某电业局远程视频监视系统.docx

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1、某电业局远程视频监视系统山东济南电业局远程视频监视系统设计说明目录1一概述21.1简介21.2现场概况21. 3项目概述3二设计方案42. 1设计目标42. 2设计内容说明52、3关键技术及设备说明6三系统构成63. 1前端设备63.11摄像机63.12镜头73.13全方位云台83.14视频传输线83.15监视器83.16音频设备93.2现场操纵端设备93.21现场操纵端工作原理IO3.22现场操纵端设备概述Il3.3远程传输及操纵系统143.4系统软件的构成24附录ACONlCON5接口定义25附录B电源线颜色定义26附录C常见问题及解决方法271.1简介视频会议技术是近年来逐步成熟起来的新

2、的通信手段。特别是九五年以后国际电信联盟(ITU)陆续颁布了一系列有关会议电视的国际标准，使各厂商的不一致产品能够相互兼容，成本下降。使用视频会议技术能够方便地利用电力专网构成跨地区，跨省市的远程会议，远程教学，远程医疗及远程监视系统。北京XX通信有限公司在结合电力系统变电站/发电厂综合自动化的实际需求，开发了电力系统变电站/发电厂远程监视系统。XX通信以技术服务支持、系统集成为要紧业务，由专业工程师对现场进行勘测设计，技术咨询、工程方案实施与培训服务等系列业务。1. 2现场概况河北省沧州电业局陈屯22Okv变电站，位于沧州市南陈屯乡石港路南1.5公里处，是沧州第六座220KV变电站。一期投运

3、120MVA#3主变压器一台220KVl(I-A.I-B)II、In母线及母联兼旁路开关沧陈线232、交陈线233、陈于线236；IlOKVI(I-AI-B)IEIII母线及母联兼旁路开关，陈季I线133、陈季II线134、陈于I线136、陈于II线137、陈泊线142；IOKVn段母线及4组7.2MVAR无功补偿电容器。陈屯220KV变电站现已成为连接交河、于庄220KV变电站、沧西500KV变电站枢纽站。陈屯站的建设极大的改善了沧州电网的结构，增强了电网运行的稳固性与可靠性，有力地促进了沧州经济进展。这次对陈屯变电站使用远程监视系统后，可实现局端对现场的监视及录像操纵，并作为视频会议的应用

4、之一为并入MlS系统作好前期准备。该变电站共设监视监控点13处，6个视频监视点，7个烟火监控点。各项要求统计如下：点1(主控室)用于监视主控室的仪表、光字牌、信号灯等设备，使用高灵敏度摄象机，三可变镜头，云台自动操纵；同时使用红外双监对主控室进行防盗监控。点2-3（220KV配电区）；用于监视断路器的工作情况，点2同时对大门监视，使用高灵敏度彩色摄象机，三可变镜头、非定向麦克风、云台自动操纵，远红外灯；点4（主变压器），用于监视主变压器的油位及温度同时对220KV的东侧进行监视，使用高灵敏度彩色摄象机，三可变镜头，云台自动操纵，远红外灯；点5（10KV配电室）；用于监视开关及仪表的工作情况，使

5、用高灵敏度彩色摄象机，三可变镜头，云台自动操纵；点6（110KV配电区）；用于监视IlOKV配电区的概况，使用高灵敏度彩色摄象机，三可变镜头，云台自动操纵，远红外灯；点5,点7（IOKV配电室）使用2个烟感对IoKV配电室进行险情监视；点8,点9（电容器室）使用2个烟感对电容器室进行险情监视；点10,点IL点12（电缆夹层）使用3个烟感对电缆夹层进行险情监视；1. 3项目设计概述本方案是针对山东济南市电业局的实际需求，为满足变电站的远程监视与无人值守而设计的。将工业监控、多媒体传输与计算机网络技术有效地结合在一起，实现高效、安全、方便为一体的远程监控及操作。本方案的编制力求全面,同时为用户日后

6、系统升级留有很大的扩展余地。该项目共包含三个部分：一 .工业监控部分，包含监控的理论设计及具体实施。要紧是前端设备的选用与安装，现场操纵部分的设计与集成等。二 .远程传输部分，包含多媒体信息转换与网络传输。要紧是视频编解码器的选用与调试，远程传输的安装与调试等。三 .操纵实施部分，包含现场操纵与远程操纵，要紧是软件部分的编写与计算机系统的调试等。本项目的实施分三个阶段：（一）筹规划与理论设计，制订初步的设计方案。（二）实地考察，修正与改进方案，完成最终方案的制订。并完成具体的施工方案与预算。（三）高质量地完成施工任务，并负责使用过程中的保护工作。二设计方案2.1 设计目标该变电站远程视频监视系

7、统是利用现有的电力系统专用通讯网（光纤）开发配置现场设备，将视（音）频采集编解码通信、报警操纵，信息管理集为一体,实现现场及远端操纵中心的两级自动操纵（视频、声音、报警）。设计中要实现下列几点目标：1 .可靠性监控变电站运行是保证系统的安全，可靠性为重要的系统指标。考虑到室外的运行环境，现场端使用工业操纵机，可连续工作5万小时以上无故障，系统具有掉电自动恢复能力。2 .可保护性硬件设备选型选择国内具有保护力量与支持能力的设备，系统联接完全使用标准化接口。通讯、多媒体符合UTI、IEEE等国际准协议技术,软件设计使用结构化及面象对象的程序设计。便于模块增/删及用户保护，程序结构、系统结构清晰易懂

8、，便于保护。3 .适用性系统的软、硬件设计面向管理人员，要求只是多地改变目前的管理习惯与增加管理人员的负担，具有汉字功能，界面友好，易于操作。4 .可扩充性考虑到目前系统仅为两点多端的监视系统，从计算机操纵器到前端设备留有充分扩充的余量与通讯接口，软件设计为功能模块。因此系统不可能受技术改造、升级的调整而影响，具有较强的习惯性与可扩充。2. 2设计内容说明包含设计系统原理结构图，系统描述，设备的统计与选型,软件的开发与保护等.1、系统结构：见附页。该设计针对山东济南市电业局的具体情况而设计，并为以后的扩充留下了余地。当该系统扩充为大型网络系统与视频会议系统时，不可能有设备的浪费与损耗。2、系统

9、描述（1） 本系统由6个远程现场与一个监控中心构成，如图1。（2） 在远程现场与监控中心之间有PCM2M通讯线路连接。（3） 远程现场为无人值守。在每个现场均有：8台摄象机，所有摄象机的镜头、云台可控。若干个开关量输入。（4） 在监控中心能够任意监视各个现场，并接收各现场的开关量与模拟量信息O（V监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机、普通分控计算机与机房以外的网络分控计算机构成。（6） 监控中心可实现报警后录象的功能，可随时记录任意现场报警后的图象。设备的选型遵循1,性能稳固，性能指标满足要求。2,兼容性好，为以后的扩充作好准备。3,服务完善，有方便的维修与服务条件。4,价格合理，在大范围内

10、追求最高性能价格比。4、软件服务：为方便用户使用，采取友好的中文化界面，按照窗视图的操作方式。即使没有计算机基础的人，通过培训也能熟练操作。2.3关键技术及设备说明1、视频压缩传输关于远程监控，最关键的技术是视频信号的压缩传输。在这个设计方案中，我们选用了T400A/B视频传输编解码器，它能够将视频信号、音频信号、数据信号压缩编码，通过PCM2M通讯线路传输。PCM(2M)线路是一种常见的数字通讯线路，2M(2.048Mbps或者2048Kbps)指的是通讯速率，也常被称作El,它由32个时隙构成，每个时隙的速率是64KbpsoPCM2M线路的物理接口通常是G.703接口，G.703接口常见的

11、形式是2个BNC插座，输入阻抗为75欧姆。2、视频进入计算机网络在本设计方案中，我们在监控中心的设计中增加了“网络视频服务器。它是一台计算机，内含视频压缩卡与视频服务软件，它能够在计算机网络中广播发送视频信号流，使网络上的其他计算机能够通过软件来接收视频信号。使用UDP网络协议及组播技术(IPMUltiCaSt),服务器将采集到的视音频信号以设定好的组播地址实时向网络上广播或者向指定点发送,凡在同一组内安装有回放软件计算机均能实时接收视音频流，并能实施操纵。此方案能有效降低网络流量，避免广播风暴，对网络上其他数据传输不产生影响；同时可有多个不一致分组在同一网络进行广播交流。使用这种方式使原有的

12、监控系统与网上广播能够实现无缝连接。众所周知,基于网络的操作系统(WlN98,NT)本身就很不稳固，假如直接将监控图象经网络传播很难保证其稳固性及长时间工作正常。考虑到监控点大多是无人职守，一旦发生问题系统需要专人前去保护修复。而使用T400A/B加视频服务器的方式可有效的避免上述情况的发生。T400是单机型产品本身就是为无人职守站设计的一旦前端发生问题中心只需重启解码端设备,前端1分钟内自动恢复正常。视频服务器系统使用广泛使用的捕获卡与纯软件压缩，与传输部分无缝结合；完善的纠错与网络故障恢复机制，在网络情况恶劣时也不可能死机。监控系统与网络系统分离与有效的保证系统的工作。即便一方发生问题整个

13、系统也不可能完全瘫痪。三系统构成3.1前端设备3.11摄像机在视频监控行业，用CCD来简称摄像机(ChargeCOUPIedDeVice),被摄物体反射的光线，经镜头聚焦到CCD芯片上，CCD根据光的强弱积聚相应的电荷，经周期性放电，产生表示一副副画面的电信号，经滤波、放大等图像处理，从摄像机的视频输出端子输出。1 .制式国内适用彩色PAL制（黑白CClR制），标准625行，50场。2 .接口及开关 镜头接口：应带可活动式接圈，使C式、CS式镜头均可安装。 支架安装座：CCD上下均可安装，1/4英寸螺纹。 电源输入口：DC12V、AC24V或者AC220V 视频输出口：BNC接头，75欧 自动

14、光圈驱动电路接口：3. CCD性能指标 CCD芯片尺寸：1/2英寸、1/3英寸 灵敏度：即最低照度（LUX）,此数越小，说明CCD灵敏度越高。 分辨率：要紧指水平分辨率（线），此数越大越好。通常黑白CCD为380570线，彩色CCD为330480线。 信噪比：通常大于47dBo4. CCD的选择监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的10倍。全部使用彩色CCD,在黑暗地区使用加装红外灯的彩色CCD亦可得到较清晰的图像。3.12镜头1种类,广角视角90以上，焦距3.68mmr定焦距I标准视角30左右，焦距12mmJ远摄视角20以内，焦距4821OmmI变焦距：焦距可根据需要调整，使被摄物体的

15、影像放大或者缩小。通常常用的变焦镜头为6倍到20倍变焦。其中还包含可调整焦距、聚焦与光圈的电动三可变镜头。2镜头焦距的选取注意镜头与CCD尺寸的配合，通常同尺寸的相配合使用。1/3英寸(满屏显示)：f=4.8LWf=3.6LH1/2英寸(满屏显示)：f=6.5LWf=4.8XLHW:目标宽度(mm)H:目标高度(nun)f：焦距长度(mm)L:摄像机与目标间的距离(mm)关于光圈F：F=fDD为镜头的有效孔径(mm)相同焦距的镜头，F值越小，表示镜头越好。3.13全方位云台要紧参数 旋转角度：通常水平350,垂直30。 速度：转过的角度/秒。 载重量：室内型4T0公斤，室外型15-30公斤。 输入操纵电压：AC24V或者AC220Vo使用场合当一台摄像机需要监视多个不一致方向的场景时，应与云台配合使用。镜头防护措施通常固定于室内云台上的摄像机与镜头应配有防尘罩，固定于室外云台上的摄像机与镜头应配合带有排风扇、加热器与雨刷的防护罩一起使用。3.14视频传输线 SYV-75同轴电缆