变电所图像监控系统设计方案

1、变电所图像监控系统解决方案浙江大华技术股份有限公司目 录一、系统总体方案31.1 变电站前端子系统41.1.1 集中型网络视频服务器51.1.2 外围摄像机监控设备单元51.1.3 报警管理单元51.1.4 其它辅助设备单元61.2 集控站监控子系统61.2.1 系统服务器61.2.2 流媒体转发服务器71.2.3 值班员工作站71.2.4 其它设备8二、产品技术参数102.1 前端摄像机102.2 光端机132.3 矩阵（可选产品）152.4 视频、流媒体、管理服务器162.5 SVR网络存储录像机 DH-SVR3016H172.6 集中型网络视频服务器19三、设备清单20随着视频压缩技术的

2、不断发展，视频技术在电力系统领域获得了广泛的应用，其中监控系统正是其主要的应用领域。现有的视频监控系统主要分两类，即模拟监控系统和数字监控系统，而且数字视频监控系统正全面取代模拟监控系统。远程图像监控系统目的是为了解决变电所自动化“遥测、遥信、遥控、遥调等四遥”以外新的“遥视”问题，不仅为自动化变电所管理提供了新的手段，而且对无人值班变电所的安全性和可靠性运行提供了监视手段。一、系统总体方案变电所图像监控系统共分两个子系统：变电站前端子系统和集控站监控子系统。变电站前端子系统主要包括： 视频采集设备（光纤一体化高速智能球机、带云台枪型摄像机） 集中型网络视频服务器 网络存储设备 数据传感设备（

3、温湿度传感器，门禁系统） 防盗报警系统（电子围栏、红外探测器、烟感探测器） 现场灯光控制 监控控制箱及防雷装置 线缆集控站监控子系统主要包括： 管理服务器 流媒体服务器软件 视频显示终端 视频浏览终端软件系统结构拓扑图如下图所示：1.1 变电站前端子系统无人职守变电站前端部分设备主要由集中型网络视频服务器、视频采集、网络存储设备、防盗报警设备、灯光控制系统、数据传感设备等主要设备组成，主要完成图像、温湿度的采集、编码和传输、摄像机的控制和报警联动的输入/输出工作。在每个变电站室外场地安装数个光纤一体化智能高速球机，它可以清楚地监视变电站场地内的人员活动情况、清楚地看见主变或其他室外设备的具体运

4、行状况；在主控室安装一个或多个室内变速一体化球机或带云台枪型摄像机，可以清楚地看见人员设备情况，甚至可以清楚地看见仪表盘上的读数。在主控室、设备间、高压室等可以安装红外探测器、烟雾探测器等报警探头，预防监测各种意外情况。1.1.1 集中型网络视频服务器集中型网络视频服务器是系统中的核心设备，执行有关标准规范中所谓的站端视频处理单元的功能，主要实现前端光纤图像信号及模拟视频图像信号的接收、编码、发送；语音对讲功能的接收、发送；云台镜头控制信号的发送，根据本地或监控中心操作发出来的命令控制视频切换、控制镜头聚焦、近景/远景、光圈调节，控制云台上下、左右和自动巡视动作；根据告警处理单元、报警探测器采

5、集到的各种状态信息和报警信息，实现警视联动录像功能，自动启动告警照明灯、警铃等受控设备，自动以字幕、声光提示报警加以说明，与变电站相关自动化系统(即综合自动化系统或RTU、门禁系统等)互联互动，根据预先设定信息实现和所连接的自动化系统之间的联动。图像经光纤编码器编码后转换成数字信号经网络交换机传输到网络存储服务器上，实现录像数据的长时间安全稳定存储等等。同时传输到电力内部网络，送到变电站MIS上,通过在客户机上安装客户端软件就可实现对前端设备的管理监控。1.1.2 外围摄像机监控设备单元由于各变电站规模、电压等级、变电站形式(室内、室外)的不同，外围监控设备的类型、构成和组织结构，尤其是摄像点

6、的布置和摄像机的类型数量差异较大，总体上以满足图像监控基本目标和要求为原则进行配置。应用于变电站监控的摄像机室内采用带云台一体化枪型摄像机或红外半球摄像机，蓄电池室电缆层等安全等级较高的环境中应采用光纤高速球机或枪型摄像机加隔爆型防爆防护罩，室外采用光纤一体化智能高速球形摄像机及模拟高速球机。1.1.3 报警管理单元报警探测器包括烟感探头、温度探测感应探头、电子围栏等，用于监测变电站设备和环境的异常情况。所有报警探测器的告警限值可以通过软件设定。报警探测器采集的节点告警状态最先经过告警处理单元的处理，并完成一些逻辑关系，多路报警信号可以连到报警解码器上，后以数据的形式通过RS232/485串口

7、上传到集中型网络视频服务器上并最终到达监控中心。在集控站监控中心监控管理系统软件根据事先的设定程序，执行一系列关联操作，如对指定监控点图像进行录像，通过集中型网络视频服务器启动变电站相关位点照明、控制智能高速球形摄像机到相关预置位点等等。此外，变电站综合自动化系统也可以和变电站监控系统建立链接，将有关告警数据发送到监控中心，并由监控中心执行如上所述的处理程序。1.1.4 其它辅助设备单元变电站监控前端可根据系统需要配备标准机柜放置站端设备，配备麦克风、喇叭等语音设备通过系统软件实施广播、对讲等功能，配备防雷设施、直流供电电源、不间断供电电源等等。1.2 集控站监控子系统为保证系统高可靠运行，集

8、控站调度监控中心的中心服务器采用动态按需转发方式，变电站前端至中心服务器和中心服务器至局域网用户都采用TCP方式连接，以保证数据传输可靠性。集中站调度监控中心的基本功能是完成所辖变电站图像的实时显示、控制、存储、管理等功能，其硬件系统主要由系统服务器、值班员工作站、网络接口设备、存储打印设备等组成。 1.2.1 系统服务器监控中心设系统服务器，安装Windows操作系统以及监控系统管理软件，并根据需要配备大容量硬盘或外置存储设备。系统服务器作为监控中心的系统操作平台，主要负责接收、存储、分析、统计和查询远端变电站上传的视音频、告警、数据信号，同时执行系统管理功能，包括管理系统用户和设定用户权限

9、、管理和配置系统设备、对报警信息进行联动处理、作为网络服务器管理网络用户和网络设备等等。1.2.2 流媒体转发服务器流媒体转发服务器实现流媒体数据接受及复制、分发及客户端控制命令的统一调度转发等功能。流媒体服务模块装有专门针对带宽在2M以下的VPN、WAN等广域网环境下的音视频传输而开发的网络视频管理软件，目的在于缓解网络带宽紧张的区域，对该区域内的视频服务器的访问全部通过流媒体转发服务器软件来进行转发，使得该视频服务器的视频服务只占一个通道。别的相关单位，经授权后可访问流媒体服务器，通过流媒体服务器的转发，进而实现对前端某个监控点的访问。1.2.3 值班员工作站值班员工作站可根据需要集中或分

10、散地设在运行班组、保卫部门、安监部门或值班领导处，对于监控变电站数量较少的系统可将系统服务器兼做值班员工作站。值班员工作站安装Windows操作系统，通过IE浏览器或电力系统管理软件对下辖各变电站进行实时监控，包括：启停录像功能，控制摄像机动作，控制雨刷、照明开关和变电站其他控制操作动作;显示系统和各变电站电子地图，显示布防和撤防状况和进行布防和撤防;对监控画面进行各种分割显示、轮巡显示、全屏及缩放显示;监控设备工作状态，自动生成运行日志，自动进行维护管理;查询报警状况和记录，历史录像记录和管理;打印输出实时的和历史的各种数据、报表、图像等功能。1.2.4 其它设备监控中心可根据系统需要增设音

11、响、话筒、不间断供电电源等设备以及避雷器、隔离变压器等防雷抗干扰设备。一、 系统的主要参数及性能指标 系统可用率 99.99%； 支持画面分割功能，分屏数应4个； 监控中心的监控终端（工作站）视频控制切换响应时间 1秒； 视频传输帧速率 25帧/秒； 视频分辨率达到4CIF格式（704 X 576）及以上； 计算机显示分辨率1024 X 768； 系统时钟精度 30000小时； 系统平均维护时间MTTR0.5小时； 计算机CPU负荷率平均30%； 主备用倒换所需时间应小于10 秒，主备用部分进行倒换时，不影响 已有服务器处理过的信息。 具有数据自动备份和恢复的能力。 系统响应时间:a）监控画面

12、显示与实际事件发生时间差 0.5秒；b）事件报警到系统自动记录相应画面时间差 1秒；c）各报警探头报警到后台信息显示时间差 0.5 秒。二、 系统性能1)变电站场区、主控室及主要运行设备实行远程视频集中监控和事故预警探测功能。2)变电站场区在夜间或低照明情况下可进行远程灯光控制，并具有在报警后自动开启灯光和定时关闭功能。3)变电站具有对射红外探测器、烟雾报警探测器等接入功能。现场采用的报警管理设备接入数量大于8个报警输入。具有现场报警联动，和完善的报警联动策略。如：烟感报警，红外对射报警，测温议测到电缆温度超高报警等，当这些报警发生时，监控中心自动弹出相应的报警电子地图，图标闪烁，并伴随有文字

13、提示和声音提示，摄像头会自动按照事先设置好的策略进行切换，高速球型摄像机会自动转动到发生事故的地点。4)多个变电站同时报警时可同时传输至调度中心。5)具有报警记录查询功能、温度显示具有本地显示和远程监控显示，远程监控显示显示变电站设备当前时间、温度及变化趋势。6)具有多级分层电子地图功能，可以显示摄像机、报警器等设备的位置。7)主站接收图像信号后，可在电力公司MIS网内利用IE浏览器实现监控。8)系统具有远程维护能力。三、 系统特点：光纤监控系统是基于集中型网络视频服务器平台，采用先进的互联网技术和标准开发的新一代远程视频监控系统。系统采用标准的互联网协议，能架构在局域网、广域网和无线网络之上

14、，可以与各种类型的不同的以太网设备无缝连接。系统无须铺设专用的视频和控制电缆，授权用户可在网络的任何计算机上对监控现场实时监控，同时能与本地MIS系统紧密结合，真正做到一网多用。整个系统基于光传输网络，从前端摄像机视频采集发送到视频服务器视频接收均采用光纤，有效的避免在变电站的电子干扰，从而保证视频图像的清晰、稳定。系统可根据电力行业的特点，实现变电站自动化远程监控，具有高度的集成性，通过IP网络有效地将系统的各个设备在统一的平台内进行管理。系统采用分布式网络架构模式，支持多级视频服务的功能，可以方便系统的有效扩展。系统的网络编码器提供多个RJ45的接口以及报警输入接口。当发生报警时，可联动多

15、个设备协同工作。当监视点发生报警时，系统自动启动各种对应的联动设备。集中型网络视频服务器提供了语音输入/输出接口，可以方便监控中心的管理人员和监控点的人员进行语音交流。系统提供远程控制接口，可利用监控中心的监控软件远程控制变电站的设备如灯光的控制、空调温湿度的控制等。本系统采用浙江大华新一代产品DH-NVS-XX04ET集中型网络视频服务器，主要实现光纤音视频信号或模拟音视频信号的输入和模拟音视频信号、控制信号输出及网络数字信号的输出。具有高集成度，支持最大48路D1可选的视频图像采集，并具有光纤和模型输入可选功能。该产品的板卡支持热插拔，系统如果需要升级扩展时，可以直接插卡扩展，并保证系统正

16、常运行。整机的散热，采用强迫风冷散热，电源和其它模块分别独立散热，保证系统在环境温度较高时，也能够稳定运行。二、产品技术参数2.1 前端摄像机采用智能高速球机/分体式枪式摄像机（彩色、黑白自动切换）。（1） 分体式枪机l 镜头规格:1/2 接口类型:C 焦距:10mm-310mm 光圈:F1.5 操作方法:电动聚焦, 电动变焦 光圈 自动（DCVIDEO驱动）工作作温度范围 060 工作作湿度范围 30%70l 彩色强光抑制型摄像机DH-CB828采用1/2 SONY Exview HAD CCD高灵敏度图像传感器采用世界最先进的AEBELL DSP数字信号处理技术实时彩色超低照度强光屏蔽及吸

17、光功能（夜间拍照车牌专用）高性能感光度即使在极弱光线下或更暗的环境下也能轻易识别物体在全黑环境下开启红外照明跟踪白平衡，根据照射物体光亮度自动调整白平衡智能数字控制自动背光补尝先进的自动感光系统型 号DH-CB828电 源AC24V/DC12V有效像素752(H)582(V)水平清晰度540TVL最低照度0.001Lux/F1.2扫描方式Interiace 2:1视频输出1Vp.p/75ohms BNC白平衡ATW(自动色温白平衡) AWB(自动跟踪白平衡) preset(预置):Indoormode(室内),Fluorescent2mode(荧光灯) Outdoormode(室内) MWB(

18、手动白平衡)信 噪 比50dB电子快门1/50s.1/120s1/500s1/2000s1/5000s1/10000sec,Gainr 特 性r=0.45增益控制自动增益ON（开）OFF（关）背光补偿Auto Detect on/off；smart control:225areas光圈控制视频/直流(Video/DC)驱动图像传感器1/2SONY Exview HAD CCD自动暴光系统PAL:1/50-1/100,000sec NTSC:1/601/100,000sec同步系统内同步/电源同步；（外同步可选）尺寸长129mm宽68mm高58mm工作环境-10to50(14to122F)l 云

19、台输入电压 AC24V10% 功率 100W 水平速度 0.01/S20/S 垂直速度 0.01/S8/S 旋转范围 水平360连续：垂直-75+75 预置位 大于64个通讯方式 RS-422（兼容RS-485）双工通信 通讯协议 Pelco-P、Pelco-D等多协议，波特率可选 防雷功能 浪涌（冲击）抗扰度4000V 最小负载 50Kg(30)、30Kg(75) 承载方式 顶载 工作温度 -35+ 65 防护等级 IP66 主体：铝合金l 防护罩电源 AC24V10%自动温控材料 主体：铝合金 视窗：光学玻璃 工作温度 -3565 防护等级 IP66 加热器、遮阳罩、雨刷器l 解码器采用P

20、IC工业级单片机解码器协议Pelco-P、Pelco-D等多协议，波特率可选。可控制云台的上、下、左、右、自动，镜头的变倍、光圈、聚焦，通迅光隔离，超强抗干扰；具有防静电，抗雷击功能；解码器电源 AC 220V / 50HZ通迅方式 RS485/422工作温度 4085l 光纤一体化高速智能球形摄像机图像传感器SONY 1/4Super HAD 镜头F=4.1mm(WIDE)-73.8mm(TELE)F=3.5mm-91mmF=3.4mm-122.4mm光学变倍18倍26倍36倍数字变倍12倍 （312倍变焦）最低照度彩色0.7 Lux 黑白0.01Lux(ICR ON)信噪比50dB 水平清

21、晰度540线电子快门1/1-1/10000s 22档支持图像效果电子翻转、反转、镜像白平衡自动/手动 日、夜转换自动/手动宽动态范围128倍背光补偿开/关 光纤接口点对点单模光纤（光波波长为1310nm）接口，光接口FC/PC型光纤信号1路数字非压缩视频信号，1路半双工RS485控制信号，1路开关量信号升级模式远程通过光纤内含RS485进行双向通讯手动控制速度水平：0.1 180/秒； 垂直：0.1 120 /秒旋转角度水平：0 360连续旋转垂直：-2 92 自动翻转180后连续监视预置位速度少于 0.8秒；最快速度300/s水平/垂直精度0.03防护等级IP67 安装好后放入水中不会进水通

22、讯模式光纤内含RS485双向通讯预置点80个或128个可选报警配置7路输入、1路输出自动模式自动巡航8条、自动扫描5条、巡航学习5条长焦限速控制速度根据焦距的长短自动调节，保持稳定画面隐私保护24区域三维智能定位支持信息提示开机信息提示、运动信息提示、保护电路内置3000V防雷击、防浪涌保护电路通讯协议中国行业协议、Pelco P、D等多种协议485波特率1200bps、2400bps、4800bps、9600bps安装模式多种安装方式可根据不同环境进行选择工作环境-40C60C，=35dB监视水平分辨率=400TVL网络传输能力每一块编码板8D1（16Mb）网络延时宽带240ms，窄带10万

23、小时冗余配置支持21热插拔冗余电源电源功耗100V240V AC；50Hz60Hz；整机功耗为280W350W（含硬盘）外形尺寸（高宽深）133mmX440mmX650mm 工作环境工作环境温度5oC40oC；工作相对湿度10%80%（非凝露）贮存环境贮存环境温度-20oC+70oC；贮存环境湿度5%90%（非凝露）热备盘支持全局热备盘2.6 集中型网络视频服务器型号参数NVS-XX04ET视频标准PAL（625线，50场/秒），NTSC（525线，60场/秒）视频压缩标准H.264/MPEG4视频压缩分辨率每块编码卡有独立IP，每路视频都支持D1/2CIF/CIF/QCIF视频帧率实时模式：PAL：1-25帧/秒 NTSC：1-30帧/秒扩展接口光纤接口板提供124路音视频输出信噪比=35dB监视水平分辨率=4