工业电视技术方案

1、跃洲水电站工业电视监控系统技术方案（本方案只涉及系统设计与实施注意事项）供货单位：北明软件有限公司日 期：2011年2月目 录1.1工程概况31.1.1工程规模31.1.2工程地址介绍31.1.3应用系统概述41.2系统总体设计41.2.1设计思路41.2.2设计依据41.2.3设计原则51.2.4系统组成61.2.5功能设计71.2.6系统特点81.3前端系统设计81.3.1前端系统组成81.3.2智能球型一体化摄像机81.3.3室外智能红外云台摄像机81.3.4低照度定焦彩色摄像机81.4传输子系统81.5监控中心设计91.5.1硬件设备组成101.5.2服务器101.6平台软件设计101

2、.7系统供电111.8工程实施111.8.1监控点分布位置111.8.2综合布线121.8.3系统安装要求131.9光端机数量141.1 工程概况1.1.1 工程规模跃洲水电站工程是一个以发电为主、兼顾改善城市水环境、航运、旅游等综合利用要求的水利枢纽工程。工程初拟正常蓄水位117.80m，水库总库容约4290104m3，电站装机容量36MW，工程为等工程。枢纽建筑物呈“一”字布置，从左至右分别为：左岸重力墩、船闸、泄洪冲砂闸坝、电站等组成。1.1.2 工程地址介绍于都县跃洲水电站工程地处贡水干流于都县境内河段，系贡江于都河段自上而下3个规划梯级中的第二个梯级，坝址位于于都县罗坳镇跃洲村，距于

3、都县城约5km，坝址以上控制流域面积14978km2，多年平均流量406 m3/s。跃洲水库工程等级为等，属中型工程。水库正常蓄水位117.80m，相应库容为4290104m3。电站装机容量36MW。枢纽建筑物呈“一”字布置，从左至右分别为：左岸重力墩、船闸、泄洪冲砂闸坝、连接坝段和电站等组成。工程区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，区域稳定性较好。水库区为低山丘陵剥蚀地貌，区内多为低山岗丘，局部河段两岸山体较雄厚、陡峻，沿贡水、梅江两岸多分布一级冲积阶地，阶地高程一般120123m间，局部河段内见有高漫滩分布。跃洲水库回水基本在原河床内，库区基本不存在永久渗漏

4、问题，同时，由于跃洲电站为低水头径流式电站，除局部可能产生浸没影响外，库区大部分不会产生浸没问题。库区有部分处于一级阶地，部分库岸为土质岸坡，受水流冲刷及风浪淘蚀作用，易产生崩岸、塌岸，局部存在库岸稳定问题。坝址区为低山丘陵剥蚀地貌，两岸地形不甚对称，贡水以南西向流经坝址区，河谷开阔，水流平稳，河谷呈“U”字型。坝址区河岸除局部见有小规模的崩塌外，未见其它不良物理地质现象，近坝库岸相对较稳定。上坝线厂房置于河床右侧，紧临右岸阶地，设计底板高程为87.84m。厂房基础持力层为微新岩体，岩体完整，具弱微透水性，抗压及抗剪强度相对较高，为相对较好基础持力层，不存在抗滑稳定及压缩稳定问题。船闸基础持力

5、层为弱风化岩体，岩体较完整，具弱透水性，抗压及抗剪强度相对较高，为较好基础持力层，不存在抗滑稳定及压缩稳定问题，闸址工程地质条件简单。1.1.3 应用系统概述本监控系统将采用二级管理方式，即站监控主机和远程中心监控主机，计划采用目前先进的数字压缩监控系统（电脑监控）的监控方式。它采用数字化计算机全自动监控方案对目标范围进行实时监控、录入和再现，被捕捉对象以文件形式保存在系统硬盘上，可方便地再现任意时间点上的监控内容。1.2 系统总体设计1.2.1 设计思路1) 发电厂监控集成平台集硬件、软件、网络于一体，采用开放标准的平台软件iVMS-8800；2) 平台软件按照业务需求对监控资源进行逻辑划分

6、，按照用户等级进行授权，并根据不同授权获得相应信息，而无需额外建设投资；3) 为了便于统一管理，系统中所有设备均采用统一命名和统一编码；4) 用户通过C/S、B/S方式模式对现场进行监控， C/S方式功能强大，需要安装软件； B/S方式操作方便，直接采用浏览器访问；1.2.2 设计依据l MPEG4视音频编解码标准视听对象的编码 ISO/IEC14496-2l 视音频编解码标准 ITU-T H.264l 音频编解码标准 ITU-T G.711l 远动终端设备 GB/T13729-2002l 循环式远动规约 DL 451-91l 电线电缆识别标志方法 GB/T6995l 全介质自承式光缆 YD/

7、T 980-1998l 民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92 l 安全防范工程程序与要求 GA/T75-94 l 民用闭路电视系统工程技术规范 GB50198-94 l 建筑设计防火规范 GBJ16-87 l 中华人民共和国公共安全行业标准 GA38-94 l 安全防范系统验收规则 GA308-2001 l 入侵探测器通用技术条件 GB10408.1-89 l 防盗报警控制器通用技术条件 GB12663-90 l 报警图像信号有线传输装置 GB/T16677-19961.2.3 设计原则随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。发电厂综合监控系统，必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，

8、以便支持今后不断更新和升级的需要，从而保护投资。同时本方案以满足实际应用为出发点，设计时主要遵循以下原则：l 可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。本方案从系统设计理念到系统架构的设计，再到产品选型，都将持续秉承系统可靠性原则，均采用成熟的技术，具备较高的可靠性、较强的容错能力、良好的恢复能力。l 先进性在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，包括先进的传输技术、图像编码压缩技术、视频智能分析技术、存储技术、控制技术，另一方面使系统具有强大的发展潜力，设备选型与技术发展相吻合，能保障系统的技术寿命及后期升级

9、的可延续性。l 扩展性系统应充分考虑扩展性，采用标准化设计，严格遵循相关技术的国际、国内和行业标准，确保系统之间的透明性和互通互联，并充分考虑与其它系统的连接；在设计和设备选型时，科学预测未来扩容需求，进行余量设计，设备采用模块化结构，便于系统扩容、升级。系统加入新监控点时，只需配置相关系统设备、建立和上级调度的连接，在管理平台做相应配置即可，软硬件无须做大的改动。l 易管理性、易维护性系统采用全中文、图形化软件实现整个监控系统管理与维护，人机对话界面清晰、简洁、友好，操控简便、灵活，便于监控和配置；采用稳定易用的硬件和软件，完全不需借助任何专用维护工具，既降低了对管理人员进行专业知识的培训费

10、用，又节省了日常频繁地维护费用。l 安全性综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。采取可靠手段杜绝对监控设备的非法访问、入侵或攻击行为。数据采取各区域分布存储、监控中心集中存储管理相结合的方式，对数据的访问采用严格的用户权限控制，并做好异常快速应急响应和日志记录。1.2.4 系统组成跃州水电站工业电视监控系统监控系统由前端系统、传输网络、中心系统这三个相互衔接、缺一不可的部分组成。图表 1整体系统拓扑图 前端系统 前端系统负责对区域内的视频等信息进行采集、编码、存储及上传。 传输网络视频综合监控系统的网络可承载于内部业务网，监控中心和授权用户可以对发电场现场进行监控，

11、实时了解电厂内的情况；上级领导可通过VPN专网以B/S形式了解厂内情况。 监控中心系统监控中心是整个发电厂监控系统的核心。接收着各监控点上传的视频，满足监控中心相应用户对视音频查看、存档的需求。1.2.5 功能设计l 实时视频监视通过视频监视可以实时了解发电厂内情况。l 远程控制监控中心通过客户端和浏览器可对发电厂内的摄像机进行控制，实现遥控云台的上/下/左/右和镜头的变倍/聚焦，同一时间只允许一个高权限用户操作。 l 语音对讲在门禁刷卡处配置语音对讲设备，当工作人员忘记带门禁卡时，通过对讲设备呼叫远方值班人员开启门禁，可以节省等待时间，提高工作效率。l 录像回放对监控视频进行实

12、时存储，记录报警前后过程的现场情况；通过调用回放录像，提供报警过程现场资料。l 配置维护能对监控处理单元进行校时、重新启动、修改参数、软件升级、远程维护等功能。监控处理单元及摄像机提供远程访问功能，管理员不必到达设备现场，就可修改设备的各项参数，提高的设备维护效率。l B/S方式访问B/S方式采用标准的HTTP协议，具有很强的开放性和兼容性。.通过标准的IE浏览器，领导和值班人员可根据不同的权限实时监控发电厂内现场情况，操作界面全部为中文可视化界面，使用非常方便。1.2.6 系统特点海康威视平台软件iVMS-8800，软件可以支持超大规模的部署。软件采用模块化构建方式，可应需裁剪；采用Web

13、Service作为对外的服务接口协议，方便二次开发商集成；方便的增值业务集成；统一的平台内部协议；统一的部署和管理。1.3 前端系统设计1.3.1 前端系统组成前端系统由摄像机及硬盘录像机为基础组成，录像系统采用嵌入式硬盘录像机海康威视DS-7216HF-S/YD。1.3.2 智能球型一体化摄像机选用海康威视DS-2AM1-6B4X一体化摄像机1.3.3 室外智能红外云台摄像机选用海康威视DS-2AM1-71BX摄像机1.3.4 低照度定焦彩色摄像机选用海康威视DS-2CC1185P-BA摄像机1.4 传输子系统在监控系统中，监控图像的传输是整个系统的一个至关重要的环节，选择何种介质和设备传送

14、图像和其它控制信号将直接关系到监控系统的质量和可靠性。目前，在监控系统中用来传输图像信号的介质主要有同轴电缆、双绞线和光纤，对应的传输设备分别是同轴视频放大器、双绞线视频传输设备和光端机。要组建一个高质量的监控网络，就必须搞清楚这三种主要传输方式的特点和使用环境，以便针对实际工程需要采取合适的传输介质和设备。几种主要传输方式对比表：传输方式传输距离线材要求图像效果成本费用推荐与否原因分析视频传输500米75-5很好较低推荐符合系统的传输范围光纤传输一般可达40公里单模很好很高不推荐图像质最好、可一线路实现多路传输网络传输无限制有网络到达均可较差很低推荐成本很低、无需另外布线、图像不完全实时双绞

15、线传输一般可达1500米左右双绞线好低不推荐成本相对较低、图像质最好、施工进度相对较快。本项目采用视频+光缆相结合的传输方式。电源传输电源线传输：220V电源线：采用两芯线（2*1.5）12V电源线： 采用两芯线（2*0.5）485控制线传输：ZA-RVSP-2*1.51.5 监控中心设计监控中心管辖着发电厂的所有设备，接收由前端系统上报视音频等信息，满足平台用户视音频信息查看。中心管理服务器需配置双网卡，一网卡配置中心系统的私有IP（与流媒体存储服务器、配置客户端通信），另一网卡配置公网专网的IP地址。上级领导可通过专网登陆中心管理服务器，经过验证后可访问授权监控点。视频流经过流媒体存储服务

16、器、防火墙后，通过专线进入运营商机房，向授权用户传输视频信号。外网客户端对发电厂现场的监控，需实现公私网穿透。中心管理服务器需具备公网IP及私网IP。防火墙具有NAT（网络地址转换）功能，将私网IP地址转化成公网IP地址，实现公网客户端对私网资源的实时监控。图表 3 监控中心拓扑图1.5.1 硬件设备组成监控中心通过发电厂网络与前端设备资源连接，对前端监控资源进行整合，对前端设备进行集中维护和管理，负责图像信息和报警信息的接收、监控。监控中心主要由应用服务器、客户端、存储设备、解码设备、网络交换机、大屏显示设备等组成。为保障前端系统的监控质量，监控中心需具备完善的机房基础保障和先进的网络设备、

17、丰富的网络带宽和光纤资源。1.5.2 服务器监控中心的服务器可以分布式部署、独立运行，各服务器都可以支持应用集群的方式冗余进行配置和在线扩充，具备彼此的应用服务器接管能力。服务器统一采用PC服务器；服务器应具备多CPU系统、高带宽系统总线、I/O总线，具有高速运算和联机事务处理（OLTP）能力，具备集群技术和系统容错能力；服务器应支持双路独立电源输入，采用机架式安装。监控中心主要有以下服务器：中心管理服务器、流媒体服务器、存储管理服务器等。其他软件模块可安装在这些服务器实现功能。在本项目中选用联想服务器即可满足要求。1.6 平台软件设计iVMS-8800综合监控软件，采用模块化设计，部署方便，

18、操作简便，还可根据电力行业自身管理要求和监控现状做进一步的定制开发，充分体现监控安全防范管理的效率。1.7 系统供电中心机房的供电：机房所有设备都采用220V交流电源供电，并且由UPS电源提供稳定的电源输出；各点位的设备采用220 V交流电源供电，建议由UPS电源提供（如果有）；摄像机用的是直流12V电源，由12V电源供给。本项目采用就近取电的原则。1.8 工程实施1.8.1 监控点分布位置序号安装地点配置单位数量1110KV开关站室外智能红外云台摄像机DS-2AM1-71BX个22透平油库室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个13上游监视区室外智能红外云台摄像机DS-2AM1

19、-71BX个24下游监视区室外智能红外云台摄像机DS-2AM1-71BX个25进厂大门室外智能红外云台摄像机DS-2AM1-71BX个17主厂房运行层智能球型一体化摄像机DS-2AM1-6B4X个28高压柜室室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个29灯泡头室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个310水机舱室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个311水轮机廊道1#3#机组位智能球型一体化摄像机DS-2AM1-6B4X个312中控室智能球型一体化摄像机DS-2AM1-6B4X个113厂用低压配电室室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个

20、115电缆层智能球型一体化摄像机DS-2AM1-6B4X个416电缆廊道室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个217母线廊道室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个218高位油箱室室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个219空压机室室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个120柴油发电机房室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个121水泵室室内低照度定焦彩色摄像机DS-2CC1185P-BA个12221扇泄水闸门室外智能红外云台摄像机DS-2AM1-71BX个423船闸上闸首闸门室外智能红外云台摄像机DS-2AM1-71BX个124船闸下闸首闸门室外智能红外云台摄像机DS-2AM1-71BX个125闸室船舶运行及停靠情况室外智能红外云台摄像机DS-2AM1-71BX个126船闸上、下游引航道船舶航行情况室外智能红外云台摄像机DS-2AM1-71BX个227办公楼室外智能红外云台摄像机DS-2AM1-71BX个1本项目合计监控点共46个。安装位置以设计院图纸为准，用户需要个别调整的地方现场可再定。安装位置“电缆层”原先设计安装4个智能球型一体化摄像机，经过现场勘察更改为2个。1.8.2 综合布线综合布线由第三方施工单位负责。包含涉及本工程所有的布线，例如视频电缆、光缆、控制线