变电站视频与环境监控系统技术方案

1、变电站视频和环境监控系统技术方案目录第一章项目概述3第二章项目需求分析和建设目标5第三章系统性能要求83.1主站系统83.2站侧系统93.3系统设备的环境条件要求103.4系统设备可靠性要求113.5系统软件要求3.6视频和音频编解码标准113.7系统抗干扰措施要求113.8系统建设的技术要求123.9电源要求12第四章系统设计134.1系统设计原则和设计规定134.2数字视频和环境监控系统的设计154.3数字IP视频和环境监控系统的优势224.4系统功能23第五章经济和社会效益分析265.1经济效益分析265.2社会效益分析26第六章主要设备性能参数276.1网络高速球机276.2网络智能中

2、速球296.3网络固定摄像机326.4网络高清摄像头346.5 SVR存储器376.6视频管理监控软件38第7章参考配置列表41。第一章项目概述随着计算机技术、网络通信技术、电力系统保护和自动控制技术的发展，变电站自动化运行水平不断提高，大大减少了人为事故，使无人值班变电站逐渐成为可能，已成为电力系统的发展趋势。目前已经实现了将生产现场设备的运行数据和状态传输到远程调度中心，调度中心还可以对远程现场设备进行控制和调节，也就是常说的“遥测、电信、远动、遥控”。作为无人值班变电站，只有四遥是不够的，因为调度中心无法了解现场情况，所以一些“防火防盗”等安全防范措施无法实现。所以变电站还是需要有人日夜

3、守护的。随着计算机技术、多媒体技术和通信技术的飞速发展，图像、声音等多媒体信号的数字处理和远程传输技术已经相当成熟。将这一成熟技术引入电力调度自动化系统，在四遥装置的基础上增加第五遥遥视，实现防盗、防火和出入口管理，将实现真正的“无人值守”。随着无人值班变电站管理模式的普及，变电站遥视预警系统正适应电力部门的这一需求。调度中心、集控中心等相关部门可通过现有的电力通信网络，实现对所属变电站的远程实时图像监控、远程故障和事故报警接收和处理。采集前端视频数据和监控数据并进行编码，通过TCP/IP网络将编码后的数据传输到网络可以到达的客户端。客户端接收编码后的音视频数据和监控数据，并对其进行监控、存储

4、和管理。变电站遥视报警系统为实现无人值班或无人值守变电站/变电站提供了有力的技术保障，从而推动电网管理向自动化、集成化、集中化和智能化发展。目前，我省已建成110kV及以上变电站近千座，其中部分变电站未安装视频和环境监控系统。已安装视频和环境监控系统的变电站主要采用嵌入式网络视频服务器+模拟摄像机的结构，仍然存在几个缺点:1.传统模拟摄像机的清晰度无法满足变电站对设备遥视的高要求。目前电力监控系统中视频图像数据的采集采用一般的传统工业CCD摄像机，30万图像，标准光学镜头器件，图像的清晰度彩色不高于480线，黑白不高于500线。2.环境对相机的干扰传统的模拟摄像机需要铺设视频线、电源线和控制线

5、。在变电站这样的特殊环境下，各种输电线路都会受到变电站交变电场产生的电源或磁场的干扰，从而干扰监控系统。3.铺设线路多，施工复杂。目前，传统的监控系统主要由摄像机、嵌入式网络视频服务器、监视器、录像机等组成。，由视频电缆和控制电缆连接。本地图像监控系统一般采用模拟传输方式，采用视频电缆(少数采用光纤)，传输距离不能太远。实现该系统需要铺设大量的视频线、控制线和电源线，使得系统建设复杂化，带来巨大的人力物力支出。4.复杂系统扩展。系统监控点和存储容量的扩展是复杂的。传统的监控系统使用多个NVS作为视频存储设备，逐个操作NVS非常麻烦。而且，由NVS组成的系统的简单功能已经不能满足电力系统监控的复

6、杂要求。随着监控系统在电力生产中的广泛应用，建成后需要增加监控点时，需要考虑增加NVS和存储空间。4.系统无法实现自动冗余。目前嵌入式网络视频服务器采用模拟摄像头硬件接入，不具备硬件冗余功能。当嵌入式网络视频服务器出现故障时，相应变电站视频及环境监控系统的所有视频图像无法上传到集控站，导致集控站无法正常监控变电站设备的运行。无人值守后，变电站的安全运行存在隐患。5.存储硬盘出现故障后，视频文件无法自动修复。目前，的系统录像功能主要是通过嵌入式网络视频服务器来实现的。但是，嵌入式网络视频服务器不能配置RAID控制器，不支持RAID 0、1、3、5等冗余功能。当自身8个存储硬盘损坏时，存储的录像文

7、件无法自动恢复，不支持硬盘热插拔功能。如果一个硬盘出现故障，往往需要中断系统才能更换，因此视频数据存在安全隐患。6.墙壁入侵报警系统误报率高，可靠性差。目前该系统的墙壁入侵报警系统主要采用红外相关无源探测器，全称是“光电光束探测器”。其基本结构包括瞄准孔、光束强度指示器、球面透镜、LED指示器等。它的探测原理是红外光通过LED红外发光二极管传输到很远的距离，然后通过光学反射镜聚焦被接收器接收。当灯被切断时，会发出警报。红外线是一种不可见光，会传播。投射时会形成锥形光束。红外光不是一秒钟间歇发射1000束，所以是脉动红外光束。当有人越过监控保护区域时，使用光束中断模式的探测器会中断不可见的红外光

8、束并发出警报。常用于室外围栏报警，总是成对使用:一个发射，一个接收。发射器发射一种或多种人眼不可见的红外线，形成警戒线。当有物体经过，光线被遮挡，接收器的信号发生变化，放大后会发出报警。所以鸟类飞过，小动物经过，地面震动或者风吹树叶遮挡等。，就会引起报警，所以系统误报率高，可靠性差。第二章项目需求分析和建设目标变电站无人值守后，变电站内二次和二次设备的实时运行状态和数据采集变得十分必要。SCADA系统虽然可以实现一些数据的采集和控制，但不能监控整个变电站的设备外观和站区的防火防盗。因此，视频及环境监控系统在变电站的应用可以弥补无人值守变电站的防火防盗问题。使变电站的运行和生产更加稳定可靠。以下

9、是变电站监控系统的主要要求:实时监控重点变电站和重要机房的全方位视频监控。实现变电站区域的远程实时监控、监视和语音对讲；摄像机可昼夜监控，清晰度高，可监控变电站内变压器、断路器等重要运行设备的外观和运行状态，以及刀闸、开关、重要仪表和蓄电池(主控室、高压室、电容器室、通信室、蓄电池室、电缆夹层等)的状态。).全天候保护，可控云台和镜头。车站监控工作站，中文Windows操作界面，多模式屏幕显示，可将数字信号还原成模拟信号在电视墙和DLP屏幕上显示。电子地图的多级监控可以方便的在地图上添加镜头。可以实现基于地图形式对前端设备的控制。录像:事故发生后，为事后分析事故提供相关影像资料。监控图像各种控

10、制模式的实时录像，历史和报警图像的检索和回放，各种控制参数的设定等。操作/控制记录、查询、统计等。密码控制、上下权限控制机制等。，可以记录重要的系统操作。图像时间叠加，叠加年、月、日、小时、分钟、摄像机编号和区域名称可以单独设置。事后调查方便事故后查询，用于事故发生时帮助技术人员查看变电站情况，尽可能避免事故再次发生。现场操作说明各类变电站操作应严格遵守操作规程，操作不当会造成危害。但是变电站的各种操作比较复杂，需要结合相应的保障措施，将误操作的可能性降到最低。视频环境监控系统的远程实时监控功能，可以实现值班人员对远程变电站运行人员的操作进行指导，如果发现任何误操作，可以通过监控或手机、时间等

11、方式提醒运行人员，确保操作万无一失。安全预防通过使用各种传感器，如烟雾传感器、红外微波探头、门禁传感器、水浸传感器、温湿度传感器、电压电流传感器等。当感应到安全隐患时，接收到的报警信号会及时传送到调度中心进行相应的处理。远程监控和管理的要求电力系统各种生产设备类型复杂，地域分布广，人工维护难度大。同时，为了满足减员增效和现代化管理的要求，对监控系统特别是远程监控的可靠性、可用性和可维护性提出了更高的要求。多功能监控的要求电力工业遥视要求在现有的电力信息网络如局域网、互联网、内联网上，能够实时监控各个变电站的图像、光照、温度、声音等。视频可以调用，声音也要包含。同时，对监控容量的事件进行有效报警

12、，为实现真正的无人值守变电站提供安全技术保障。数字化的要求随着网络技术和计算机技术的发展，基于TCP/IP协议的IP网络应用越来越广泛。高速骨干网的建成和各地高速接入系统的快速发展，促进了基于IP技术的各种视频通信应用。对于已经实现数字化应用的电力系统，其计算机网络资源相对丰富。结合当前视频监控的数字化发展趋势，构建基于网络的数字监控系统。这将是电力安全监控系统的发展趋势。因此，方案设计应确保建成的视频和环境监控系统将是一个易于扩展、升级和管理的远程网络综合信息平台。能实现视频/报警信号采集、系统实时控制、智能联动、图像数字存储、智能视频检索、信号远传、远程控制等功能的安防及分级管理系统。设备

13、控制采用区域检测中心集中管理与局领导办公室或相关职能部门分散管理相结合的模式。整个监控系统的设计原则是监控中心和各子系统独立运行，互不干扰地实现各自的控制功能。该系统采用先集中后分散的设计思想，可以根据变电站的实际需要不断扩展和升级，既有效保护了工程投资，又使系统不落伍。本监控系统的具体建设目标是:1.视频及环境监控系统为主系统，用于变电站开关场地、高压室、主控室、电容器室、主变及蓄电池室的视频监控、语音对讲及环境监控，并与安防、消防、门禁等系统互联，与调度自动化系统、变电站自动化系统联动。可实现现场工作行为远程监督、倒闸操作辅助监控、事故故障辅助分析、辅助安全等功能。，为事故处理、反事故演练

14、、应急指挥等提供灵活统一的综合应用支持。2.环境监测系统是主体。各种探测器安装在变电站开关站、电缆沟、控制室、围栏等处。形成电子围栏，可根据变电站的实际情况和具体要求灵活部署和解除，也可配备全天候部署报警监控状态。一旦检测到非法入侵、火灾、水浸等报警信号，会立即传送到监控中心以声光形式报警，同时启动录像系统。3.视频监控系统配合报警监控系统，通过各种防范措施提高安全监控系数和监控效果。重要部位安装网络型高速智能球形摄像机系统，可灵活设置图像监控模式，如连续录像模式、动态感应录像模式(即图像上出现移动物体时)、报警联动录像模式(即报警探测器触发时，录像机自动转到报警位置并开始录像)，监控中心可任

15、意控制前端智能球形摄像机的旋转和镜头的拉伸，捕捉最佳图像和画面效果。4.区域集控中心作为整个系统的二级管理中心。整个系统的运行和设备的控制全部由安装在集控中心的智能数字控制系统完成(包括IP存储管理器、图像管理服务器、WEB服务器、流媒体服务器等。).集控中心将对区域分站进行集中管理，同时传输到我局通信机房图像监控系统的统一平台，相关职能部门的办公室可作为监控系统的分控终端，足不出户即可了解各监控点的情况，大大节省了管理人员的时间，提高了管理效率。5.构建多媒体网络安全系统。集控中心的数字化智能主控设备具有强大的网络功能，不仅可以在我局局域网上进行分发和管理，还可以传输到省电网公司和南方电网总

16、部的视频及环境监控系统平台，实现远程监控。该功能使监控信号的传输能够跨越地域限制，无论在哪里接入网络，都能看到电站监控现场的图像信号。6.系统采用多向冗余配置，可靠性和稳定性高。存储代码和网络传输设备的损坏不会影响系统的正常运行。第三章系统性能要求按照管理权限，变电站视频及环境监控系统主要包括主站系统和变电站终端系统。主站系统可分为局大楼传达室图像监控系统统一平台和区检中心集控站。3.1主站系统主站系统是整个系统的管理和维护中心，具有完整的系统功能。该系统应该是一个分布式结构，由若干服务器、工作站、网络设备和支持设备组成。应选用符合国际标准的通用、先进、可靠的计算机硬件，硬件必须功能完善、性能

17、稳定、维护方便。系统在结构和功能上应该是分布式的。系统应考虑容量、结构和功能设计的可扩展性，硬件配置应随时扩展，无需修改任何软件。主要应用服务是冗余配置和分布式的，主要性能要求如下:系统支持的最大变电站数量 500个；系统支持的最大摄像机数量 10000台；系统支持的最大同时登录用户数100；工作站计算机显示分辨率1024768；服务器平均CPU资源占用率30%；单画面视频浏览分辨率702576；视频浏览帧率25/s；单个工作站最大视频浏览次数 16次；同一屏幕上可同时监控的变电站数量 16个；系统时钟精度0.5s；图像控制切换响应时间1s；数据转发延迟1s；前端控制延迟1s；监控画面显示与实

18、际事件的时间差2s；运行数据应保存1个月；系统登录时间3s；电子地图支持的地图图层最大数量32；3.2站端系统终端系统主要用于变电站开关站、高压室、主控制室、电容器室、主变压器室、蓄电池室的视频监控、语音对讲、环境监控，并与安防、消防、门禁等系统互联，与调度自动化系统、变电站自动化系统联动。实现了现场工作行为远程监控、倒闸操作辅助监控、事故故障辅助分析、辅助安全等功能。主要由各种摄像机、探测器和传输设备组成，网络编码、存储和传输设备的冗余配置和分布。主要性能要求如下:系统可用性 99%；视频存储时间1个月；系统平均无故障工作时间MTBF 100000小时；平均故障修复时间MTTR0.5小时；视

19、频控制切换响应时间 1秒；响应时间: 1秒；车站监控屏幕显示与实际事件的时间差 0.5秒；从报警到系统自动记录相应画面的时间差 1秒；每个报警探头的报警与背景信息显示的时间差 0.5秒；每个报警探头的报警与监控中心的显示时间差小于1秒；系统时钟精度 1秒；系统的使用不能影响被监控设备的正常运行；系统的局部故障不会影响整个监控系统的正常工作；系统应具有自诊断功能，能从各种程序错误和干扰中自动恢复，软硬件故障应能诊断故障并及时报警。系统应该有能力处理多个同时发生的事件；设备应具有防雷和强抗电干扰能力。3.3对系统设备环境条件的要求3.3.1房间环境条件:温度:-5 55相对湿度: 95%(c)接地

20、电阻:1欧姆(可根据需要设定)3.3.2室外环境条件:温度:-15 65相对湿度: 95%(c)接地电阻:1欧姆(d)环境噪音: 50分贝/SPL抗震能力:地震烈度:7度。(b)地面水平加速度:0.2g地面垂直加速度:0.1g3.4系统设备可靠性要求为保证系统的正常运行，系统设备必须具备以下可靠性保证:(a)系统的使用不能影响被监控设备的正常运行。(b)系统的局部故障不会影响整个监控系统的正常运行。(c)系统的主要设备存在结构和功能冗余，系统不能存在瓶颈问题。(d)系统设备采用模块化结构，便于故障排除和更换。(e)系统设备应具有自诊断功能，能从各种程序错误和干扰中自动恢复，软硬件故障应能诊断故

21、障并及时报警。(f)系统应当有能力处理多个同时发生的事件。(g)系统设备应具有防雷和强抗电干扰能力。3.5系统软件要求(一)图像监控系统必须采用标准化、网络化、免维护的结构，具有高可靠性和安全性，同时符合ISO/OSI开放系统互联标准。(b)图像监控系统应为其他系统提供标准的图像接口，以便于其他系统的调用和二次开发。(c)图像监控系统提供的支持软件可以支持用户进一步开发应用软件。3.6视频和音频编解码标准3.6.1图像监控系统选择的视音频编解码标准直接影响系统的整体性能，因此视频流解码和图像存储记录应采用低误码率、满足电力远程实时图像监控需求的国际标准。3.6.2视频编解码标准采用H.264。

22、3.6.3语音对讲系统的音频压缩标准音频压缩标准是G.723.1或G.729.3.7系统抗干扰措施要求3.7.1系统应有完善的防雷措施，系统应按要求配备视频信号避雷器、数据信号避雷器和电源避雷器。3.7.2系统与外界的接口处应根据需要安装隔离变压器或光电隔离装置，以防止外界干扰信号的侵入。3.7.3应采用各种带屏蔽层的铠装阻燃电缆，所有电缆屏蔽层应集中在控制室进行单端接地。3.7.4当摄像设备安装在220kV及以上的高压导体附近时(如悬挂在母线或线路绝缘子框架上)，应考虑系统过电压的影响，必要时可采用光缆传输实时图像信息。3.7.5设备应有工作接地和外壳接地，并应有明显标志。3.8系统建设的技

23、术要求3.8.1系统建设应符合电力系统的各项相关规章制度，以保证一次设备的带电距离。3.8.2摄像机的位置应选择在便于观察和日后设备操作维护的地方。3.8.3电缆敷设应充分利用车站电缆沟和电缆架，必要时可通过镀锌铁管或PVC管沿变电站外墙敷设。在电缆沟内敷设时，不允许与一次电缆敷设在同一层。3.8.4系统设备应有标识，标识至少应包括:设备名称、制造商、生产日期或批次、电源额定值等。3.8.5系统的所有在线端子和引线应采用颜色、规格、标记、编号等方法进行标识，以便于安装时查找和长期维护。3.9电源要求根据变电站供电的实际情况，变电站系统采用DC/交流逆变电源。逆变电源外接一路交流220VAC电源

24、、一路DC 48VDC(通信室)或一路DC 220VDC(主控室)，两路电源均为变电站现有电源。确保系统的不间断运行。监控中心设备采用不间断电源，以保证系统在市电或照明断电时仍能正常工作。所有设备由机柜分配器集中供电，功率分配器的功率根据系统的大小确定，有一定的功率冗余。配电装置必须具有防雷和过压保护能力。第四章系统设计4.1系统设计原则和设计规则设计原则为保证系统建成后的顺利运行，满足未来技术发展的需要，在本次视频及环境监控系统工程设计中，我们坚持长期规划、分布式实施的原则，将系统建成一个高起点、易扩展、易升级、易管理、易使用的监控系统。1.实用性和可靠性原则在本次视频及环境监控系统项目中，

25、我们首先考虑实用性和可靠性，遵循以应用为导向、以实际效果为导向、急用先行、逐步完善的原则，确保所用技术和设备成熟可靠。在系统的设计和实现中，应充分考虑系统的可靠性。总体设计中的关键部分必须采取足够的备份措施，重要网络部分应采用先进可靠的容错技术。2.先进性、成熟性和发展性原则在满足实用原则要求的基础上，结合变电站的实际情况，选用先进的设备、优化的结构、综合布线和多媒体控制技术，将系统的技术水平定位在较高水平，以适应新世纪现代生产管理发展的需要。系统建设适应行业发展，充分考虑变电站系统特点，在总体设计、设备配置、通信方式、管理方式、维护方式等方面具有一定的先进性。它采用国际标准，也是一项成熟的技

26、术。该系统具有良好的扩展性，充分保证了未来添加的新设备和新功能能够简单方便地与原有系统相结合。3.开放和标准化原则系统采用的布线设计、通信协议、系统设备和布线材料符合国际标准、国家标准、行业标准、各类标准和相关行业标准。充分利用不同网络的优势，将它们有机地结合起来，为信息交换和设备互操作创造有利条件。系统的结构设计和布线材料符合ISO/IEC11801综合布线标准和CECS: 72/97国家建筑和建筑物综合布线系统设计规范。网络硬件设备的选择、构建和安装符合ISO9002标准。4.经济原则在完成系统建设目标的基础上，力争以最少的投入获得最大的效益。在网络设计和设备选型中，采用高性价比的方案和设

27、备，既能最大化资金投入产出比，又能降低整个系统的运行成本，以较低的人员和资金投入维持系统的正常运行。5.可维护性和可管理性原则网络设计和设备选型应具有安装和配置方便的特点，尽可能采用先进、直观的管理手段，能够合理分配、平衡和调整网络资源，监测和控制网络运行，并具有一定的故障自检和系统恢复能力。6.灵活性原则系统的设计方案应具有较强的灵活性，采用标准化的布线方式和设备，方便连接传感器检测、报警联动录像等功能。入系统，以便于以后系统扩展和设备更新。4.1.2系统设计规则和标准GB50198民用闭路电视系统工程技术规范EIA/TIA-569商业建筑布线系统管道和空间位置标准GBJ16-87建筑设计防

28、火规范GB12663-90防盗报警控制器通用规范DL409-94电气安全工作防火GA/T75-94安全工程程序和要求JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范LGBJ42-84建筑结构设计统一标准GBJ115-87工业电视系统设计规则GB8566-88计算机软件开发规程GB50168-92电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范DL-108-91电力安全工作规程GBJ42-81工业企业通信设计规范GB50200-94有线电视系统工程技术规范GY/T121-95有线电视行业标准报警图像信号有线传输装置JGJ/46-88施工现场临时用电安全技术规范IE255/22-1高频干扰试验IE255/22-3辐

29、射电磁场干扰试验IE255/22-3静电放电干扰试验GB/T17626.3视频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电快速瞬变脉冲群的抗扰度GB/T17626.5浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.6射频场感应的传导骚扰GB/T17626.8工频磁场抗扰度试验GB50217-94电力工程电缆设计规范DL/T621-1997交流电气设备的接地GB/T17626-1998电磁兼容试验和测量技术GB/T16435.1-1996体育设备与系统的接口(电气特性)ITU-T H.320窄带电视系统和终端设备标准ITU-T H.323网络电视系统和终端设备标准CCITT G.脉码调制通信系统网络的

30、703数字接口号标准用于px64 kbit/s视听服务的ITU H. 261视频编解码器标准ITU H. 263视频编解码标准ITU H. 264视频编解码标准DL 476-92电力系统实时数据通信应用层协议DL548-94电力系统通信站防雷运行管理规则4.2数字视频及环境监控系统的设计数字视频及环境监控系统主要由网络摄像机、IP智能存储设备、解码器、PC工作站、系统服务器和网络交换机组成。其系统结构如下:车站系统可分为五个部分:前端信号采集处理部分、信号传输部分、集控中心、环境数据采集和门禁系统。1.前端信号采集与处理部分采用IP网络摄像机，前端网络枪和球机负责对视频信号和控制信号进行编码，

31、转换成TCP/IP包在网络上传输。为了保证每个监控点到总开关的传输距离小于100米，数字视频信号可以通过接入层连接到总开关(见系统图)。采用SVR智能内存，每个都有两个10/100/1000Mbps的以太网端口，分别连接到系统的主交换机。SVR内存具有视频存储、网络传输、前端摄像头管理、用户管理和云台控制等功能。采用独立硬盘支持，支持硬盘热插拔，支持RAID 0、1、3、5数据冗余配置。例如，当系统使用五个硬盘组成RAID 5磁盘阵列时，系统根据需要将奇偶校验位写入阵列中的某个驱动器，并将数据和奇偶校验信息分布在阵列中的所有磁盘上。例如，磁盘3中的奇偶校验块是磁盘1。磁盘2中的奇偶校验块是磁盘

32、1、3、4和5上的数据的备份数据映像；磁盘1中的奇偶校验块是磁盘2、3、4和5上数据的备份数据映像，依此类推。如果磁盘出现问题，控制器可以使用奇偶校验块来重建数据，从而确保数据的使用和安全。传输通道采用电力系统现有网络。通过使用全数字IP网络摄像机，本地或远程管理用户可以通过普通的IE浏览器即WEB模式进行实时监控、管理和配置，而无需安装任何软件。百万像素的IP摄像头是一款清晰度和分辨率都很高的产品。安装在配电室、电容器室等地方，使设备和人员都能看得一清二楚。使用网络摄像机、屏蔽双绞线或光缆进行数据传输，可以很好地防止变电站强磁场环境的干扰。2.信号传输部分要实现IP网络监控，可以充分利用电力

33、系统的光纤网络。系统提供以太网接口，所有设备通过TCP/IP协议交换视频和数据信息，实现完全数字化和网络化。每台IP摄像机采用H.264编码方式，每路D1格式高清视频传输至少需要3M带宽。为了保证图像传输质量，建议从分站站到主集控中心至少保持50M的网络带宽。3.集控中心的设计集中控制是整个监控系统的心脏，负责管理系统的正常运行，协调各部分之间的有效配合。用户可以进行用户管理、实时视频浏览、视频检索和回放、接收和处理报警、实现报警联动、PTZ控制前端设备、电视墙视频解码。这部分包括:中央管理服务器、视频存储服务器(可扩展)、网络交换机和客户端软件。1)中央管理服务器用于集中配置前端IP快球，限

34、制用户对网枪的访问权限，配置视频服务器的编码器列表。负责用户管理。用户只有登录服务器才能配置和操作系统。负责系统中的用户管理。实现了软件和硬件权限的双重限制。软件权限可以分为操作权限和配置权限。硬件权限主要是指定这类用户可以操作的前端摄像头，管理员可以根据用户在系统中的位置和角色给用户分配适当的权限。配置相关流媒体服务器和录像服务器的IP地址以及被管理的编码器列表。对于系统中的每个摄像机，每个用户被分配一个控制权限级别，该级别为1-64。同时控制时，权限高的会夺取权限低的控制权。用户只有登录到中心管理服务器才能获得相应的配置权限，配置权限是完全绑定到用户的，这样用户从网络中的任何一点登录都可以

35、拥有相同的权限。中央管理服务器提供虚拟矩阵功能和报警管理。可提供数字视频切换、巡逻和分组切换以及报警联动管理功能。2)录像服务器(可扩展实现视频数据的多级存储)负责视频数据存储，可实现以下功能:支持视频录制。计划每周一次，可以精确到分钟。支持本地和网络数据存档功能，每天可定时多次备份。磁盘满报警，当磁盘容量低于设定值时，报警通知用户。3)客户端软件它可以安装在系统中的任何计算机上，以提供监控系统的主用户界面。用户可以使用客户端完成以下功能。实时视频浏览支持多达16张图片的实时视频浏览。用户可以在视频窗口进行设定巡视，调用预设的视频模式。在实时浏览过程中，用户可以方便地手动拍摄快照和录制本地视频

36、。以及配置和管理虚拟矩阵。有权限的用户可以通过客户端对前端摄像头和视频解码器进行统一编号，这个编号在整个系统中统一使用。用户可以在客户端配置虚拟矩阵，包括巡视、组切换、时间定时器等。用户可以在客户端使用这些设置来实现虚拟矩阵功能。嵌入式播放器模块可以实现视频的本地和网络检索和播放。报警处理，实现报警联动。IP前端设备参数设置。对前端摄像机进行PTZ控制。4.墙壁入侵报警系统由于原系统红外对射探测器可靠性差、误报率高，该方案采用电子围栏主动防盗报警方式。电子围栏周界报警系统一般由能量控制器(主机)、带脉冲电压的电子围栏和通信系统组成。主机产生脉冲电压，供给电子围栏，检测入侵者，发出报警信号。电子

37、围栏配件包括:应力柱、中柱、紧线器、线夹、电子线、警示牌等。通信系统主要通过电线连接到报警中心。主机在电子围栏上产生约5000伏的低能脉冲电压，可以有效击退和威慑入侵者。由于其脉冲间隔为1.30s，每个脉冲的最大能量低于5J，每个脉冲的最大功率为0.98mC，输出电流超过300mA的时间为0.91 ms，脉冲作用时间为3.12ms(欧洲测试报告CCA-DK 98-00166)，不会对人体造成伤害。当入侵者强行突破时，主机会感应并产生报警信号。能源控制器(主机)的联动报警输出信号传输到报警接入模块，由报警接入模块处理，完成一些逻辑关系，然后通过以太网以数据的形式上传到集控监控中心管理服务器。当前

38、端电子围栏报警时，监控中心管理服务器根据预设程序进行一系列相关操作，如记录指定监控点的图像，通过报警接入模块启动变电站内相关点的照明，控制一体化高速智能球形摄像机到相关预设点，自动弹出电子地图显示报警方位，启动应急照明，声光报警等。安装后，效果如下:其功能描述如下:该系统采用“堵为主，报警为辅”的先进周界安防理念，集威慑、封堵、报警、安防于一体。电子围栏有三个功能:威慑:在电子围栏上挂警示牌，告知并威慑入侵者，让其望而生畏，造成心理压力；当你触摸围栏时，你会受到不致命的高压电击。入侵者轻微触电，会因为更加害怕而放弃入侵。阻挡:电子围栏是有形的屏障，高度很难攀爬，电击很难通过；报警:当不法分子强

39、行突破、剪断或短路电子线路时，主机会发出触网、开路、短路三种报警模式，并将报警信号传输到报警中心。误报率极低，不受自然环境(如雾、雨、雪等)影响。)，地形和周长曲率。安全:先进的差分电压输出功能:周界内每条线都有咔哒声，相邻线之间有电压差，使周界围栏无懈可击。与红外周界安防系统(以下简称红外)相比，电子安全围栏(以下简称脉冲)具有更低的误报率，且不受环境影响。红外线受自然环境(如雾、雨、雪等)的影响。)和小动物，所以误报率很高，而且总是“狼来了”，所以保安容易粗心大意；脉冲不受地形和周长曲率的影响，但红外要安装在一条直线上；更何况脉搏可以先把不法分子挡在外围，报警时不法分子还在墙外。红外虽然能

40、报警，但不是有形的屏障，系统报警时不法分子已经入墙了。电子围栏成本低，维护方便。所有主机电路板均采用连接器连接，可随意更换；如果室外电子围栏电线被剪断，直接用线夹或紧线器连接，不需要熟练的专业人员操作。主机可提供备用电源(UPS)，7A/h电池可为每个防区供电6小时左右。它是一个完整的报警系统，使用场所突然断电不会影响主机的工作。主机有LED操作/报警指示，报警蜂鸣器，报警输出接口(常开、常闭干触点和12伏DC)与其他设备连接。围栏外形美观，能与周围环境融为一体。和国外相比，柱子上不用绝缘子，优点是不会给人电网的感觉；可以节省材料，降低成本；电子电缆不能从绝缘体上移动或拆除，更安全；不存在橡胶

41、绝缘子老化的问题。安装方便:采用复合材料作为接线柱，本身就是绝缘材料，不用考虑电子导线之间的绝缘，接线柱可以直接打孔穿线；无渗漏；无焊接；添加电子线时不需要额外的费用；立柱的安装角度可以随时调整，既缩短了工期，又满足了不同客户的要求。安装时间短。立柱(应力柱、中柱)具有很强的抗腐蚀性:能耐酸(强氧化性酸除外)、碱、污水、海水等。，其使用寿命是钢的几倍到几十倍；不生锈，不变形，使用寿命长。报警提示:报警25秒后所有报警输出停止，之后每1分钟提醒一次(报警时间为1秒)，直到有人复位。6.环境信息的收集整个系统环境数据采集系统主要分为两部分:前端传感器和系统数据采集器。前端传感器由温湿度传感器、水浸

42、传感器、风速传感器和红外相关探测器组成。主要功能是采集前端环境数据，通过RS485或开关信号采集和传输数据。设备选用国内知名品牌和国际进口品牌，以达到系统数据的高精度和稳定性。系统数据采集器:其主要功能是在前端对各个传感器的数据进行采集和处理，同时通过网口上传数据。数据上传后，保存在服务器中。4.3数字IP视频和环境监控系统的优势与传统的视频监控系统相比，数字视频监控系统是一个显著的飞跃，增加了更多的智能功能。更重要的是，数字视频文件更容易管理，例如，您可以通过自动图像分析找到目标图片。数字信息更容易通过网络传输；数字压缩技术还可以节省存储空间，实现记录材料的快速检索。为了最大限度地减少网络流

43、量，摄像机可以编程为仅在特定事件时发送图像。目前常用的嵌入式网络视频服务器+模拟摄像头监控方式具有图像质量高、安装设备少、结构更简单、使用更方便、维护成本低的优点，主要体现在以下几点:提高了图像质量和监控效率:不清晰的图像可以通过计算机进行去噪和锐化，借助显示器的高分辨率，通过调整图像尺寸可以看到清晰高质量的图像。系统易于管理和维护:数字视频监控系统主要由网络摄像机、以太网交换机、管理服务器、IP存储器和监控终端组成，设备集成度高。视频传输可以通过有线或无线网络实现。整个系统模块化，体积小，易于安装、使用和维护。该系统采用标准的TCP/IP协议，可以构建在局域网、广域网和无线网络上。便于实现大

44、规模监控项目、多级网络互联、灵活接入监控管理。该系统采用标准WEB服务器的形式，具有很强的开放性和兼容性，可以方便地与各种系统的m is网络联网。MIS网络的用户无需任何设置即可使用IE监控图像。监控前端可以把很多现有的资源接入这个系统，避免重复投资。先进:利用现有综合布线网络传输图像，实时监控系统所需前端设备少，连接简单，安装前端摄像头，后端只需要一套软件系统；可靠性:主要设备网络摄像机采用嵌入式实时操作系统，所需设备简单，而图像传输通过综合布线网络实现，因此系统可靠性相当高。使用和可维护性:系统的安装极其简单，软件系统的安装和使用也非常容易理解。在可维护性方面，系统的布线非常简单，而主设备

45、可靠性高，可维护性好，可以远程维护。扩展和可扩展性:当需要增加监控点和监控主机时，只需通过现有网络增加一台网络摄像机或PC机，无需对现有布线系统做任何改动。与传统的视频监控系统相比，网络摄像机监控系统不需要同轴电缆、庞大的视频分配器和网络视频服务器。软件实现多对多(即多个观察者可以同时观看多个镜头)；安装所需设备较少(变电站只需安装网络摄像头、IP内存和本地监控客户端)，工程维护成本大大降低。网络摄像机配有编码器，由摄像机进行一对一编码，不占用系统资源，所以图像质量高，可以实现高清视频监控。由于数字视频监控具有传统模拟监控无法比拟的优势，符合当前信息社会数字化、网络化、智能化的发展趋势，数字视

46、频监控正逐渐取代模拟监控，被广泛应用于各行各业。4.4系统功能4.4.1实时图像监控配合安装在变电站监控区域的设备对环境进行防盗、防火、防人为事故的监控，对主变压器、现场设备、高压设备、电缆层等变电站设备进行监控。通过通信网络通道，将监控的目标动态图像通过IP单播和组播传输到远程图像监控中心，可以实现一对多(一个远程终端连接监控分站的多个视频处理单元)和多对一(多个远程终端访问分站的一个视频处理单元)的监控功能。报警、站状态信息、配置和控制信息通过TCP/IP与远程图像监控中心实时通信。维护人员通过图像服务器或工作站监控变电站设备或现场，控制变电站摄像机(左右、上下、远/近、近焦/远焦)，切换

47、画面，控制数字录像机。应保存实时图像，至少可保存30天的数据。当硬盘已满时，应能自动覆盖最早的数据，或手动控制停止保存实时图像。对于有人值守和无人值守变电站，后台监控工作站应设在主控室，对于无人值守变电站，后台监控工作站应设在门卫室。4.4.2报警功能报警类别:火灾报警、防盗报警、门禁报警、图像设备故障报警等。当报警发生时，变电站图像服务器的硬盘或数字录像机可自动保存记录，同时传输报警信息和相关图像，并在地理地图上自动提示报警位置和类型；当报警发生时，相关设备可以联动，如启动照明、警报器等。相关设备启动后，应在设定时间自动关闭，现场照明白天不能开启(时间段可设定)；警报器安装在变电站主控室和门

48、卫值班室。变电站多点报警时，上传严重报警点图像，其他报警点上传信息；多点报警应按报警时间顺序显示和存储，报警信息不得丢失或误报；报警信息应与视频数据相结合，通过报警信息可以检索和回放相应的视频数据。4.4.3控制功能操作员可以控制任何摄像机来调整摄像机的视角、方向、焦距、光圈和景深。对于有预置位的PTZ，操作者可以直接预置和操作PTZ；可控设备应有机械保护措施。在控制雨刷、云台等设备(自动状态)时，系统要有定时功能，即设备运行后，在设定的时间自动停止，防止人忘记关闭，保护机械结构。保证控制的唯一性，即当一个操作员操作某个设备时，不允许其他操作员控制该设备；巡视功能:以可设置的时间间隔对全站监控

49、点进行图像巡视，参与巡视的对象可以任意设置，包括同一站点的不同摄像机、同一摄像机的不同预设位置等。可以设置巡视间隔；拖拽查看功能:拖动窗口中的视频图片，可以链接该路的摄像机(云台)，不需要通过鼠标按下相关操作键就可以控制摄像机的移动；实时自动图像复位可以为站端摄像头设置默认监控位置，摄像头在正常状态下会保持默认位置；控制完成后，在可设置的时间段内恢复默认监控位置。4.4.4图像和视频记录管理*支持多达120路音视频同步实时录像。*本地控制站的视频单元可实现手动录像、定时录像、报警触发录像、画面动态检测报警录像；*可以存储任何JPEG或BMP格式的回放图像进行数据交换；*可本地回放站端任意摄像机

50、的历史图像和报警视频；播放模式支持慢速播放、恒速播放、快速播放等。*支持按日期、时间或报警事件等搜索视频文件。项目管理*设防撤防方案:可在指定时间对指定探头进行设防撤防，可由用户自由编程；*辅助开关方案:指定开关可在指定时间开启或关闭，可由用户自由编程；*录像方案:任何镜头或预设位置均可按指定周期(单、日、周、月)在指定时间段内录像，可由用户自由编程；*巡回方案:场地、镜头、预设位置可按用户指定顺序切换，停留指定时间，可由用户自由编程；语音对讲系统监控中心对变电站终端进行实时、全双工语音对讲，语音清晰，无回声串音，在线文字交换。透明串行端口图像监控主机应提供串口进行数据传输，传输速率可达56K

51、bps。4.4.8安全保护功能系统采用严格的操作密码保护机制。4.4.9系统维护系统维护管理包括系统信息输入和修改、系统信息备份、系统信息恢复、系统帮助等。4.4.10接口和远程传输功能与变电站火灾报警主机的接口:图像监控系统可以通过串行通信(RS485)与变电站火灾报警主机进行通信，实现传感器和摄像头预置画面的配置。当系统可视区域发生火灾报警时，系统调整摄像头记录报警点并保存报警画面。预留与相应供电单位调度/集控中心MIS网络的接口:变电站图像监控系统具备以WEB网络接口方式连接监控中心MIS网络的能力。4.4.11测试和自诊断功能定期检查自己的工作状态，发现故障及时提示。4.4.12视频图

52、像自动对焦功能当操作人员在监控视频时需要清晰观察图像上的某一点时，可以通过选择这个位置自动对焦，系统会自动转动这个监控点的镜头，调整焦距，使这个点的图像清晰。第五章经济和社会效益分析5.1经济效益分析该系统可以随时随地通过MIS网络向领导和生产管理人员实时、准确地提供变电站的现场情况，并可以操作前置摄像头对变电站进行现场巡视，完全替代运行人员的例行巡视。该系统可以通过远程控制前端摄像头观察设备外观和断路器位置，从而掌握设备运行状态，减少不必要的维护工作。该系统的火灾报警和安全监控装置可以保护变电站免受火灾和盗窃。可以对设备的运行环境进行温度监测，一旦温度达到设定值就会报警，将异常消除在萌芽状态

53、。综上所述，经计算，该系统投入使用后，每年至少可节省人工、材料、台班等不必要的现场维护、检查、测温等直接费用25万元。5.2社会效益分析提高供电的可靠性；提高电网运行效率；提高配电设备的技术水平；提高企业的现代化管理水平，达到科学管理、合理经营的目的；达到减员增效，提高劳动生产率的目的；提高对无人值班变电站或无人值班变电站隐患的监控能力，提高服务质量，从而提高对用户的服务水平，树立供电企业的良好形象。第六章主要设备性能参数6.1网络高速球机型号:DH-SD 6611 hdn/DH-SD 6612 hdn/DH-SD 6613 hdn品牌:大华产品描述:全新的水滴设计，让外观更漂亮。采用Amp插

54、座安装方式安装更方便。中英文OSD菜单和操作提示功能，用户界面更友好，功能更强大。独特的三维定位功能，让捕捉目标更加方便、准确、快捷。通过网络实现实时监控、远程升级、录像、抓图等功能，使用维护方便。具有很强的扩展性，通过以太网互联可以实现更强大的系统。自适应网络带宽，支持双码流，语音对讲，SD卡本地存储，灵活的用户和群组管理。支持模拟接入，可以通过485总线控制和升级球机。模型PDH-SD6611HDNDH-SD6612HDNDH-SD6613HDN焦距F = 4.1毫米(宽) 73.8毫米(远)18次F = 3.5毫米(宽) 91.0毫米(远)26次F = 3.4毫米(宽) 122.4毫米(

55、远)36次光圈值1.4 3.01.6 3.81.6 4.5图像传感器1/4英寸EXview带CCD有效像素大约440，000像素(752*582)水平分辨彩色540线，黑白570线最低照度彩色0.7勒克斯(50 IREF1.6)，黑白0.1勒克斯(50 IREF1.6)动态周长28次信噪比(Signal Noise Ratio)大于50dB四处旋转水平:0 360连续旋转垂直:-2 90，自动翻转180，连续监控。手动控制动作级别:0.1 300/秒垂直:0.1 150/秒预置点速度等级:400/秒垂直:180/秒预置点26.自动化模式预置点/自动巡航/自动跟踪/自动线扫描自动巡航八个，每个可

56、以加32个预置点。自动跟踪5，每个可以存储400条指令。自动线扫描5条三维定位支持远程聚焦速度限制人性化的焦距/速度自动匹配功能报警7路输入/2路输出(报警联动)，报警时，预置点/自动巡航/自动跟踪/自动线扫描/开关输出可以联动。草案大华协议，中国国防工业协议，Pelco P/D，自动协议识别。网络接口1个10/100BaseT以太网，RJ45接口图像分辨率D1/HD1/BCIF/CIF/QCIF/VGA/ VGA视频压缩264/MPEG4音频压缩G.711/AMR音频模式关/音频输入/音频输出网络协议TCP/IP，DDNS，DHCP，NTP，PPPoE，FTP，SMTP网络带宽自适应双码流支

57、持sd卡支持光纤接口光纤通道光纤信号1路数字未压缩视频信号、1路半双工RS485控制信号和1路开关信号。波长1310/1550纳米光纤输出功率0 dBm -3 dBm/-5 dBm -10 dBm接收灵敏度-36dBm单波长带宽155米/1.25克用户权限多级用户，分组管理，用户权限可控同时访问用户的数量10在线升级支持语音对讲机支持故障检测断网故障、IP冲突、编码器停止工作故障、存储卡损坏或没有故障、存储卡空间不足。电源交流24v/3a (10%)(包括温度控制电路)功率消耗15W(机芯)30W(加热)作业环境-20 70C；90%防护等级Ip67，3000v雷电保护、电涌保护和电涌保护其他

58、功能防雷、防浪涌、防浪涌、全天候防护罩、自动恒温装置。6.2网络智能中速球型号:DH-SD 6611 MDN/DH-SD 6612 MDN/DH-SD 6613 MDN品牌:大华产品描述:全新的水滴设计，让外观更漂亮。采用Amp插座安装方式安装更方便。中英文OSD菜单和操作提示功能，用户界面更友好，功能更强大。独特的三维定位功能，让捕捉目标更加方便、准确、快捷。通过网络实现实时监控、远程升级、录像、抓图等功能，使用维护方便。具有很强的扩展性，通过以太网互联可以实现更强大的系统。自适应网络带宽，支持双码流，语音对讲，SD卡本地存储，灵活的用户和群组管理。支持模拟接入，可以通过485总线控制和升级

59、球机。模型PDH-SD6611MDNDH-SD6612MDNDH-SD6613MDN焦距F = 4.1毫米(宽) 73.8毫米(远)18次F = 3.5毫米(宽) 91.0毫米(远)26次F = 3.4毫米(宽) 122.4毫米(远)36次光圈值1.4 3.01.6 3.81.6 4.5图像传感器1/4英寸EXview带CCD有效像素约440，000像素(752*582) 540TVL水平分辨540TVL信噪比(Signal Noise Ratio)大于50dB四处旋转水平:0 360连续旋转垂直:-2 90，自动翻转180，连续监控。手动控制动作水平:0.1 90/秒垂直:0.1 75/秒预

60、置点速度水平:90度/秒垂直:90/秒预置点25.自动化模式预置点/自动巡航/自动跟踪/自动线扫描自动巡航5、每个可以加16个预置点。自动跟踪3，每个可以存储400条指令。自动线扫描5条三维定位支持远程聚焦速度限制人性化的焦距/速度自动匹配功能报警7路输入/2路输出(报警联动)，报警时，预置点/自动巡航/自动跟踪/自动线扫描/开关输出可以联动。草案大华协议，中国国防工业协议，Pelco P/D，自动协议识别。网络接口1个10/100BaseT以太网，RJ45接口图像分辨率D1/HD1/BCIF/CIF/QCIF/VGA/ VGA视频压缩264/MPEG4音频压缩G.711/AMR音频模式关/音