变电站多媒体与安全防范系统技术方案

1、IfXX供电公司变电站多媒体及安全防范集成系统技术方案/标准工艺应用流程目录一、前言 2三、项目需求分析 2四、设计目标31、远程实时图像监视及语音对讲32、安全防范33、中心控制及远程分控 3五、设计依据与原则 41、设计依据 42、设计原则4六、系统构成 51、变电站前端信号采集子系统62、信号传输子系统 93、监视子系统 104、控制子系统 10七、附：门禁系统111、门禁系统功能 112、基本组成 123、门禁系统示意图 134、控制器主板详细介绍 13八、附:增加的报警测控单元 151、温湿度传感器 JWSL152、针式探头水浸探测器 JS-HP163、定压功放PA1151错误!未定

2、义书签。九、系统连接简图 16页脚内容一、前言近年来，随着电力系统管理体制的深化改革，变电站的自动化技术也不断进步， 目前很多变电站，特别是220KVA以下变电站已逐步实现无人值守。另一方面电力公司 各部门、各单位也都有了相应的专用网络，随着供电企业网络的全面改造，对于变电 站除了常规的自动化系统之外，变电站多媒体及安全防范系统已逐步成为为无人值班 变电站新增的而且是一个十分必要的自动化项目，是其他自动化手段所不可替代的。 通过变电站多媒体（视频、声音）及安全防范系统，安全值班人员、企业领导可以随 时对变电站的重点部位进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握各变电站 的安全情况，并及时对

3、发生的情况快速做出反应。系统也可根据报警信号（防入侵报 警、门禁报警、水浸报警、温湿度报警）自动调用红外球预置位，实现音视频与报警 信号的联动。变电站多媒体及安全防范系统的实施提高了整个电力企业的安全生产管 理水平，为发电企业的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有 力的技术保障。三、项目需求分析根据农网科技进步应用的要求进一步完善变站多媒体及安全防范系统，做到两个 子系统集成，实现视频监控、双向对讲、报警等多媒体联动。项目内容主要包括两部 分：第一部分升级各个变电站已有的视频监控系统（把所有变电站的室外普通摄像机 都更换带预置位的红外球，达到在晚上无灯光的情况下也能清晰监控的

4、目的；在调度 室、变电站主控室、室外设备区安装音频系统，实现双向对讲，并与调度录音系统连接）；第二部分增加安全防范系统（门禁系统、水浸探测器、温湿度探测器）；通过数字图像压缩技术、流媒体技术、计算机网络通信、自动化控制技术、智能报警技术应 用到变电站安全监控领域，实现变电站安全监控数字化、智能化、网络化。四、设计目标本系统具有数字化、网络化、智能化的特点，主要达到以下几大目标1、远程实时图像监视及语音对讲通过本系统可对前方的变电站的所有情况进行实时的图像监控及语音对讲，其主要功能包括：（1）实现对变电站区域内场景情况的监视；（2）监视变电站内变压器、断路器等重要运行设备的外观运行状态；（3）监

5、视变电站内CT PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态；（4）监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态；（5）监视变电站内其它充油设备、易燃设备的外观状态；（6）监视变电站内主要室内环境（主控室、高压室、电容器室、独立通信室等）的情况；并且可以任意选择画面的角度（3600水平900垂直转动），可拉近拉远，在一 画面与多画面之间快速切换，并可进行现场录像。（7）监听主控室的声音，实现在调度室与变电站主控室及设备区的双向语音对讲。2、安全防范本系统可以接收各种报警探测器（如红外探头、对射探测器、烟感、门磁、玻璃破碎探测器、声音、震动、温度、湿度探头等）的信号，自动报警，并可进行视频与报警联动（

6、根据报警信号自动调用红外球预置位），向指定地点发送报警灯光与声音， 同时启动录相功能，也可以通过系统本身对所监控图像发生动态变化自动报警。所以 本系统可实现对变电站内部关键部位的防火、防入侵、防盗窃，提高了变电站的安全 防范水平。3、中心控制及远程分控分权限、分级别管理整套系统。监控中心的系统服务器可以设置不同终端用户的 控制权等级，高优先级的用户根据等级优先的原则可无条件获得低优先级用户的控制权，同级别用户根据时间优先的原则获得控制权。本地变电站或远程的任意监控终端，通过网络视频集中监控系统管理软件或标准 IE浏览器，可控制变电站的云台、镜头等监控设备，任意选择监视画面的角度，拉近拉远图像，

7、对实时的图像进行保存，回放五、设计依据与原则1、设计依据本设计参照以下文件作为规划设计依据：?GA/T75-94安全防范工程程序与要求?GA/T745-94安全防范系统通用图形符号? JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范? GBJ116-88火灾报警系统设计规范?GBJ115-87工业电视系统工程设计规范? GY J22-G YJ4旷播电视工程建设标准规范? Y D2001-92国家通信行业标准?100BASE-T）快速以太网接口标准?MPEG视音频编解码标准-视听对象的编码（6部分）?广电集团电力远程图像监控系统技术标准?电话图、水施图、建筑图及功能图?用户对本系统的总体要求2、设计原则

8、任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求，而先进、成熟的技术，可靠、灵 活的应用，技术发展的趋势和良好的性能/价格比是设计方案的最基本原则。应该在不 失先进性、成熟性、可靠性、可扩展性的基础上，充分考虑用户的需求，照顾长远利 益，最大限度地保护用户投资。?先进性：采用目前最先进的软硬件组合，采用 MPEG图像压缩处理技术，具有图 像质量清晰，文件占用空间小，传输带宽小，速度快等特点。?灵活性：系统支持基于 WE芳式的网络浏览功能，可供用户方便使用；灵活进行 系统软件升级，避免对系统产生过大的影响；灵活的组网方式，有线或无线均可, 方便监控点数量的增加。?稳定性：具有独特的图像管理功能，严格控制

9、丢帧现象；完善的视频流控制功能, 保证网络传输的顺畅；管理、操作权限的分级实现，保障管理的统一、规范；强 大的自我诊断、恢复功能。?完善性：与数据采集监控系统无缝地结合，实现报警信号的联动，报警设备的自 启动。?扩展性：系统预留相应的接口以便扩充之用；控制部件（软、硬件）采用模块式 结构、内部总线化等技术措施，可以方便灵活进行扩充，保证未来的适应性。?系统易操作性：所有操作均采用 WINDOWS准窗口操作，基于优良的操作平台； 操作简便，面人性化。六、系统构成基于网络的变电站多媒体及安全防范集成系统，对于纳入遥视监控范围的变电站 的数量没有限制，主要视其应用环境的网络状况，因此基本上系统规模可

10、根据电网区 域范围大小和变电站数量自由组合定义。同时系统可按多级组网的方式，形成大规模 的监控网络。根据电力行业的应用特点及管理模式，其电力变电站多媒体及安全防范系统基本 上分为主控中心和站端系统的二级网络结构方式。系统在各变电站站端装备一台网络 硬盘录像机执行多媒体及报警信号的处理功能，完成对音视频信号、报警信号的数字 化及编码压缩处理，将其和报警等数据信息一起打包成IP数据包在IP网络上传输；主控中心利用与变电站之间的计算机网络通道，接收各变电站站端网络视频服务器上传的音视频、报警信息，同时通过“网络视频集中监控系统管理软件”进行远程实时 监控。系统网络拓扑结构图整个系统由变电站前端信号采

11、集子系统、传输子系统、主控中心子系统三部分组成。1、变电站前端信号采集子系统变电站前端信号采集子系统的作用是把所监视的目标图像、现场的声音及报警信 号通过传输子系统送回主控中心，是整个系统的眼睛。主要由音视频采集系统、报警 信号与环境量采集系统、信号处理系统组成，用来获取整个变电站重要部位的图像、 声音、周界报警、入侵探测、温湿度报警、烟雾报警、水浸报警的信号，并把这些模 拟信号转换成数字信号后压缩上传。（1）音、视频信号采集系统在每个前端变电站根据现场需要更换现有的摄像机。主要由带预置位的红外球摄像机康特（室外设备区）、调度室音响系统（MIC音箱、功放等）、变电站音响（MIC、 音箱、功放等

12、）等组成。根据远程管理人员的命令改变摄像机镜头的方位、角度、焦 距等，用于对机房内设备运行情况、现场环境进行监视、监听主控室声音、实现调度 室与变电站之间的双向对讲。根据贵单位的具体要求结合现场实际情况，所有摄像机 安装位置及型号、配置，尽量做到点与面相结合，使变电站内各重要部位均处于本系 统的监控范围之内。A更换的设备东阿变电站：带预置位红外球摄像机 3台；铜城变电站：带预置位红外球摄像机 2台；科技园变电站：带预置位红外球摄像机 2台；刘集变电站：带预置位红外球摄像机 2台；牛店变电站：带预置位红外球摄像机 2台、一体化摄像机加全方位球形云台 2套、 高清枪机1台、双签报警探测器3台、烟感

13、3台；单庄变电站：带预置位红外球摄像机 2台；姜楼变电站：带预置位红外球摄像机 2台；顾官屯变电站：带预置位红外球摄像机 1台：张山变电站：带预置位红外球摄像机 1台、一体化摄像机加全方位球形云台 1套;关山变电站：带预置位红外球摄像机 1台；黄屯变电站：带预置位红外球摄像机 1台；姚寨变电站：带预置位红外球摄像机 2台；杨柳变电站：带预置位红外球摄像机 2台；高集变电站：带预置位红外球摄像机 2台；大李变电站：带预置位红外球摄像机 1台；B增加的设备备用设备：16路硬盘录像机4台，8路硬盘录机2台，（因初期安装设备已过保 修期，损坏后不便干购买）。双向对讲设备（16个变电站）：调度室功放1台

14、、MIC1台；变电站主控室功放16 台、MIC16台、音箱48台（主控室1台、开关室1台、设备区1台）。注：更换设备 带预置位红外球摄像机 28台，16路硬盘录像机4台，8路硬 盘录像机 2台；一体化摄像机加全方位球形云台 3套、高清枪机 1台、双签报警探测 器3台、烟感3台；增加的设备 警灯警号16台，调度室（功放1台、 MIC1台、音箱1对）,16 个变电站（功放16台、MIC16台、音箱48台）。（2）报警信号及环境量采集系统由于不少的无人变电站都建在郊外和一些较偏僻的地方，并且机房的成本及架设 经费非常昂贵，如遇部分分子盗窃或破坏，将造成严重的经济损失。为彻底消除这种 现象，避免财产遭

15、破坏，需要安装安全防范报警设备。主要包括：电子围栏（已安装）、红外探测器（已安装）、烟雾探测器（已安装）、水浸探测器、现场报警器、温湿度探 头、门禁系统所配套的门磁等。由于机房设施都是用电设备，所以防火是必不可少的防范措施。通过连接烟雾探 测器可对机房内环境随时监控，当探测到有火警时，向远程控制中心联动报警，监控 中心可及时判断报警信息的正确性，以便了解现场情况，并向有关部门求助。一般情况下，电气设备对环境的温湿度都有相应的要求，特别对于一些昂贵精密 的设备更是如此，因此为了保障设备在正常的环境中工作，控制中心需要了解现场相 应温度、湿度的情况。在机房内配备温湿度数据采集模块，将现场温湿度的模

16、拟量转 变为数字信号实时传输，在现场及远程控制中心将随时了解到当前机房的环境温湿度， 记录的数据将保存在数据库中进行统计、分析。根据需要，系统设置温湿度的波动范 围，当现场环境处于设定范围之外时，通过设备电源控制开关启动空调系统进行相应 的温湿度处理，使设备处于良好环境之中。全球变暖气候变化异常，在室外电缆沟的各出口安装水浸探测器以防止雨季洪水 可能对室内设备造成严重破坏。在各变电站的重要入口安装门禁系统及与其配套的门磁传感器（本系统采用带门 磁传感器的磁力锁），可以进行门禁的远程控制、开关门、设置时间段，当发生非法入 侵时能发报警信息，并上传到控制调度中心。（3）信号处理系统此系统主要是把变

17、电站前端的视频及报警信号通过网络硬盘录像机进行编码、压缩、上传。主要由一台网络型硬盘录像机组成，网络型硬盘录像机采用先进的MPEG4压缩方式，除具有图像清晰流畅的特点外，还具图像数据占用空间小，实时性好等优势，也可根据需要随时进行回放、查阅、管理，并且配合多种录像模式完成各种记录 存储需求。2、信号传输子系统信号传输子系统是把变电站前端采集的信号传到监控中心或其它的监控点，传输 的信号主要是视频信号、控制信号和报警信号。视频及报警信号的传输方式主要有模 拟传输、数字宽带网络传输、无线微波传输等。我们选用了模拟传输与计算机网络传 输相结合的传输方式。主要由各种信号传输电缆， PVC管材和接插件等

18、组成。（1）视频信号的传输前端摄像机同网络视频服务器之间采用模拟信号传输方式，用的75-5视频线及2*1.5电源线，用于摄像机视频信号的传输和供电，再加上CAT-5数据控制线连接云台。各变电站一般可提供光纤接口，通过交换机连接到网络视频工作站。 该通道可实现 数字图像、数字信号的实时上传，并可接受监控中心下发的各种控制信号。（2）安全防范报警信号的传输前端的各种报警器与硬盘录像机之前的传输采用专用的四芯报警专用信号线传输， 两芯用作电源传输，两芯信号传输，传输距离可达2000米。（3）控制信号的传输在控制中心可以通过控制键盘或者软件（从 COM口引出的485控制线）发送控制 信号对高速智能球或

19、者前方的云台、一体化摄像机进行操作。其控制信号的传输也是 通过网络视频服务器来完成，并且可以双向传递信号，也可以通过其专门控制键盘快 速方便地控制前方的高速球、云台、及一体化摄像机。（4）电源的传输由于变电站一般距离监控中心较远，所以供电电源采用由现场供电模式，为了解决因故障停电的问题，需加装直流12V转交流220V的逆变电源。（5）网络传输中心监控管理服务器可通过电业局内部网络，将监控的实时的图像、已录制图像 或者报警图像分别传输到任意一台已连接入网的授权客户端计算机上。可最多支持 1000台客户机同时访问，而客户端计算机也可以作为服务器再向下传送。3、监视子系统监视子系统是把前端摄像机的信

20、号重现成图像。主要由 19”彩色显示器。能同时 监视前端子系统传过来的所有画面，可 1、2、4、9、12、16画面显示，并可在一画面 和多画面之间相互切换。做到重点监视和全面监视相结合，使整个系统更加完善。（1）显示器本系统为硬盘录相机配备了 19英寸惠普彩色显示器，该产品色彩鲜艳、逼真，高达480电视线，具有自动消磁功能，性能稳定可靠。（2）矩阵+电视墙（选配）为了更清楚的监视现场的图像，使用由矩阵和彩色监视器组成的电视墙，对送来 的画面进行控制和相互切换，可定义在某个监视器上轮切某几路的视频图像。4、控制子系统该部分是整个监控系统的核心，主要由中心监控管理服务器、集中监控系统应用软件组成。

21、前端子系统、监视子系统、监控工作站均在其控制下工作。可控制前方云 台与一体化摄像机（3500水平旋转、900垂直旋转、镜头的拉近拉远、加温、通风），多 画面分割，在多画面之间相互切换，录相，回放，可与周边报警系统（烟、火探测报 警器、门磁、红外探头、水浸探测器、温湿传感器等）联动，也可通过热成像仪对温 度的详细变化实时监控，实现自动火险、盗窃入侵、温湿度报警，自动录相，回放检 索，同是还起着网络传输的作用。七、附：门禁系统1、门禁系统功能本系统主要包含以下几大功能：（1）可以规范化管理形象，提高管理档次，同时规范化内部的管理体制。（2）张感应卡可以代替所有的大门钥匙，且具有不同的通过权限，授权

22、持卡进 入其职责范围内可以进入的门。所有的进出情况在电脑里都有记录，便于针对具体事 情的发生时间进行查询，落实责任。（可为了便于管理IC卡，结合本公司的实际情况，领导应持有唯一的管理卡 发行管理普通的使用卡），通过管理卡发行四张使用卡，分别编号，存放在操作 队使用。（3）有非法入侵，门磁感应器触发报警，自动调用红外球预置位，并与红外球联 动，也可上传到调度指挥中心。（4）如果员工的感应卡遗失可以在系统内即时挂失，这样即使其他人捡到了该感 应卡也无法进入变电站，这样相对与普通机械锁要方便得多，您不必为了安全起见重 新换锁，为每个人重新配钥匙。对于辞职或开除、离开的人员感应卡采用禁用的方式， 该员

23、工以后都无法进入变电站进行窃取或破坏等报复活动。（5）采用先进的国际内部加密协议，外人无法通过机械或其他高科技方法打开您 的电锁进入您的场所。而其他诸如密码门禁，机械锁都无相应安全机制，可以通过电 路短路或万能钥匙轻易进入您的场所。（6）可以进行软件强制性操作，可以通过软件的功能强制门关闭，即使授权的持 卡人员也无法进入，进行完毕后，您可以通过软件恢复系统正常。（7）基于 Windows的全中文操作系统，界面友好，操作方便简单。普通文员就可 以胜任相应管理软件操作。(8) 系统扩展性好，具有联网功能，您可以随时以低成本升级增加新的控制门。(9) 建议采用原装全天候读卡器，防水防静电，确保系统的

24、稳定运行。系统对设备的故障进行自检和跟踪监测，并有灯光提示，以便维护人员及时维修。系统运行时无 需连接专用电脑，停电时系统信息不遗失，并可以配备UPS后备电源，维持系统的正常运作。(10) 可以实时监控门的状态和感应卡执卡者的出入状况，并可以比较显示照片， 避免非法持有者冒充进入。2、基本组成门禁系统主要由以下几部分组成：(1) 读卡器：通过射频感应原理，识别感应卡内置卡号。(2) 感应卡：存储用户的不可复制和解密的卡号。(3) 门禁控制器：存储感应卡权限和刷卡记录，并中央处理所有读卡器上传信号， 负责和计算机通讯和其他数据存储器协调，配合管理软件的智能处理中心。(4) 电锁：电动执行机构。(

25、5) 网络交换机：对控制器进行联网和远距离通讯(可利用现有网络)。(6) 开门按钮：出门可以设置为按按钮出门。(7) 电源：提供系统运作电源和电锁的执行结构的电源供应。(8) 管理软件：通过电脑对所有单元进行中央管理和监控，进行相应的时钟、授权、统计管理工作。3、门禁系统示意图出门按钮集线器门禁电源TCP/IP 控制器电子锁门门禁系统典型应用匹Jr|读卡器4、控制器主板详细介绍TCP/IP门禁，也叫以太网联网门禁，也是可以联网的门禁系统，他是通过交换机 用网络线把电脑和控制器进行联网。除具有485门禁联网的全部优点以外，还具有速度更快，安装更简单，联网数量更大，可以跨地域或者跨城联网。但设备价

26、格高，需 要有电脑网络知识。适合安装在大项目、人数量多、对速度有要求、跨地域的工程中。RD-6698CTCP/IP数据存储控制器采用领先国际先进水平的高速运算电路以及Flash海量存储技术单片机设计，集处理、存贮、通讯功能于一块印制电路板上，具有 同通讯口终端快速拆除的特点，软件监控每个口的通讯活动，选用记忆接口处理单元， 可支持由上级站装入的微程序控制存贮器。单片机设计具有固有的可靠性，而扩充了 瞬态保护功能，自动自检功能更增强了这种可靠性。可以脱机存储感应式IC卡读卡器的wiegand26格式的读卡信息、时间信息和当时的状态信息。广泛用于门禁、考勤、 签到、会员管理、消费、客户管理、停车场

27、管理等感应式IC卡的应用系统。领先国际先进水平的高速运算电路以及Flash海量存储技术设计，反应速度胜人一筹。第十代产品更显成熟品味.广泛的成功案例使您更加放心，平易近人的多语言Windows软件操作界面，简单实用，功能强大，无需专业知识即刻轻松掌握，安装快捷， 培训更加轻松，独立自主的知识产权和开放式的数据通讯协议，使您的系统集成更加 便捷,享受更加周到、细致、尖端的技术支持.功能参数介绍：? 以太网（TCP/IP）控制器特点?同时支持485接口和TCP/IP接口，IE浏览器直接修改IP地址。?使用真正的TCP/IP通讯连接，而不是UPD广播方式，支持网关、掩码、远程控 制?高性能，比485

28、接口快100倍的速度，不是像其它产品那样集成 485转换模块?支持所有Weigand读卡器，也可以使用 WG-485模块接更长的读卡距离?支持跨城、跨地域控制管理? 支持全部 Weigand读卡器，兼容 Motorola、HID、ID、IC读卡器。?多种系统安装配置方便灵活，可以 485、局域网、广域网联网安装。? 4级防雷、防浪涌、防静电、防尘、双重看门狗保护，更稳定可靠，国际品质? 高性能：每秒1000条记录。?每个门有16个开放时间段，可以组合出无限制的权限分类。?支持防潜返，可以精确到时间段和星期，防潜返可以分区管理。?支持互锁、消防报警、另外增加一个报警输入?支持2个报警输出，可以设

29、置报警时间和报警条件?支持有效日期，精确到开放时间，过了日期的卡将自动失效?鉴别方式支持单卡、卡加密码、密码、双卡识别、自由通行（首卡通行）?支持多事件报警输出，如无效卡、无效时间、开门报警，都可以设置一定时间长度的报警输出?控制输出时间长度可以达18小时，如开门时间可以从1秒到65535秒八、附：增加的报警测控单元增加的温湿度传感器及水浸探测器仍以原有的海康威视的嵌入式硬盘录像机为报 警主机，通过硬盘录像机的报警输入上传到监控调度指挥中心1、温湿度传感器传感、变送一体化设计，适用于一般的室内环境的温室度测量。采用专用温度补 偿电路和线性化处理电路。传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快。部分

30、型号满 足RoHS无铅化要求。用于通讯机房、办公室、厂矿、车间、仓库、医院、档案馆、博 物馆、暖通空调、楼宇自控等环境的温湿度测量。产品特点：?价格低?低漂移?响应速度快?体积小?安装方便?性能稳定?使用寿命长?多种模拟输出信号?电压输出型满足RoHS无铅要求技术参数? 供电：直流供电:DC 24V （22V26V）交流供电:AC 24V （18V24V）? 准确度：湿度：3 刃RH（5% RH-9% RH,25 C ）温度：0.5 C （0-50 C）? 工作温度:-10 C60 C? 长期稳定性：湿度1%RH/y温度0.1 C /y? 响应时间:15s （1m/s风速）?输出信号:420mA? 电压输出型：05V? 网络输出信号：RS485/RS232?负载能力：输出阻抗W 250 Q?电流输出型负载能力：