路視頻圖像。系統(tǒng)支持3G無(wú)線移動(dòng)、Mesh、WIFI等多種通信方式，在3G網(wǎng)絡(luò)無(wú)覆蓋區(qū)域，可自動(dòng)切換到2G網(wǎng)絡(luò)或采用Mesh等自行組網(wǎng)方式進(jìn)行視頻傳輸。系統(tǒng)中配置采用全方位無(wú)盲點(diǎn)工業(yè)攝像機(jī)，能夠?qū)^緣子串、導(dǎo)線（導(dǎo)線金具、導(dǎo)線弧垂）、地線（地線金具、地線羊

27、角）、桿塔（塔身、塔基及對(duì)面桿塔）、線路走廊、桿塔周圍環(huán)境等進(jìn)行全方位無(wú)盲點(diǎn)監(jiān)視。利用系統(tǒng)智能視頻分析功能，對(duì)線路走廊內(nèi)因?qū)Ь€懸掛異物、線路周圍建筑施工、樹(shù)木茂盛等因素引起的電力事故隱患能夠進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，對(duì)提高輸電網(wǎng)持久穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。系統(tǒng)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)圖6 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成及性能指標(biāo)序號(hào)名稱構(gòu)成數(shù)量（單位：套）性能指標(biāo)1監(jiān)控終端裝置分機(jī)1套（1）最多可接4路視頻；（2）工作溫度范圍：-40+85；（3）IP防護(hù)等級(jí)：IP66；（4）使用壽命：5年以上。智能分析報(bào)警單元1套智能分析模塊的智能視覺(jué)處理速度為30fps（幀/秒），實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線懸掛異物、吊車臂超越導(dǎo)線安全警戒距離、桿塔周圍非法取土等線

28、路周圍異常環(huán)境的報(bào)警。Mesh無(wú)線通信單元1套（1）工作溫度：-40°C 到 +55°C（2）防護(hù)等級(jí)：IP67 防風(fēng)雨（3）可承受風(fēng)速：>165 mph（4）抗鹽/霧/生銹特性：Mil-STD-810F 509.4（5）抗擊打和抗震性：ESTI 300-192-4 規(guī)格T41.E，Class 4M3，Mil-STD-810供電單元1套終端采用太陽(yáng)能蓄電池供電模式，在持續(xù)陰雨情況下，裝置分機(jī)能夠正常工作至少30天。設(shè)備戶外機(jī)箱及安裝附件1套2攝像機(jī)高速球形攝像機(jī)1臺(tái)（1）采用1/4"高性能CCD，圖像清晰，有效可視距離在300米以上；夜視情況下，自動(dòng)彩轉(zhuǎn)黑；（2）攝像機(jī)水平方向360°、垂直方向180°連續(xù)旋轉(zhuǎn)，無(wú)監(jiān)視盲區(qū)；（3）支持自動(dòng)光圈、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)白平衡、背光補(bǔ)償和低照度（彩色/黑白）自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換功能；（4）支持128個(gè)預(yù)置位；（5）支持定時(shí)啟動(dòng)預(yù)置點(diǎn)、花樣掃描、巡航掃描、自動(dòng)掃描功能。（6）具有防雷、防浪涌保護(hù)功能；3軟件平臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器軟件和WEB客戶端系統(tǒng)軟件1套（1）服務(wù)器軟件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備視頻的接收、處理和存儲(chǔ)；WEB客戶端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用戶在異地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)視頻的瀏覽和攝