变电站远程网络监控及数据服务系统090220.doc

无人值守变电站远程网络视频监控及数据服务系统北京网睛电子科技有限公司http:www.E010-6484317020090220目 录1 概 述32 系统结构33 系统功能简述43.1 系统描述43.2 主要功能54 主要硬件设备介绍74.1 传感器74.2 变电站实时监测与预警主机84.3 一体化智能球型摄像机114.4 本地和监控中心上位机监控服务器115 变电站监控系统的软件系统115.1数据及视频合一监控软件系统115.1.1 监控软件示例125.1.2 监控软件功能126 典型配置141 概 述电力行业中有着大量变电站，而且其中多数是无人值守变电站。因此变电站必须实现远程的监控管理。其中，变电站的环境、安防、消防以及视频图像的集中监控和管理就日显重要。北京网睛电子科技有限公司开发的网络视频及数据监控系统是为进一步完善变电站的远程监控系统，实现遥视、遥控、遥测并建立符合网络高速发展的运行维护体系提供强有力的物质基础和保障。本监控系统为用户提供一种较为全面、完整和一致的解决方案，目的是对分散、面广的各个独立的变电站环境、安防、消防参数进行遥测、遥视和遥控，监视各个系统和设备的运行状态，监视变电站环境状态，记录和处理有关数据，及时侦测故障并通知相关人员处理，从而实现变电站的远程的监控管理，保证变电站的可靠运行。系统可根据用户的需要任意组合，建立与用户相适应的运营维护新模式。很重要的一点是和变电站的门禁系统、安防、消防系统集成为一体，构成一个完整的监控体系。一台一体化的前端设备集成所有功能，性价比好，维护性也好。 2 系统结构本项目对变电站的视频，环境及设备运行状态进行实时监控，提高管理效率，并在异常状况下及时向现场值班人员及任意指定人员的手机报警，建立变电站综合监控系统。该系统遵循“先进、合理、成熟、安全可靠、兼容性强、便于管理、便于扩容和升级”的原则，在采用先进的视频和数据采集传输系统的基础上整合为一个完整的监控系统。系统的网络拓扑图如图中所示：3 系统功能简述3.1 系统描述为了方便值班人员通过网络加强对变电站现场运行状况的管理，需要建立一个变电站运行环境状况远程监测系统及视频监控系统。系统能监测变电站的变压器温度、地缆接头温度、智能空调参数、UPS参数和温湿度参数，并结合视频图像的监控，可将监控情况及时、准确地传送至管理中心，使值班工程师能对变电站环境变化情况进行及时、准确地判断，并根据情况采取必要的措施，维护系统的正常运行。变电站的安防（包括门禁系统）、消防都需要和环境监控集成在一起监控。所有传感器和摄像机均接入“变电站实时监测与预警主机”。此预警主机目前最多可以接入： 模拟量16路 视频图像：独立实时8路（其中第一路还可扩展为4路/9路/16路） 可就地录像，录数据 数据将自动叠加到图像上，方便观看者，也方便事后查证 开关量报警输入：基本4路，扩展16路 开关量控制输出：基本2路，扩展16路。开关量输出可用于远程开灯 提供与串口通信设备协议转换，接入门禁、UPS、智能空调等。所有视频和数据均能存储以备今后的检索调用，异常状况可在本地声光报警，在本地和上级监控中心监控界面上弹出实时图像和数据曲线，并向指定手机发送短信报警，对网络断开等异常情况报警提示，提供简便的视频数据合一界面的监控客户端软件。3.2 主要功能1、 电源监测1） 监测变电站UPS进线电源电压和电流、电池电压等，UPS的信息通过串口传送至监控主机2） 对电压和电流变化情况和断电情况进行记录2、 温湿度监测监测变电站的连续变化的变压器温度、地缆接头温度、环境温度和湿度并记录当变电站内有智能空调时，其模拟量和工况信息可以通过串口传送至监控主机3、 视频监控摄像机可通过转动及缩放功能对大门或设备进行监控，平时自动停在大门取景的位置（或其它预定的位置如关键设备处）4、 消防监控安装烟雾传感器，对可能发生的异常情况及时报警5、 远程遥控可以对变电站内设备（如照明灯）远程开启6、 报警联动所有监测的数据报警（模拟量超限、开关量开闭）均可驱动电视监控子系统的对应摄像头，进行联动监控、录像取证。报警装置还可以驱动其它报警装置，如开启报警警灯、警号，开启照明灯等。打开灯光灯光摄像机联动摄像机客户端界面弹出报警图像界面超限或触发报警报警切换摄像机、云台及预置位自动启动录象录像回放及显示7、 门禁联动1） 门禁刷卡后，门禁卡号等信息叠加在图像上，同时上传客户端软件，客户端软件录像，联动（如联动门禁处的摄像机）。2） 门禁刷卡后，如非法闯入、门打开时间过长、无效卡刷门等通过门禁的联网软件联动客户端联动对应摄像机进行联动监控。出入口控制非法出入/读卡启动摄像机及灯光闭路电视控制系统客户端界面弹出报警图像界面联动图像启动录象机录像/录象回放及显示8、 与消防系统集成正规的消防报警系统是有消防报警装置的，每个装置视其管理范围，设定消防报警分区。每一个分区要对应一个摄像机。 火灾警报消防报警装置报警出入口控制系统开锁等每个消防报警分区联动相应摄像机客户端界面弹出报警图像界面锁9、 滚动报警信息界面客户在观看监控视频的客户端界面的下方，能实时的刷新，滚动当前的报警信息，并能在报警信息上查看警报发生的时间、地点、原因。双击报警条后弹出相应的报警联动图像的录象。10、 监测信号传输条件：变电站内各个传感器采集的监测数据，通过变送器转化为标准模拟量电流信号，接入实时监测与预警主机供值班人员监控、统计、报警等11、 所有视频和电压电流等环境值均能保存，值班人员根据授权可以随时检索调用历史资料12、 数据将自动叠加到图像上，方便观看者，也方便事后查证13、 针对网络异常比如断开等情况及时报警提示14、 系统软件满足从数据采集、标定、域值判定、数据存储、检索、查询等功能15、 系统满足今后传感器种类和数量的扩展16、 视频监控和数据监控集成为一完整系统，同时为方便用户使用，提供视频数据合一的客户端程序，可在一个界面内完成视频和数据的实时监控任务4 主要硬件设备介绍本地变电站监控系统完成对变电站的环境、安防、消防探头、视频图像等的采集及传送，硬件可分为4部分：各类传感器探头；“变电站实时监测与预警主机”（包含数据报警服务器及视频报警服务器）；一体化智能球型摄像机；监控服务器和客户机。4.1 传感器需要被采样的数据为两种模拟量和两种开关量，部分传感器如下：模拟量电压、电流、温湿度（电源电压和电流也可直接从UPS获得）开关量水浸、烟雾、红外对射、人体红外探头三相交流电压传感器 线性测量范围：0120%标称输入 输入频率：25Hz5kHz 过载能力：2倍标称值输入，可持续 额定环境温度：0+50 隔离电压：2.5kVDC，一分钟交流电流传感器 输入规格：30A400AAC（20穿心） 输出规格：420mA 精度等级：0.5级 响应时间：300mS温湿度传感器 可编程的测量范围 010V 或420mA 测量信号，跳线可选 平均值滤波烟雾传感器 光电探测 吸顶安装 特殊防潮设计水浸传感器 输出形式：高低电平4.2 变电站实时监测与预警主机现场传感器采集的模拟量数据，通过数据电缆进入实时监测与预警主机。烟感、温感、安防消防探头等也通过数据电缆直接进入实时监测与预警主机。其中，实时监测与预警主机部分功能及技术规格如下：功能及技术规格 Linux操作系统，嵌入式结构 视频压缩标准：H.264 可实时连接多至8路以上摄像机 支持云台镜头矩阵远程控制 支持动态IP网络连接 支持图像转发 支持16路模拟量数据采集和传输 支持模拟量四限位预警报警功能 支持模拟量数据叠加至实时图像之上 支持视频丢失、模拟量断线、主机停机报警 支持硬盘录像（可带两个750GB容量SATA硬盘） 支持监控中心电视墙输出 支持远程配置、软件更新 图像技术规范图像分辨率：704576, 528384，352288图像采集帧率：25帧/秒（PAL制）影音压缩标准：（图像）H.264, （声音）ORGVORBIS视频输入：8路（第一路可扩展至4/9/16路）音频输入：8路单路码流：120K1800K bps 图像传输规范网络协议：TCP/IP 电气及系统特性用户端显示软件：采用微软IE浏览器，无需提前预装任何显示软件即可显示基本图像图像显示尺寸：基于分辨率352288时，用户界面可改变显示尺寸至满屏图像显示画面数：最多25路摄像头：可根据需求自行配置摄像头、镜头和云台、解码器可接入摄像头路数：8路（第一路可扩展至4/9/16路）集成网络连接：集成以太网接口RJ45输入/输出控制：输入：24个/输出：20个串行数据接口：两路RS485（其中一路RS485可驱动云台）系统密码保护：远程更改系统配置，带密码保护；远程观看，带密码保护上网操作：即插即用，加电自动连接网络因特网联接服务：可选网络服务完成无固定IP地址用户间的自动联接外接电源：220VAC机箱尺寸：47044190mm 重量：8kg工作温度：-1055相对湿度：1090% 无凝结数据监测报警服务器部分功能及技术规格如下： 通过连接各种探测器的变送器，可采集多种环境参数，如温度，湿度，粉尘浓度等。 可分级设定多种报警阀值（可设四点报警限位）。以确定不同级别的警情触发不同级别的警报。 技术规范输入信号：直流电流：4mA20mA 或通过总线协议输入输入通道：最多16通道模拟量基本误差：0.5% F.S数据采集周期：每通道100毫秒通信方式：RS485通信模式：串行，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验通信速率：4800 、9600、 19200 、38400报警功能：四上下限报警工作温度：-1055相对湿度：1090% 无凝结4.3 一体化智能球型摄像机采用一体化恒速球机，可水平360度转动，垂直方向可做180度自动翻转，并可进行光学18倍的放大，可对整个变电站范围做到全面的监控。4.4 本地和监控中心上位机监控服务器在本地和上级监控中心安装监控服务器通过网络连接完成从图像监控、存储、数据的监测及报警、检索查询等众多的功能。配合手机报警器，还可向指定本地手机发送短信报警。 用户还可通过互联网在任何地方，在有授权的条件下观看现场图像和数据曲线，远程监控。5 变电站监控系统的软件系统5.1数据及视频合一监控软件系统系统支持视频和数据同屏显示如下功能： 支持图像网络远程观看 支持图像4、9、16画面分割显示 支持图像轮巡显示 支持图像分区大屏幕显示 支持抓拍、录像、云台镜头控制 支持远程矩阵控制 支持图像实时转发 支持模拟量四限联动图像报警 支持模拟量实时曲线显示 支持模拟量报警值、最大值、平均值显示 支持报警图像及模拟量曲线搜索查询和回放 支持远程图像调用回放 支持监控中心端打印事故报警报表、设备报警报表5.1.1 监控软件示例5.1.2 监控软件功能网络视频监控软件系统具有完善、强大的视频监控功能。界面设计美观、大方，操作简便，极具人性化。系统主要实现以下功能：可以方便、灵活地设置每个监控点的信息，如监控点编码、名称、IP地址、端口号、通道等信息；同时还可以设置各种系统参数及系统配置；可以根据需要选择监控点，以满足不同监控的需要；若监控点较多时，系统提供轮巡功能，以监控所有的监控点；可选择全屏、4分屏以及多至25分屏多种方式进行监控；对选择的监控点，可远程进行云台及镜头控制；还可以进行云台预置位的设置保存和调用；可实现多种报警，如VMD报警、人体远红外报警、烟雾报警、玻璃破碎报警、I/O报警等，并可在视频服务器中保留报警前数分钟的报警录像，便于对整个报警事件进行记录和分析；可实现模拟量实时曲线显示，模拟量报警值、最大值、平均值显示 可实现模拟量四限联动图像报警，报警图像及模拟量曲线搜索查询和回放系统通过抓图、手动录像、报警录像及定时录像等多种方式的录像；并可以查询检索、回放录像资料；系统具有严格的用户管理和权限控制功能，提高监控系统的安全性和合理性；不仅可以实现具有固定IP的监控点的远程观看，还能实现动态IP监控点的远程观看，极大地方便了用户；支持视频转发。136 典型配置变电站实时监测预