【安防知識(shí)網(wǎng)】隨著無(wú)人值守變電站管理模式的推廣,變電站巡檢制度的建立,在巡檢中心、集控中心(集控站)等相關(guān)部門通過(guò)現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)對(duì)所屬變電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)圖 像監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障和意外情況告警接收處理,可提高變電站運(yùn)行和維護(hù)的安全性和可靠性,并可逐步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度,使電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行更為安全、可靠。
1.變電站的安全防范
1.1 前言
隨著無(wú)人值守變電站管理模式的推廣,變電站巡檢制度的建立,在巡檢中心、集控中心(集控站)等相關(guān)部門通過(guò)現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)對(duì)所屬變電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障和意外情況告警接收處理,可提高變電站運(yùn)行和維護(hù)的安全性和可靠性,并可逐步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度,使電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行更為安全、可靠。
1.2 需求分析
目前主要針對(duì)變電站內(nèi)的如下目標(biāo)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控:
● 實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站區(qū)域內(nèi)場(chǎng)景情況的遠(yuǎn)程監(jiān)視、監(jiān)聽(tīng);
● 授權(quán)的人員才可以進(jìn)入變電站,并且有進(jìn)出記錄;
● 監(jiān)視變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運(yùn)行設(shè)備的外觀運(yùn)行狀態(tài);
● 監(jiān)視變電站內(nèi)CT、PT、電纜接頭和絕緣子等高壓設(shè)備的外觀狀態(tài);
● 監(jiān)視變電站內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)和接地刀閘的分合狀態(tài);
● 監(jiān)視變電站內(nèi)其他充油設(shè)備、易燃設(shè)備的外觀狀態(tài);
● 監(jiān)視變電站內(nèi)主要室內(nèi)環(huán)境(主控室、高壓室、電容器室、獨(dú)立通信室等)的情況;
● 實(shí)現(xiàn)變電站站內(nèi)關(guān)鍵部位防火、防盜自動(dòng)監(jiān)視,可進(jìn)行周邊報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和依據(jù)
主要依據(jù)電力行業(yè)對(duì)電力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的需求,以及本產(chǎn)品在電力系統(tǒng)多次應(yīng)用過(guò)程中實(shí)際經(jīng)驗(yàn),電力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)招標(biāo)文件技術(shù)部分中所提出的整體建設(shè)目標(biāo)、系統(tǒng)功能、技術(shù)性能指標(biāo)等,在設(shè)計(jì)時(shí)著重參考《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、《MPEG4視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)-視聽(tīng)對(duì)象的編碼(6部分)》、《100BASE-TX快速以太網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)》、《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)。
本解決方案以滿足實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),在視頻傳輸方面盡量利用電力現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)以求最大程度降低系統(tǒng)造價(jià)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則如下:
● 系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性;所選硬件均選用先進(jìn)、成熟、可靠的產(chǎn)品,且具備良好運(yùn)行業(yè)績(jī)。
● 系統(tǒng)先進(jìn)性;采用目前最先進(jìn)的軟硬件組合,使系統(tǒng)兼容性、升級(jí)、擴(kuò)展更容易,并采取模塊結(jié)構(gòu)維護(hù)簡(jiǎn)單化。
● 系統(tǒng)易操作性和實(shí)時(shí)性;所有操作均采用WINDOWS標(biāo)準(zhǔn)窗口操作,并使信號(hào)實(shí)時(shí)上傳,真正做到實(shí)時(shí)性。
● 免維護(hù)性;通過(guò)模塊化、層次化的設(shè)計(jì)可基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的免維護(hù)。
● 可擴(kuò)容性;可根據(jù)需要方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)逐級(jí)匯接,增減各類站級(jí)前端設(shè)備等。
2. 安防系統(tǒng)介紹及設(shè)計(jì)方案
2.1 系統(tǒng)概述
整個(gè)系統(tǒng)由兩部分組成:遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)和報(bào)警門禁系統(tǒng)
1、遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)
遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)ATW ImagineWorld采用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字圖像壓縮技術(shù),集視音頻矩陣切換、報(bào)警、多畫面處理、硬盤錄像等于一體,并充分利用現(xiàn)有的通訊工具來(lái)實(shí)現(xiàn)所有信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸;系統(tǒng)操作非常方便,一切都在電腦上完成,不需專業(yè)人員管理維護(hù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置簡(jiǎn)單,沒(méi)有容量的限制。對(duì)于一些遠(yuǎn)程的,分散且數(shù)量眾多的,或由于條件限制難以鋪設(shè)專用線路的地方的監(jiān)控,都有很現(xiàn)實(shí)的意義。
ATW ImagineWorld是一種快速反應(yīng)的圖象信息管理監(jiān)控系統(tǒng),用來(lái)顯示遠(yuǎn)程點(diǎn)的視頻信息。它可通過(guò)裝在遠(yuǎn)程被監(jiān)控點(diǎn)的遠(yuǎn)程圖象單元收集圖象并進(jìn)行數(shù)字化壓縮,然后借助公用通訊媒介傳輸?shù)奖O(jiān)控位置電腦的軟件(操作軟件或管理軟件)里;從而在監(jiān)控電腦上實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程點(diǎn)的監(jiān)視與控制。包括遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)圖象的設(shè)置、顯示、存儲(chǔ)和打印;遠(yuǎn)程攝像機(jī)的云臺(tái)控制和設(shè)置;遠(yuǎn)程報(bào)警前、后圖象的存儲(chǔ),調(diào)用和處理;多個(gè)遠(yuǎn)程點(diǎn)圖象的輪流顯示;遠(yuǎn)程點(diǎn)的雙向音頻監(jiān)控。
基于Launch網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)于納入遙視監(jiān)控范圍的變電站的數(shù)量沒(méi)有限制,主要視其應(yīng)用環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)狀況,因此基本上系統(tǒng)規(guī)??筛鶕?jù)電網(wǎng)區(qū)域范圍大小和變電站數(shù)量自由組合定義。同時(shí)系統(tǒng)可按多級(jí)組網(wǎng)的方式,形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)電力行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)及管理模式,其電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)基本上分為主控中心、區(qū)域監(jiān)控中心和站端系統(tǒng)的三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式。系統(tǒng)在各變電站站端裝備一臺(tái)或多臺(tái)Launch網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(具體數(shù)量視變電站內(nèi)配置的監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)量)執(zhí)行視頻處理單元RVU功能,完成對(duì)視音頻信號(hào)的數(shù)字化及編碼壓縮處理,將其和報(bào)警等數(shù)據(jù)信息一起打包成IP數(shù)據(jù)包在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸;各集控中心(包括巡檢中心)設(shè)區(qū)域監(jiān)控中心,利用中心與變電站之間的10/100Mb/s (10/100BASE)光/電接口通道或2Mb/s(G.703)電路通道,接收各變電站站端網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器上傳的視音頻、報(bào)警信息,同時(shí)通過(guò)“Launch網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件”進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控;在條件成熟的前提下可在調(diào)度中心設(shè)立主控中心。系統(tǒng)的分級(jí)拓?fù)浜?jiǎn)圖如圖一所示。
此外,可將監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)劃為一個(gè)VLAN子網(wǎng),只通過(guò)FE或GE與中心交換機(jī)或路由器建立連接,這樣,變電站內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行信息可直接進(jìn)入電力單位的MIS網(wǎng)絡(luò),即將圖像、語(yǔ)音、報(bào)警信息送到MIS系統(tǒng),使得MIS上的被賦予權(quán)限的工作臺(tái)式電腦都可獲得圖像、報(bào)警等信息而無(wú)需額外建設(shè)投資。[nextpage]
2、報(bào)警系統(tǒng)和門禁控制系統(tǒng)
根據(jù)對(duì)前端的分析,確定本系統(tǒng)采用DSC4020報(bào)警主機(jī);建立以有線報(bào)警為主,在有周界電網(wǎng)作為防護(hù)的變電站增加紅外雙鑒探測(cè)器、振動(dòng)探測(cè)器和緊急按鈕作為輔助。一旦有外人入侵,對(duì)指定監(jiān)控點(diǎn)圖像進(jìn)行錄像,通過(guò)繼電器啟動(dòng)變電站相關(guān)位點(diǎn)照明、控制一體化球形攝像機(jī)到相關(guān)預(yù)置位點(diǎn)等等。 此外,報(bào)警主機(jī)可以通過(guò)電話線或者GSM網(wǎng)絡(luò),將有關(guān)告警數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心,并由監(jiān)控中心執(zhí)行如上所述的處理程序。
對(duì)于沒(méi)有周界電網(wǎng)防護(hù)的變電站,周界再增加紅外對(duì)射進(jìn)行防護(hù)。同時(shí)在報(bào)警系統(tǒng)上增加了門禁控制功能,系統(tǒng)記錄下每個(gè)人的出入情況,管理人員可隨時(shí)查閱,了解員工的考勤情況;辦公室出現(xiàn)意外,電腦內(nèi)存貯的信息可以提供所有出入人員的時(shí)間記錄,有據(jù)可查;同時(shí)可以在此門禁控制的基礎(chǔ)上增加員工考勤功能。出入“通行證”不能被復(fù)制,即使丟失或被盜,只要系統(tǒng)將此卡的權(quán)限取消,拿這樣的卡便再也無(wú)法敲開(kāi)任何大門,對(duì)整個(gè)防范區(qū)域無(wú)損絲毫,安全可靠。
2. 2 系統(tǒng)組成及各部分配置要求
1、 電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的組成
如前所述,根據(jù)電力行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)及管理模式,其電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)由主控中心(調(diào)度中心)、區(qū)域監(jiān)控(巡檢)中心和前端變電站站端部分(監(jiān)控前端)以及傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。
其中,主控中心和區(qū)域監(jiān)控中心的功能基本一致,主要包括監(jiān)控管理服務(wù)器、中心值班員工作站、錄像資料存儲(chǔ)設(shè)備以及量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件。變電站監(jiān)控前端部分包括攝像機(jī)及配件、語(yǔ)音設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(視頻處理單元RVU)、矩陣控制器(可選)、告警處理單元等。
視頻、音頻、告警信息,由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器壓縮編碼后,通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò),上傳到監(jiān)控中心,完成實(shí)時(shí)監(jiān)控,掌握站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行情況。監(jiān)控中心可實(shí)施對(duì)變電站監(jiān)控設(shè)備的管理、告警信息的查詢、圖像瀏覽和控制等功能。
考慮到電力系統(tǒng)建設(shè)的階段性特點(diǎn),基于Launch網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)具備良好的可擴(kuò)展性。各功能部分采用模塊化結(jié)構(gòu),非常易于擴(kuò)容、組網(wǎng)方便、配置靈活,并具有良好的用戶接口。
● 在系統(tǒng)加入新的變電站時(shí),只須建立站端監(jiān)控前端系統(tǒng)并建立和監(jiān)控中心的連接即可;
● 系統(tǒng)各項(xiàng)功能和運(yùn)行狀態(tài)不受擴(kuò)建影響;
● 系統(tǒng)具備多級(jí)組網(wǎng)能力以組建全省的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
變電站監(jiān)控前端部分:
變電站監(jiān)控前端部分設(shè)備安裝在變電站現(xiàn)場(chǎng),完成變電站現(xiàn)場(chǎng)各種信息采集、處理、上傳,主要可分為網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器(視頻處理單元RVU)和外圍監(jiān)控設(shè)備兩大部分。設(shè)備應(yīng)符合變電站自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)要求及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),各部分的配置和要求如下:
1.1 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)中的核心設(shè)備,執(zhí)行電力有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中所謂的站端視頻處理單元的功能,主要包括:
● 采集變電站各監(jiān)控對(duì)象的視頻圖像和背景聲音,經(jīng)過(guò)壓縮編碼后上傳到監(jiān)控中心;
● 在需要時(shí),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)連接解碼器,根據(jù)本地或監(jiān)控中心操作發(fā)出來(lái)的命令控制視頻切換、控制鏡頭聚焦、近景/遠(yuǎn)景、光圈調(diào)節(jié),控制云臺(tái)上下、左右和自動(dòng)巡視動(dòng)作;
● 根據(jù)告警處理單元、報(bào)警探測(cè)器采集到的各種狀態(tài)信息和報(bào)警信息,實(shí)現(xiàn)警視聯(lián)動(dòng)錄像功能,自動(dòng)啟動(dòng)告警照明燈、警鈴等受控設(shè)備,自動(dòng)以字幕、聲光提示報(bào)警加以說(shuō)明;
● 與變電站相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)(即綜合自動(dòng)化系統(tǒng)或RTU、門禁系統(tǒng)等)互聯(lián)互動(dòng),根據(jù)預(yù)先設(shè)定信息實(shí)現(xiàn)和所連接的自動(dòng)化系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng);
需要特別指出的是,由于量子網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的獨(dú)特性能和強(qiáng)大功能,在變電站站端和監(jiān)控中心之間網(wǎng)絡(luò)帶寬允許的情況下,它可以將變電站站端所有監(jiān)控對(duì)象的視頻圖像實(shí)時(shí)上傳到監(jiān)控中心并同時(shí)顯示。而采用工控機(jī)加視頻壓縮卡或采用數(shù)字硬盤錄像機(jī)執(zhí)行站端視頻處理單元功能的電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)模式,由于其自身架構(gòu)原因,就無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一功能。出于變通考慮,通常在攝像機(jī)和監(jiān)控站端視頻處理單元之間接入矩陣控制器(如十六路入四路出),減少輸入到站端視頻處理單元的視頻路數(shù),達(dá)到準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。
1.2 外圍監(jiān)控設(shè)備
由于各變電站規(guī)模、電壓等級(jí)、變電站形式(室內(nèi)、室外)的不同,外圍監(jiān)控設(shè)備的類型、構(gòu)成和組織結(jié)構(gòu),尤其是攝像點(diǎn)的布置和攝像機(jī)的類型數(shù)量差異較大,總體上以滿足圖像監(jiān)控基本目標(biāo)和要求為原則進(jìn)行配置。按照《廣電集團(tuán)電力遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》參考攝像機(jī)配置如下:
應(yīng)用于變電站監(jiān)控的攝像機(jī)類型有一體化球形攝像機(jī)、彩色攝像機(jī)、一體化紅外攝像機(jī)等,加上配套的云臺(tái)、防護(hù)罩、支架和云鏡解碼器等,一般要求指標(biāo)如下:
● 一體化球形攝像機(jī),可預(yù)設(shè)128個(gè)以上位置,視頻輸出VBS1.0Vp-p/75歐,20倍光學(xué)焦距,8倍數(shù)字焦距,清晰度480線,逆光補(bǔ)償功能,自動(dòng)/手動(dòng)聚焦,遙攝全景旋轉(zhuǎn)(360度連續(xù)),傾斜旋轉(zhuǎn)-5°~90°,環(huán)境溫度:-10°~+50°,最小照度1LUX,RS485/232接口,功耗≤50w,信噪比≥40db。
● 彩色攝像機(jī),光靈敏度值<0.5Lux, 清晰度>480線。
● 一體化紅外彩色攝像機(jī),機(jī)身、紅外燈、鏡頭為一體,光靈敏度值<0.5Lux, 清晰度>520線。在黑暗的環(huán)境下,在紅外燈照射下可以看清物體。
● 云臺(tái)、防護(hù)罩、支架,室內(nèi)型云臺(tái)、防護(hù)罩、支架要求具備防銹防腐功能;室外型云臺(tái)、防護(hù)罩、支架應(yīng)具備防雨、防塵、防銹、防腐能力,對(duì)高低溫環(huán)境條件特別惡劣的攝像點(diǎn),應(yīng)采用具備高低溫防護(hù)能力和雨刮器的防護(hù)罩以保護(hù)攝像設(shè)備。[nextpage]
2、報(bào)警主機(jī)和門禁控制的組成
電力變電站報(bào)警系統(tǒng)由主控中心、和前端變電站站端部分(監(jiān)控前端)以及傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。
其中,主控中心安裝了報(bào)警接收主機(jī),中心值班員工作站、報(bào)警資料存儲(chǔ)設(shè)備以及報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用軟件。變電站前端部分包括報(bào)警主機(jī)、紅外微波雙鑒探頭、門磁、緊急按鈕、煙感探測(cè)器、水淹探測(cè)器、溫濕度感應(yīng)、振動(dòng)探測(cè)器、紅外對(duì)射等。這些探測(cè)器探測(cè)到信號(hào)后發(fā)給報(bào)警主機(jī),報(bào)警主機(jī)根據(jù)撤布防將各種報(bào)警信息通過(guò)電話線,上傳到主控中心。主控中心就能在第一時(shí)間知道前端發(fā)生的警情,并可調(diào)用前端視頻畫面進(jìn)行警情核實(shí)。同時(shí)還能將報(bào)警信息直接通知到變電站的負(fù)責(zé)人。
考慮到電力系統(tǒng)建設(shè)的階段性特點(diǎn),基于DSC報(bào)警主機(jī)傳送警情的報(bào)警系統(tǒng)具備良好的可擴(kuò)展性。各功能部分采用模塊化結(jié)構(gòu),非常易于擴(kuò)容、組網(wǎng)方便、配置靈活,并具有良好的用戶接口。
● 在系統(tǒng)加入新的變電站時(shí),只須有電話線就可以將此報(bào)警系統(tǒng)與主控中心聯(lián)網(wǎng),如果沒(méi)有電話線也可以利用GSM網(wǎng)進(jìn)行與主控中心的聯(lián)網(wǎng)。
● 系統(tǒng)各項(xiàng)功能和運(yùn)行狀態(tài)不受擴(kuò)建影響;
● 系統(tǒng)具備多級(jí)組網(wǎng)能力以組建全省的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
在報(bào)警主機(jī)上可以加裝門禁控制系統(tǒng),對(duì)進(jìn)出變電站的人員進(jìn)行監(jiān)管,系統(tǒng)記錄下每個(gè)人的出入情況,管理人員可以遠(yuǎn)程查閱記錄,記錄員工的考勤等。
變電站報(bào)警前端部分:
變電站報(bào)警前端部分設(shè)備安裝在變電站現(xiàn)場(chǎng),完成變電站現(xiàn)場(chǎng)各種信息采集、處理、上傳,主要可分為報(bào)警主機(jī)、門禁控制器和探測(cè)器設(shè)備兩大部分。設(shè)備應(yīng)符合變電站自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)要求及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),各部分的配置和要求如下:
1、報(bào)警主機(jī):16個(gè)基本接線防區(qū),可擴(kuò)充多致128個(gè)防區(qū),使用有線、總線及無(wú)線防區(qū);可分為8個(gè)可獨(dú)立操作及通訊的子系統(tǒng);1500組使用者密碼,可記錄3000宗事件以供參考,由鍵盤顯示,也可接打印機(jī)輸出。 來(lái)自報(bào)警探頭的所有報(bào)警信號(hào),連入PC4020A報(bào)警主機(jī),主控電腦就可監(jiān)控、顯示、 處理這些報(bào)警信號(hào),并可控制一路或多路繼電器作燈光、錄像、警號(hào)等控制,實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián) 動(dòng)功能。主機(jī)可以通過(guò)密碼對(duì)任何一個(gè)防區(qū)進(jìn)行布防和撤防,同時(shí)可以通過(guò)電話線方式,將報(bào)警信息傳送到報(bào)警中心。
2、門禁控制器:可連接多達(dá)16個(gè)模塊 ,共32個(gè)讀卡機(jī);64個(gè)門禁級(jí)別/99個(gè)時(shí)間列表/4個(gè)假日組;分布式離線工作,卡片參數(shù)和編程信息等保存在非易失性存儲(chǔ)器內(nèi);支持多種讀卡技術(shù)(PolarisTM, ShadowProxTM, KantechTM XSF 和 26 位 Weigand)
3、警探測(cè)器和告警處理單元
報(bào)警探測(cè)器包括煙感探頭、溫濕度感應(yīng)探頭、水淹探測(cè)器、紅外微波雙鑒探頭、紅外線光束對(duì)射探頭等,用于監(jiān)測(cè)變電站設(shè)備和環(huán)境的異動(dòng)情況。所有報(bào)警探測(cè)器的告警限值可以通過(guò)軟件設(shè)定。
報(bào)警探測(cè)器采集的干節(jié)點(diǎn)告警狀態(tài)最先經(jīng)過(guò)報(bào)警主機(jī)的處理,并完成一些邏輯關(guān)系,一方面可以通過(guò)電話線方式將警情傳送到主控中心,另一方面以數(shù)據(jù)的形式通過(guò)RS232/485串口上傳到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器并最終到達(dá)監(jiān)控中心。在監(jiān)控中心,監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件根據(jù)事先的設(shè)定程序,執(zhí)行一系列關(guān)聯(lián)操作,如對(duì)指定監(jiān)控點(diǎn)圖像進(jìn)行錄像,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器啟動(dòng)變電站相關(guān)位點(diǎn)照明、控制一體化球形攝像機(jī)到相關(guān)預(yù)置位點(diǎn)等等。
3、其他設(shè)備
變電站監(jiān)控前端可根據(jù)系統(tǒng)需要,配備變電站專用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜放置站端設(shè)備,配備麥克風(fēng)、喇叭等語(yǔ)音設(shè)備通過(guò)系統(tǒng)軟件實(shí)施廣播、對(duì)講等功能,配備防雷設(shè)施、直流供電電源、不間斷供電電源等等。
4、監(jiān)控中心
監(jiān)控中心的概念包括主控中心(調(diào)度中心)和區(qū)域監(jiān)控(巡檢)中心。主控中心以權(quán)限管理的方式管理監(jiān)控各區(qū)域監(jiān)控中心,主控中心的功能和區(qū)域監(jiān)控中心的功能基本相同,所以在此以區(qū)域監(jiān)控中心為例一并敘述。
遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的基本功能是完成所轄變電站圖像的實(shí)時(shí)顯示、控制、存儲(chǔ)、管理等功能,其硬件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)服務(wù)器、值班員工作站、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、存儲(chǔ)打印設(shè)備等組成,其核心是“網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件”。
1 遠(yuǎn)程監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)接口
根據(jù)電力通信網(wǎng)絡(luò)的具體現(xiàn)狀,為使監(jiān)控中心和變電站站端建立IP網(wǎng)絡(luò)連接,網(wǎng)絡(luò)接口可采用下列三種接口方式:E1接口:G.703信號(hào)收發(fā)(ITU-T G.703建議);10BASE-T標(biāo)準(zhǔn)LAN接口,符合IEEEE802.3/ETHERNET標(biāo)準(zhǔn);100BASE-TX標(biāo)準(zhǔn)LAN接口, 符合IEEEE802.3U/ETHERNET標(biāo)準(zhǔn)。
2 系統(tǒng)服務(wù)器
監(jiān)控中心設(shè)系統(tǒng)服務(wù)器,安裝Windows操作系統(tǒng)以及Launch網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件,并根據(jù)需要配備大容量硬盤或外置存儲(chǔ)設(shè)備。系統(tǒng)服務(wù)器硬件要求P4 2G以上CPU,256M以上內(nèi)存,自帶32M顯存顯卡的工控式PC。
系統(tǒng)服務(wù)器作為監(jiān)控中心的系統(tǒng)操作平臺(tái),主要負(fù)責(zé)接收、存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)和查詢遠(yuǎn)端變電站上傳的視音頻、告警、數(shù)據(jù)信號(hào),同時(shí)執(zhí)行強(qiáng)大的系統(tǒng)管理功能,包括管理系統(tǒng)用戶和設(shè)定用戶權(quán)限、管理和配置系統(tǒng)設(shè)備、對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處理、作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器管理網(wǎng)絡(luò)用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等等。而這一切功能都是以量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件為核心實(shí)施的。
3 值班員工作站
值班員工作站可根據(jù)需要集中或分散地設(shè)在運(yùn)行班組、保衛(wèi)部門、安監(jiān)部門或值班領(lǐng)導(dǎo)處,對(duì)于監(jiān)控變電站數(shù)量較少的系統(tǒng)可將系統(tǒng)服務(wù)器兼做值班員工作站。值班員工作站硬件要求P4 1G以上CPU,256M以上內(nèi)存,自帶32M顯存顯卡的工控式PC。
值班員工作站安裝Windows操作系統(tǒng),通過(guò)IE瀏覽器(如需要也可安裝量子網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件)對(duì)下轄各變電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,包括:
● 啟停錄像功能,控制攝像機(jī)動(dòng)作,控制雨刷、照明開(kāi)關(guān)和變電站其他控制操作動(dòng)作;
● 顯示系統(tǒng)和各變電站電子地圖,顯示布防和撤防狀況和進(jìn)行布防和撤防;
● 對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行各種分割顯示、輪巡顯示、全屏及縮放顯示;
● 監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài),自動(dòng)生成運(yùn)行日志,自動(dòng)進(jìn)行維護(hù)管理;
● 查詢報(bào)警狀況和記錄,歷史錄像記錄和管理;
● 打印輸出實(shí)時(shí)的和歷史的各種數(shù)據(jù)、報(bào)表、圖像。
4 、Launch網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件
Launch網(wǎng)絡(luò)視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件作為監(jiān)控中心對(duì)下轄變電站遠(yuǎn)程管理和值班運(yùn)行的核心,對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理和維護(hù)。該應(yīng)用軟件能提供標(biāo)準(zhǔn)軟件接口,即二次開(kāi)發(fā)手段,使得其他網(wǎng)絡(luò)用戶能對(duì)圖像信息進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)應(yīng)用。同時(shí),該應(yīng)用軟件能夠很好地支持系統(tǒng)的擴(kuò)充,當(dāng)系統(tǒng)改造或擴(kuò)充時(shí),不必修改程序和重新組裝軟件就能實(shí)現(xiàn)功能的具體要求。其具體功能在下一章詳細(xì)論述。[nextpage]
5 其它設(shè)備
監(jiān)控中心可根據(jù)系統(tǒng)需要增設(shè)圖像打印機(jī)、光盤刻錄機(jī)、不間斷供電電源等設(shè)備以及避雷器、隔離變壓器等防雷抗干擾設(shè)備。
系統(tǒng)如下圖所示:
3. 系統(tǒng)功能及應(yīng)用
ATW ImagineWorld系統(tǒng)通過(guò)為你提供遠(yuǎn)端的各種實(shí)時(shí)的信息(圖像,報(bào)警,聲音等),從而讓你快速了解到遠(yuǎn)端情況,作出反應(yīng),完成對(duì)遠(yuǎn)端的監(jiān)控與業(yè)務(wù)管理。具體有如下功能:
3.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控/交互式的遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)管理
利用ATW ImagineWorld提供的實(shí)時(shí)圖像,可即時(shí)了解情況,更可進(jìn)一步通過(guò)聲音的雙向交流,從而達(dá)到交互式的遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)管理的目的,ATW ImagineWorld既可用固定攝像機(jī)對(duì)其中的重要儀器儀表集中監(jiān)視,也可遠(yuǎn)程操縱帶云臺(tái)攝像機(jī)或一體化球型攝像機(jī)縱觀全局或進(jìn)一步了解細(xì)節(jié)等。
3.2 報(bào)警核實(shí)
誤報(bào)、虛報(bào)是困擾著保安及管理人員的一大難題,常有很多報(bào)警被證明是錯(cuò)誤的,并不需要采取任何行動(dòng)。因此迫切需要在采取行動(dòng)之前有足夠的現(xiàn)場(chǎng)信息以作出進(jìn)一步判斷,以便減少誤報(bào)所造成的損失。象現(xiàn)在的住宅小區(qū)等等的報(bào)警都是通過(guò)電話呼叫報(bào)警的辦法,若是碰到?jīng)]有應(yīng)答或密碼錯(cuò)誤等情況,誤報(bào)便產(chǎn)生了。
現(xiàn)在的報(bào)警核實(shí)一般是保安管理人員進(jìn)入實(shí)地查看;這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,并且有時(shí)存在潛在的危險(xiǎn)。如無(wú)關(guān)人員有時(shí)先期進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),他們不知道發(fā)生了什么和還會(huì)發(fā)生什么,并且他們也不知道如何保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。
ATW ImagineWorld可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)圖像和報(bào)警前后錄像的查看,監(jiān)控人員可以確定應(yīng)如何采取行動(dòng),派一個(gè)管理人員,還是要通知警察,或者消防隊(duì)救火。其報(bào)警前后的錄像也可用于取證。
3.3 遠(yuǎn)程分散點(diǎn)的輪巡
ATW ImagineWorld的輪巡比人的巡更范圍更大,數(shù)量更多,距離更遠(yuǎn)。此種“電子巡更”更加安全,有效和經(jīng)濟(jì)。僅在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)人才到現(xiàn)場(chǎng),所需人力降至最少,而在人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前可充分了解那里的情況,減少了危險(xiǎn)的發(fā)生。
3.4 遠(yuǎn)程介入/預(yù)防
在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生事故的時(shí)候,在保安或管理人員等到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)處理前,ATW ImagineWorld可即時(shí)遠(yuǎn)程介入現(xiàn)場(chǎng),防止事態(tài)擴(kuò)大。如可利用Launch ImagineWorld的8個(gè)控制輸出遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備(電源,警號(hào),大門等);進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)廣播,喊話等以維持秩序等。
3.5 報(bào)警功能
電力變電站遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警種類可分為外圍報(bào)警和內(nèi)部報(bào)警兩類。
外圍報(bào)警包括變電站事故報(bào)警、電力設(shè)備狀態(tài)變化及故障報(bào)警、消防報(bào)警、防盜報(bào)警、防火報(bào)警、電力設(shè)備水浸報(bào)警、門禁報(bào)警、非法闖入及畫面異動(dòng)報(bào)警等,主要通過(guò)告警處理單元或變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)到達(dá)監(jiān)控中心。報(bào)警事件發(fā)生后,監(jiān)控終端將發(fā)出聲光提示并 顯示報(bào)警位置和類型。監(jiān)控中心將人工或按預(yù)定程序發(fā)出控制指令,聯(lián)動(dòng)相應(yīng)報(bào)警目標(biāo)的圖像監(jiān)視,指定相應(yīng)攝像機(jī)進(jìn)行錄像,啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)照明、警笛等。相關(guān)設(shè)備啟動(dòng)后,應(yīng)在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉,且現(xiàn)場(chǎng)照明在白天(時(shí)間段可設(shè))可不打開(kāi)。
內(nèi)部報(bào)警主要包括前端視頻信號(hào)中斷報(bào)警和系統(tǒng)服務(wù)器磁盤容量空間報(bào)警。一旦因攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器之間線路故障、網(wǎng)絡(luò)故障、設(shè)備故障等原因,導(dǎo)致視頻信號(hào)中斷丟失,或系統(tǒng)服務(wù)器的錄像存儲(chǔ)空間超過(guò)預(yù)定值,系統(tǒng)能夠立即檢測(cè)到并做出聲光報(bào)警提示和日志記錄等相應(yīng)動(dòng)作。
報(bào)警級(jí)別可根據(jù)需要設(shè)定為嚴(yán)重報(bào)警、一般報(bào)警兩級(jí)。報(bào)警信號(hào)、報(bào)警內(nèi)容可在任何畫面自動(dòng)顯示。所有報(bào)警信息均自動(dòng)保存,可由報(bào)警信息檢索回放相應(yīng)的圖像錄像,有需要時(shí)可打印輸出。發(fā)生多點(diǎn)報(bào)警時(shí),按報(bào)警級(jí)別高低優(yōu)先和時(shí)間優(yōu)先的原則顯示存貯。
3.6 門禁控制功能
只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的員工才能進(jìn)入到其相對(duì)應(yīng)的工作區(qū)域,特別是可以控制重要區(qū)域人員的進(jìn)出,并且系統(tǒng)都存儲(chǔ)員工的進(jìn)出記錄,以便今后發(fā)生情況有據(jù)可查。
4. 典型方案設(shè)計(jì)舉例
現(xiàn)以某變電局(中心控制室)對(duì)變電所的安防系統(tǒng)方案為例,具體介紹方案設(shè)計(jì):
1、對(duì)變電所的各種關(guān)鍵設(shè)備(主變壓器,各刀閘開(kāi)關(guān)閉合情況,變壓器開(kāi)關(guān)的油位情況)采用固定攝像機(jī)直接監(jiān)控;對(duì)變電所的周圍環(huán)境,設(shè)備工作場(chǎng)地等用一臺(tái)一體化球型攝像機(jī)進(jìn)行大范圍的監(jiān)控。
2、對(duì)應(yīng)周界,采用電網(wǎng)方式進(jìn)行防護(hù),在變電器區(qū)域內(nèi)采用室外紅外探測(cè)器進(jìn)行二道防護(hù),防止人員進(jìn)入此重點(diǎn)區(qū)域。同時(shí)在辦公區(qū)域內(nèi)增加門磁和紅外雙鑒探測(cè)器,在重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)安裝煙感探測(cè)器。
3、在設(shè)備工作場(chǎng)所,電站大門及出入通道等在進(jìn)行圖像監(jiān)控的同時(shí),配備門禁系統(tǒng),防止外人入侵,并有人員進(jìn)出記錄。同時(shí)大門的讀卡器可以做為考勤點(diǎn)。[nextpage]
具體器材配置如下:
5. 系統(tǒng)綜述
針對(duì)變電站的不同情況,我們做出3種不同的安防系統(tǒng)方案:
1、偏遠(yuǎn)的小型變電站:
對(duì)于此種類型的變電站,我們只安裝報(bào)警系統(tǒng),而不安裝視頻系統(tǒng)。報(bào)警主機(jī)前端連接煙感探頭、溫濕度感應(yīng)探頭、水淹探測(cè)器、紅外微波雙鑒探頭、紅外線光束對(duì)射探頭等,用于監(jiān)測(cè)變電站設(shè)備和環(huán)境的異動(dòng)情況。系統(tǒng)報(bào)警后可以通過(guò)電話線或者GSM網(wǎng)將報(bào)警信息傳送到主控中心。
2、一般的變電站:
此種類型的變電站需要有視頻監(jiān)控系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)。但沒(méi)有網(wǎng)絡(luò),無(wú)法做到遠(yuǎn)程的視頻傳輸,只能在本地進(jìn)行錄像。系統(tǒng)報(bào)警后,報(bào)警主機(jī)可以通過(guò)電話線或GSM模塊將報(bào)警信息傳送到主控中心,主控中心馬上派人到變電站,可以調(diào)看報(bào)警時(shí)候的錄像,進(jìn)行警情的核實(shí),并將報(bào)警錄像導(dǎo)出作為證據(jù)處理。
3、重要變電站
此種類型的變電站需要有視頻監(jiān)控系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng),而且要求有電話和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。主控中心可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)查看前端變電站的情況。并且可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與前端變電站的人員實(shí)現(xiàn)對(duì)講功能。系統(tǒng)報(bào)警后,報(bào)警主機(jī)可以通過(guò)電話線或GSM模塊將報(bào)警信息傳送到主控中心。另一方面,報(bào)警主機(jī)將報(bào)警信號(hào)傳送給網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將此報(bào)警信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到主控中心,做到警情傳送的雙重保險(xiǎn)。主控中心人員在監(jiān)控中心,通過(guò)監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件根據(jù)事先的設(shè)定程序,執(zhí)行一系列關(guān)聯(lián)操作,如對(duì)指定監(jiān)控點(diǎn)圖像進(jìn)行錄像,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器啟動(dòng)變電站相關(guān)位點(diǎn)照明、控制一體化球形攝像機(jī)到相關(guān)預(yù)置位點(diǎn)等等。對(duì)前端的警情進(jìn)行核實(shí),并根據(jù)情況派出相關(guān)人員去變電站處理突發(fā)情況。