光伏电站远程视频监控系统解决方案.docx

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光伏电站远程视频监控系统解决方案

光伏电站远程视频监控系统

解决方案

图表

第1章概况

1.1项目背景

目前中广核太阳能开发有限公司在建太阳能项目有甘肃敦煌项目，青海锡铁山项目，宁夏青铜峡项目，西藏桑日项目，计划于2020年建设规模为300万KW，建设考虑五年内建设20个太阳能电站的规模。

光伏电站大都地处人烟稀少、环境恶劣的地区，给维护管理带来了诸多不便。

电力“四遥”功能（遥控、遥信、遥测、遥调）的普及，使无人值守模式在各地电力系统得到大力推广，为电力部门节约了人力资源，提高了管理效率，提升了经济效益。

当电站设备需要保养或发生故障时，工作人员才会到现场。

因此针对无人场所的盗窃案件时有发生，由带电设备引发的火灾也屡见不鲜，防盗、防火成了安全工作的重中之重；同时监控中心还需实时掌握电站设备的现场运行情况。

根据公司发展的需要，需在公司总部设一图像监控中心，用于对公司各个太阳能电站内进行联网视频监控。

1.2需求分析

根据我们对电力系统现状的调研及对光伏电站的理解，需求分析如下：

1）实现北京总控中心对各地光伏电站的联网监控；

2）光伏电站地处四省，以往建立电力专网的方式不太现实，只能依托运营商线路组建监控网络；

3）除了总控中心的工作人员，部分负责人也需在办公室对现场进行管理；

4）视频监控系统用于安全防范，毕竟作用有限，需与生产管理（EMS系统、会议电视系统）紧密结合。

1.3设计目标

我们将建立一套适应光伏电站联网监控需求的现代化综合监控系统，对运行、业务、设备等进行统一、集中管理，实现以下目标：

1）依托运营商的线路建立稳定的监控网络；

2）北京总控中心集中统一管理所属光伏电站的视频监控系统；

3）MIS网内用户可以通过授权访问光伏电站的视频资源；

4）视频监控系统可与总控中心EMS系统进行对接，获取远动信息进行联动，实现电网调度的可视化。

5）系统具有开放性，会议电视系统可以调用相关视频。

1.4设计原则

随着信息技术的飞速发展，新技术不断涌现。

变电站综合监控系统，必须是高性能、可扩展的计算机网络体系结构，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：

●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、良好的恢复能力及防雷抗强电干扰能力。

同时系统的使用不能影响站内被监控电气设备的正常运行。

●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的可延续性。

●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。

系统加入新建变电站时，只需配置站端系统设备、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。

●经济性

整个系统的设计要在满足功能、性能要求的前提下，使系统的建设费用降低。

即充分利旧，在原有系统基础上进行改造升级，采用合理的网络结构、选用性能价格比优的设备，以最低成本来完成网络的建设。

●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用，又节省了日常频繁地维护费用。

●安全性

综合考虑设备安全、网络安全和数据安全。

在站端采用完善的安全措施以保障站端设备的物理安全和应用安全，在站端与监控中心之间必须保障通信安全，采取可靠手段杜绝对站端设备的非法访问、入侵或攻击行为。

数据采取站端分布存储、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。

1.5设计依据

所有设备的设计，制造，检查，试验及特性除本规范中规定的特别标准外，都应遵照适用的最新版IEC标准和中国国家标准（GB）及电力行业（DL）标准，以及国际单位制（SI）等相关的行业标准规范。

1）电力系统设计方面：

●《电力系统实时数据通信应用层协议》（DL476-92）

●《远动终端设备》（GB/T13729-2002）

2）安防视频监控系统设计方面：

●《中华人民共和国公安部行业标准》（GA70-94）

●《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）

●《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）

●《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）

●《安全防范系统通用图形符号》（GA/T75-2000）

●《建筑及建筑群综合布线工程设计规范》（GB/T50311-2000）

●《电线电缆识别标志方法》（GB/T6995）

●《全介质自承式光缆》（YD/T980-1998）

●《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）

●《入侵探测器通用技术条件》（GB10408.1-89）

●《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663-90）

●《报警图像信号有线传输装置》（GB/T16677-1996）

3）视频监控图像质量方面：

●《电视视频通道测试方法》（GB3659-83）

●《彩色电视图像质量主观评价方法》（GB7401-1987）

4）视频系统网络设计方面：

●《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T17963）

●《计算机信息系统安全》（GA216.1－1999）

●《计算机软件开发规范》（GB8566-88）

5）视频系统工程建设方面

●《智能建筑设计标准》（GB／T50314－2000）

●《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

●《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）

●《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

●《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）

●《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）

●《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）

●《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》（GA/T670-2006）

●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

第2章系统总体设计

2.1设计思路

光伏电站远程视频监控系统是集硬件、软件、网络于一体的大型远程视频监控系统，以电力行业平台软件iVMS-8800为核心，在北京总控中心实现对各地光伏电站的全方位管理。

因本项目需监控的光伏电站地处四省，同时需考虑五年内还将建设20个光伏电站，遍布中国太阳能资源丰富的区域，以往电力系统或地市级联网项目中采用电力专网的方式不适用于本项目。

考虑到整个视频监控租借专线的费用较高，将采用专网加公网形式，光伏电站到当地电信运营商服务器采用专网形式，带宽为2~4M，北京总部到当地电信运营商服务器采用专网形式，带宽为10~20M，其余全部采用公网。

各地电站的分控中心可对现场进行实时监控，便于及时发现情况，大大减轻工作人员的工作量；北京总部的视频监控中心可定期对现场进行远程巡检，从而掌握现场情况。

用户可通过C/S、B/S方式模式进行实时监控，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。

平台软件按照业务需求对监控资源进行逻辑划分，按照用户等级进行授权，并根据不同授权获得相应信息。

视频监控系统还需接入电力MIS网，供相关职能部门及远程调度监控中心的用户使用，有效利用带宽资源，避免重复建设。

用户根据授权可实时预览、云台控制并对视频录像进行检索、回放和下载，并与EMS系统进行系统关联，实现电网调度的可视化。

为了充分体现资源的共享性，还可供会议电视系统调用，而无需额外建设投资。

2.2系统结构

图表1光伏电站远程视频监控系统拓扑图

2.3系统组成

光伏电站远程视频监控系统由站端系统、传输网络、主站系统这三个相互衔接、缺一不可的部分组成。

2.3.1站端系统

站端系统主要由前端摄像机、H-DVR（模数混合DVR）、管理服务器、网络设备组成，主要负责对站内视频信息进行采集、编码、存储及上传。

H-DVR可按需接入站内入侵报警系统、火灾报警系统的开关量报警信号，并在设备内配置联动规则，一旦收到报警信号，能自动执行联动预案。

同时H-DVR还可接受总控中心平台下放的联动指令进行自动化联动。

2.3.2传输网络

光伏电站远程视频监控系统承载于运营商网络，采用专网加公网形式，光伏电站到当地电信运营商服务器采用专网形式，北京总部到当地电信运营商服务器采用专网形式，其余全部采用公网。

光伏电站内采用局域网通信，北京总控中心的局域网用户可通过企业MIS网，对现场进行实时监控。

2.3.3主站系统

主站部署在北京总部的视频监控中心，可管理下属光伏电站的所有设备，接收由所辖电站上报的信息，满足主站用户视频预览、云台控制、录像回放等需求。

2.4功能设计

随着电网调度信息化建设的不断深入，远程视频监控系统除满足原有基本功能外，被赋予了许多新的要求。

系统应具备如下功能：

●实时视频监视

通过视频监视可以实时了解电站内设备的信息，确定升压变、断路器、刀闸、并网逆变器、太阳电池组件、交流电网的低压配电室的运行状态，以上信息通过电力EMS遥测、遥信功能都有采集，但没有视频监控可靠清晰。

视频监视的范围还包括电站户外设备场地和主要设备间，主站能了解监控场地内的一切情况。

●远程控制

通过客户端和浏览器可对所辖电站的任一摄像机进行控制，实现遥控云台的上/下/左/右和镜头的变倍/聚焦，并对摄像机的预置位和巡航进行设置控制应具有唯一性和权限性，同一时间只允许一个高权限用户操作。

除了控制站端摄像机外，还可通过H-DVR输出开关量控制灯光等系统。

●系统联动

通过H-DVR和平台软件可以对各子系统进行关联：

当入侵报警系统、火灾报警系统设备被触发时，有预置功能的摄像机还能自动转到预置点，按需设置联动录像功能；预设的报警能弹出窗口，并配合电子地图显示；还可以与EMS进行互联，操作时可以联动相应位置的摄像机，对整个电网调度过程进行全程管控。

●录像回放

对监控视频进行实时存储，记录告警前后的现场情况，记录电站内设备操作、事故检修过程；通过网络调用回放录像，提供事故发生时的资料，为事故分析和事故处理提供帮助，并为事故处理和标准化作业教学提供宝贵的资料。

●配置维护

能对H-DVR进行校时、重新启动、修改参数、软件升级、远程维护等功能。

H-DVR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。

●B/S方式访问

MIS用户通过B/S（Brower/Server）方式访问站端系统，B/S方式采用标准的HTTP协议，具有很强的开放性和兼容性，完全能融合在企业MIS中。

通过标准的IE浏览器，领导和值班人员可根据不同的权限对站端系统进行配置及控制，操作界面全部为中文可视化界面，使用非常方便。

2.5系统特点

2.5.1高清监控技术

现有的视频监控系统，主要功能是记录事件的经过，在更多关键细节上做的还不够。

随着视频监控技术的高速发展，用户对于视频监控产品的要求也在不断提高，“让我们看得更清楚”是许多用户提