水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案

1、水電站多堆智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維怦能遠程巡檢管理平臺建設方案 水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案 水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺 TOC o 1-5 h z 水電站多維智能遠程巡檢1管理平臺11、項目背景22、現(xiàn)狀分析23、建設目標及意義33.1建設目標33.2建設意義44、平臺結(jié)構(gòu)45、平臺功能6通過高清攝像機，在運維操作站和調(diào)控中心可遠程監(jiān)視絕大部分設備、儀表及指示（如主變的油溫、油位及中性點刀閘，有栽調(diào)壓指示，主變保護和母差保護的數(shù)據(jù)顯示、大壩水位等）65

2、.1遠程智能巡視65.2遠程人工巡視75.3特殊巡視75.4實時監(jiān)控巡視75.5巡視操作模式75.6基于大數(shù)據(jù)的異常智能預警功能86、圖像識別技術(shù)87、平臺特點128、主設備列表及功能特性138.1白光燈高清冋纟各云臺攝像機138.3網(wǎng)絡高清球機158.4網(wǎng)絡高清槍機161、項目背景在水利水電領域，水電站是一種生產(chǎn)型的企業(yè)，電廠的一切設 備都是服務于生產(chǎn)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)也一樣，其主要的目標也在于輔助 安全生產(chǎn)，其目標是監(jiān)測電廠各設備的運行狀態(tài)，以減輕現(xiàn)場人員的 勞動量和勞動強度，及時發(fā)現(xiàn)各種危險狀況，制止事故的發(fā)生，且隨 著我國許多水電站及變電站實現(xiàn)了 “無人值班、少人值守”的運行管 理模式，在

3、較少運行人員的情況下，為了有效的保障電站安全可靠的 運行，運行管理人員借助計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行水利水電工程內(nèi)設備監(jiān) 視控制的同時，能夠觀看遠方穩(wěn)定而旦清晰的現(xiàn)場圖像信息的愿望更 為迫切。但是，水利電力行業(yè)視頻巡檢系統(tǒng)一般運行在安防監(jiān)控模塊, 旦設備分辨率不能滿足對主設備、大壩的實時觀看及夜視功能，從而 對組建的視頻巡檢設備要求較高，建立一個能夠長期可靠穩(wěn)定運行、 能夠遠程傳送清晰的圖像且操作有十分便捷的多維智能遠程巡檢系統(tǒng) 就顯得十分重要。2、現(xiàn)狀分析I丨前的巡檢系統(tǒng)普遍存在以下問題:1）主要用于安防，監(jiān)控以區(qū)域為主，對設備的監(jiān)視力度不夠，在 生產(chǎn)調(diào)度運行中發(fā)揮的作用還遠遠不夠；2）以傳統(tǒng)模擬攝

4、像機為主，清晰度不高，看得見，但看不清現(xiàn)場 細節(jié)（如刀閘觸頭、儀表讀數(shù)、大壩水位等）；3）夜間基本看不見，相當于只有一半時間起作用。隨著無人值班的深化及調(diào)控一體化的推進，迫切需要一套為電力 生產(chǎn)調(diào)度定制，能夠為生產(chǎn)調(diào)度服務的監(jiān)控系統(tǒng)。3、建設目標及意義3.1建設目標通過安裝高清網(wǎng)絡攝像機建立水電站多維智能遠程巡檢管理平臺, 將設備運行的狀態(tài)信息、視頻圖像信息進行整合和集成，實現(xiàn)水電站 巡視工作的可視化、智能化，從而達到延長巡檢周期或取代人工巡檢1）安裝高清視頻設備，通過深度圖像識別技術(shù)，解決儀表、設備遠程讀數(shù)讀取,并結(jié)合自研算法，做到事前預判，預警功能;2）安裝大壩水位設備，監(jiān)控水電站水位情況

5、，結(jié)合圖像視頻分析系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集；3）利用前端站點設備，結(jié)合后端智能分析設備，以及多年的圖像 識別技術(shù)累計，實現(xiàn)站點多種巡視模式，24小時點位隨意切換回放， 多點位對比，做到多維度智能管理。3.2建設意義1）推動無人值班建設：平臺可進行遠程設備巡視，并冇助于增加遙控操作比例，運維人員不用在站間來回奔波，極大提高工作效率。2）降低操作事故機率：系統(tǒng)有助于大幅增加遙控操作的比例，降低現(xiàn)場操作次數(shù)。同時可遠程監(jiān)控現(xiàn)場操作全過程，對減少操作事故 作用明顯。因為統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，85%的事故是由于操作人員違章違規(guī) 操作導致的。3）提升電網(wǎng)安全水平：系統(tǒng)為電網(wǎng)生產(chǎn)運行提供了“眼見為實啲 保障。無人值班

6、帶來的效率提高，遙控操作帶來的事故減少和操作速 度提升，切實提高了水電行業(yè)整體安全水平。4、平臺結(jié)構(gòu)系統(tǒng)前端采用網(wǎng)絡高清夜視攝像機，后端采用網(wǎng)絡視頻錄像機 （NVR）,并加入智能視頻分析功能，所有設備由一臺多維可視監(jiān)控 綜合主機統(tǒng)一管理。同時，通過多維可視監(jiān)控綜合主機，系統(tǒng)可完全 獨立運行。水電站多堆怦能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多堆怦能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案后僉盤&rr:u智徒分析主機塚合監(jiān)控主機客戶端網(wǎng)絡高清白光燈云臺攝像機網(wǎng)絡高清球

7、機網(wǎng)塔高清相機智能多維可視監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖前端圖像采集設備可由網(wǎng)纟各高清白光燈云臺、網(wǎng)絡高清球機、網(wǎng) 絡高清槍機組成，可視安裝環(huán)境與監(jiān)測要求自由選型；NVR主要用 于對將視頻信號和實時的數(shù)據(jù)存儲到一起：管理平臺主要用于對圖像及NVR進行管理，提供全方位的圖像智能分析功能；客戶端主要部 署在集控站或調(diào)控中心，用于對現(xiàn)場一次設備監(jiān)測情況的實時呈現(xiàn)及 報警，還可查閱歷史記錄。針對一次設備、保護設備，根據(jù)實地情況勘測最佳布設點位。為 保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定性,本方案采用有線光纖進行網(wǎng)用部署:建設在上游電 站，通過專網(wǎng)光纖送至下游電站集中監(jiān)控，網(wǎng)絡高清攝像機采集的圖 像；通過圖像智能分析技術(shù)，n動判斷儀表讀數(shù)（壓力

8、表為主）、自 動識別分合指示、自動識別大壩水位等，所有部署點位的視頻支持24 小時隨時切換（預置位名稱可命名，支持數(shù)據(jù)導入導出），且數(shù)據(jù)存 儲可根據(jù)需求進行周期性覆蓋。設備布設調(diào)試靈活，可根據(jù)項目實地勘測情況，針對刀閘、儀表、 水位合理安排點位，做到360。全方位可控。5、平臺功能通過高清攝像機，在運維操作站和調(diào)控中心可遠程監(jiān)視絕大部分 設備、儀表及指示（如主變的油溫、油位及中性點刀閘，有載調(diào)壓指 示，主變保護和母差保護的數(shù)據(jù)顯示、大壩水位等）O51遠程智能巡視1）由系統(tǒng)定期自動發(fā)起、自動執(zhí)行、不需要人工干預：2）按照巡檢作業(yè)卡自動逐項巡視；3）提供多維度、多角度的巡視視角；4）巡視標準采用水

9、電站對一次設備、保護設備的巡視規(guī)范：5）通過圖像智能分析技術(shù)的應用，自動判斷巡視結(jié)果；6）自動生成巡視報表：水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案7水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案5.2遠程人工巡視1）執(zhí)行“遠程智能巡視”時，系統(tǒng)判斷存在缺陷或隱患的巡視項；2）執(zhí)行“遠程智能巡視”時，系統(tǒng)無法準確判斷結(jié)果的巡視項；3）通過大數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)判斷為存在運行風險的一次設備或巡檢 項；4）滿負荷運行的一次設備；5）需要重點保障的線路及設備5-3特

10、殊巡視主要內(nèi)容包括，鳥瞰巡視、鳥巢巡視、儀表巡視、滲漏油巡視、 已發(fā)缺陷設備巡視、惡劣天氣前后巡視等：5.4實時監(jiān)控巡視系統(tǒng)實現(xiàn)以一次設備為基本單元的應用模式，用戶不需要對攝像 機進行任何操作，就可對主變、隔離開關等進行全方位、多角度的實 時監(jiān)控：5.5巡視操作模式1）手動巡視：值班人員按照預先設定的巡視路線，逐個畫面手動進行巡視，巡視一個，記錄一個。2）自動巡視：值班人員啟動巡視后，不需干預，系統(tǒng)肖動按照巡 視路線切換畫面。3）定時巡視：值班人員不在，設定時間，系統(tǒng)到時自動啟動巡視, 并將巡視過程中所有畫面錄像。值班人員可隨時調(diào)閱。5.6基于大數(shù)據(jù)的異常智能預警功能在執(zhí)行遠程智能巡檢是，利用

11、圖像智能分析技術(shù)，自動記錄所有 儀表讀數(shù)、油位、大壩水位等基本數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)科自 動形成數(shù)據(jù)曲線。再利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，系統(tǒng)可智能判斷數(shù)據(jù)發(fā)生 規(guī)律及趨勢，自動判斷存在隱患的設備、場景，作為遠程人工巡視或 人工巡視的重點巡視項。6、圖像識別技術(shù)1）可視化多維綜合管理平臺內(nèi)部建立了一次設備與攝像機預置位的映射關系。當用戶通過主接線圖或樹狀菜單，任意選取某一個設備 時，該設備自身的所有圖像信息、儀表讀數(shù)、分合狀態(tài)、水位等信息 自動組合顯示；該設備自身的所有重要監(jiān)視目標口J以多角度、多維度 的自動組合顯示，確保工作人員可以對該設備的運行狀態(tài)進行整體的、 準確的判斷。水電站多堆智能遠程巡檢

12、管理平臺建設方案水電站多堆智能遠程巡檢管理平臺建設方案 水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案 水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案2）應用圖像智能分析技術(shù)可以自動計算出相應數(shù)據(jù)，是實現(xiàn)遠程智能巡視、設備故障預警等高級功能的基礎技術(shù)、系統(tǒng)實現(xiàn)的圖像智 能分析技術(shù)主要包括:A自動判斷儀表讀數(shù);B自動識別分合指示;C白動識別漏滲油;D自動識別漂浮物;E自動識別鳥巢;F自動識別壓板投放狀態(tài);3）為滿足水電站現(xiàn)場全天候監(jiān)視、強電磁干擾、預置為準確性要求高、快速運維等時機需要，可實現(xiàn):A白光燈夜視技術(shù)，實現(xiàn)在夜晚無光照條件下獲取彩色圖像;B對預置位名稱的OSD設置和顯示，可對每個監(jiān)控場景的畫面進行命名

13、和定義，保證監(jiān)控目標的準確性、做到每一個畫面的內(nèi)容與名 稱一致;C支持預置位信息導入導出功能;D支持自動糾錯和恢復功能:E支持監(jiān)視畫而中標識重點目標;夜視效果刀閘觸頭識別效果儀表讀數(shù)水電站多推秒能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多推秒能遠程巡檢管理平臺建設方案 水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案 #水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電耕多堆智能遠程巡檢管理平臺建設方案 水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案夜視效果主變中性點刀閘4）以大壩水位監(jiān)測為例，前端攝像機主要完成影像的采集，并執(zhí)行控制命令，如轉(zhuǎn)動，或者鏡頭變焦等。視頻服務器實現(xiàn)了視頻信號 的數(shù)字化及網(wǎng)絡化傳輸。同時，視頻監(jiān)控系統(tǒng)

14、起到了實時的現(xiàn)場影 像傳輸，但視頻監(jiān)測系統(tǒng)無法將水位信息進行量化，也無法在液位 高，或低時能夠在信息中心主動發(fā)出告警，以提醒相關人員進行處 理，因此，在視頻監(jiān)測點建設液位采集，考慮現(xiàn)場環(huán)境，及網(wǎng)絡化傳 輸，可采用RS485輸出的超聲波液位計。這樣在傳輸視頻影像的同 時，可傳輸當前的液位信息，在信息中心可實時査看當前液位，軟件 平臺也可以根據(jù)設置，進行水位高限或者底限的告警，也可以將水位 告警與圖像識別監(jiān)測畫面進行聯(lián)動，起到J很好的現(xiàn)場監(jiān)視效果。7、平臺特點1）可視：采用高清網(wǎng)絡攝像機，看得清；同時輔以LED白光燈,夜視效果好，真正實現(xiàn)24小時可視2）多維：每個攝像機都有上百個監(jiān)控點，可實現(xiàn)對主

15、變、斷路器（開關）、隔離開關（刀閘）、接地刀閘（地刀）、水位等設備的全 方位、多角度監(jiān)控。3）智能:（1）智能視頻分析技術(shù)：系統(tǒng)自動判斷刀閘分合狀態(tài)、翻牌器指示、控制柜指示，自動讀取儀表讀數(shù)和水位監(jiān)測等；（2）設備巡視的智能化：包括設備關聯(lián)性圖像的組合巡視和自動 定時巡視等；4）夜視功能：在夜間操作及巡視時，也能看到清晰的彩色圖像， 可清楚地分辨刀閘觸頭分合情況及儀表的讀數(shù)。水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案水電站多堆如能遠程巡檢管理平臺建設方案 水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案 水電站多維智能遠程巡檢管理平臺建設方案X心變電站貝助紋合照控我批設備關聯(lián)性組合巡視一隔離開關8、主設備列

16、表及功能特性118.1白光燈高清網(wǎng)絡云臺攝像機功能特性：云臺內(nèi)置兩百萬數(shù)字高清一體機機芯，高清SENSOR實現(xiàn)高清圖像畫 面采集采用最新H.264視頻壓縮算法和DSP處理芯片和平臺，壓縮比高，圖 像質(zhì)量好，集內(nèi)置云臺和數(shù)字解碼器于一體-采用全數(shù)碼控制，編程靈活，傳動系統(tǒng)設計精巧簡單，可任意迅速定 位及連續(xù)追蹤掃描，實現(xiàn)了真正意義上的全方位、無盲點監(jiān)視最髙支持1080P30fps支持雙碼流及高清抓拍支持多種髙清平臺接入云臺采用全天候環(huán)境設計，高強度鋁合金精鑄外殼，帶遮陽罩，帶雨 刷徹底解決黑夜無照明條件，快速捕捉目標，白光夜視距離大于60米-工業(yè)級電源電路設計，供電電壓AC24V-水平360。無

17、限位旋轉(zhuǎn)，仰視（+90。90。）無盲點水平預置位速度100/S,垂直水平預置位速度80/S-可設置256個預置位，6條巡視軌跡可設定自動巡航、水平掃描、攝像機模式和標題顯示等8.3網(wǎng)絡高清球機功能特性 最的的高分辨率可達1920 x1080 30 fps-支持旋轉(zhuǎn)模式，背光補償，自動電子快門功能，適應不同監(jiān)控環(huán)境-支持碼流平滑設置，適應不同場景下對圖像質(zhì)量、流暢性的不同要求支持H.265 / H.264 / MJPEG視頻壓縮算法，支持多級別視頻質(zhì)量配置一、編碼復雜度設一III支持GBK字庫,支持更多漢字及生僻字荒加 支持OSD顏色選 支持3D數(shù)字降噪，支持120dB超寬動態(tài)支持全彩透霧 -補光功能 高效陣列白光補光，使用壽命長，照射距離最的的遠可達10米8.4網(wǎng)絡高清槍機功能特性 最大分辨率可達2592x1944,并可支持實時輸出-支持走廊模式，增加縱向狹長環(huán)境下監(jiān)控區(qū)域支持區(qū)域裁剪，小帶寬看清大細節(jié) 碼流平滑設置，適應不同場景下對圖像質(zhì)量、流暢性的不同要求-支持H.265 / H.264 / MJPEG視頻壓縮算法，支持多級別視頻質(zhì)技配置、編碼復雜度設置 支持GBK字庫，支持更多漢字及生僻字疊加，支持OSD顏色