电力变电站监控系统设计方案.docx
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电力变电站遥视系统设计方案
和田电力变电站监控系统
设计方案
和田融通系统工程有限公司
2010-6
目录
一、系统概述 3
二、系统设计标准 3
三、系统总述 5
3.1变电站监控系统总述:
5
3.2电力变电站遥视系统拓扑图：
6
四、系统详细设计 7
4.1系统需求分析 7
4.2系统整体结构：
8
4.3系统拓扑图：
9
五、变电站视频监控系统抗干扰方法 21
5.1变电站视频监控系统中传输的信号类型 21
5.2干扰侵入途径 21
5.3主要干扰源 21
5.4干扰表现形式 21
5.5抗干扰的方法 22
5.5.1数字信号传输中的抗干扰措施 22
5.5.2视频信号的抗干扰 23
5.5.3监控系统供电方式抗干扰 24
六、系统功能和特点 25
七、设备参数与性能 29
八、现场安装 32
九、售后服务 35
10.9相对成熟的主要产品及性能指标 39
10.9.1海康威视DS-8100系列嵌入式网络硬盘录像机 39
10.9.2DS-8100系列产品主要性能与功能 41
十、技术附件 45
一、系统概述
电力系统作为一个作业分散，远程岗位众多的行业，作业点数量众多、地点分散，现场环境复杂的问题，这已成为日常维护工作的主要障碍.而变电站作为电力系统的重要部门，关系着整个地区的电力供应。
必须保证其稳定运行。
特别是对于各变电站的主要电气设备如变压器,断路器等设备安装地点以及周围环境进行全天候的视频监控,对变电站的日常设备巡检及远程维护,以及对变电站一二次设备的设备外观监视和变电站的防火、防盗方面。
这些薄弱环节将直接影响到无人值守变电站的安全运行。
网络音视频监控系统，作为一种重要的现代化监测、控制、管理手段，正好为解决这些问题提供了一个有效的方案。
RNSS电力变电站遥视系统是基于网络的全数字化视频监控和管理系统，采用标准的互联网通讯协议和先进的H.264视频编/解码技术；符合ISO/OSI开放系统互联标准；采用C/S、B/S相结合的体系模式；基于面向对象的开发技术，具备良好的扩充能力；人机界面友好，系统操作方便。
完成信息采集、存储、传输、控制和统一管理的全过程，能够架构在各种专网/局域网/城域网/广域网之上，与现有网络设备实现无缝连接。
并结合了电力行业的具体需求,有针对性地开发和设计的电力变电站网络监控管理系统。
用户可利用电力系统内现有的网络资源和办公计算机，在监控中心实现对全部监控现场的监控，大大减轻日常人员巡视的工作量，便于及时发现危险隐患，保障安全生产，为远程无人职守岗位提供了完备、可靠的远程监控方案。
二、系统设计标准
GBJ115-87 工业电视系统工程设计规范
GB50198-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范
GB12322-90 通用性应用电视设备可靠性试验方法
GB12663-2001 防盗报警控制器通用技术条件
GB4798.4-90 电工电子产品应用环境条件无气候防护场所使用
GB2423.10-89 电工电子产品基本环境试验规程
GB/T17626.2 静电放电抗扰度试验
GB/T17626.3 射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T17626.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T17626.5 浪涌（冲击）抗扰度试验
GB/T17626.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度
GB/T17626.8 工频磁场的抗扰度试验
GB50217-94 电力工程电缆设计规范
IEC364-4-41 保护接地和防雷接地标准
GB/T14429-93 远动设备及系统-术语
GB/T13926.n-92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
ITU-TH.323 网络电视电话系统和终端设备标准
CCITTG.703 脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数标准
YD610-93 PCM基群信令接口设备技术要求和测试方法
ISO/IECJTC H.264视音频编解码标准-视听对象的编码
ITUH.264 视音频编解码标准
DL476-92 电力系统实时数据通信应用层协议
IEC60870-5-104 远动网络传输规约
IEEE802.3 10BASE-T以太网接口标准
IEEE802.3U 100BASE-TX快速以太网接口标准
三、系统总述
3.1变电站监控系统总述:
变电站监控系统的需求可分为两部分，变电站安全防范监控和电力设备运行状态监控：
一、安全防范监控
为了保障变电站空间范围内的建筑、设备的安全，具体所要实现的功能有：
l安全防范视频监测：
在重要通道及入口安装摄像机，并可实现报警联动，加装光源，可以24小时不间断监视。
l安全防范报警探测及报警：
在设备区安装摄像机，监控所有设备的正常运转。
对于35KV变电站,在变压器上加装温度探头随时采集上传主变油温。
在地沟里加装湿度探测器,随时监测地沟是否进水.并做视频叠加.
二、电力设备运行状态监控
为了保障变电站设备的正常运行，需实现远程视频监控及报警录像，为了便于工作人员进行远程交流，系统还应具有语音采集及双向对讲功能，具体有以下内容：
l在室外安装一台或多台动点摄像机，用于监看变压器等重要设备的运行状态。
l在配电室安装一台或多台动点摄像机，用于监看配电箱、仪表盘、刀闸等关键部位。
l在设备的相关部位安装温度探测器，用于检测设备运行时温度变化情况，并且在视频画面上可以叠加温度数值，或者将温度处理单独作为一个窗口模块显示，并且要将历史数据进行记录。
l结合视频实现语音采集，便于工作人员在现场可以和总站进行交流，便于发现问题，处理各种事件。
3.2电力变电站遥视系统拓扑图：
四、系统详细设计
4.1系统需求分析
1.所属行业：
电力à变电站
2.监控对象：
室外刀闸、变压器、出入口、周界、室内仪表柜、开关柜等。
3.监控规模：
共278个变电站，其中110KV的变电站有200座，220KV的变电站有78座。
110KV变电站一般为16个监控点；220KV变电站一般为32个监控点。
共计视频点数约为6000路。
4.网络情况：
电力光纤环网。
网络结构为四级：
变电站（278座）、集控站（24个）、分局监控中心（不详）、市应急管理中心（1个）。
5.画质要求：
针对不同的监控对象的清晰度要求,分别设置为4CIF、DCIF、CIF等。
6.监控中心：
设置具有拼接屏功能的监视墙，可以根据需要做轮巡切换，画面合成或画面分割。
7.存储方式：
本地存储，每天录像24小时，录像资料保存15天。
集控站远程定时下载备份。
4.2系统整体结构：
变电站远程监控管理系统可按行政区域划分，采用四级组网结构，如图所示：
根据以上对用户需求的分析，由于变电站数量多并且分布地域比较广，系统采用集中管理机制，运用C/S架构，对系统内所有设备和用户端进行集中管理、远程设置、远程升级、远程维护。
将整个系统的管理、维护工作集中到一台服务器。
对于网络中各项远程报警、视音频终端设备的维护，管理员不必到达设备现场，在远程就可监测设备运行状态，修改设备的各项参数，既提高了设备维护效率，又节省了人力与时间，也便于整个系统的管理，使整个监控系统的可靠性得到有力保障。
4.3系统拓扑图：
4.3.1．变电站本地监视系统
变电站监视系统分布在各无人职守变电站中，主要监控点为：
室外刀闸、变压器、大门、室内仪表柜、开关柜等。
现场监视系统由现场监视设备、视频编码设备、报警设备、环境采集设备、网络设备等部分组成。
主要包括硬盘录像机、摄像机、球机、云台、红外对射、油温传感器、变送器、视频叠加器、湿度探测器等采集设备。
现场监视设备采集的视频信号通过视频线直接接入视频编码器（嵌入式网络视频服务器），视频编码器进行数字化编码压缩后，通过以太网接口接入局域网交换机上，从而组建变电站本地视频监视系统，并通过出口的E1交换机与电力专网相连，使数据可以上传至光纤专网，供集控中心远程调用。
现场监视设备完成音视频信息、环境变量信息与报警信息的采集、编码、压缩和传输功能，同时现场监视设备也能够接收各级视频监视系统下发的控制命令，做出正确的响应。
110KV变电站一般为16路视频采集点，可设置一台十六路嵌入式硬盘录像机，如采用CIF的视频分辨率录像，则本地存储容量计算如下：
225M/小时*24小时*16路*15天=1.3T。
220KV变电站一般为32路视频采集点，可设置两台16路嵌入式硬盘录像机，如采用CIF的视频分辨率录像，则本地存储容量计算如下：
225M/小时*24小时*32路*15天=2.6T。
变电站上传的网络带宽要求如下：
如采用CIF的视频分辨率，则每路视频上传需512K网络带宽。
对于110KV的变电站（16路视频采集点）即需要16*512K=8M网络带宽；对于220KV的变电站（32路视频采集点）即需要32*512K=16M网络带宽。
4.3.1.1变电站本地监控系统拓扑图
4.3.1.2变电站监控子系统所实现的本地功能：
l本地监看、监听
数字硬盘录像机采集到摄像机视频信号，视频信号经过处理以后，送到显示设备（监视器、VGA显示器），实现本地预览功能。
预览图像的分辨率为CIF（352*288），预览模式有1/4/10/16画面，通过前面板或遥控器或控制键盘均可进行切换。
采集的多路音频信号，可切换出一路进行音频预览。
l本地录像
数字硬盘录像机采集的音频、视频信号送到压缩模块进行处理，压缩处理模块对音、视频信号进行复合、压缩，形成复合的H.264复合码流，送到录像模块，记录在数字硬盘录像机内的硬盘上。
根据每一路的现场特点，可以独立地设置每一路的录像参数，包括分辨率、帧率（PAL制：
25帧/秒-1帧/16秒）、码流类型（变码率、定码率）、码流的大小（最小单位：
Kbps）、图像质量（6档可调）等参数。
如果选择定码率，硬盘所需容量基本恒定，如果选择变码率，当现场图像无剧烈运动时，可节省硬盘容量。
确定压缩码流的位率大小以后，根据前端录像的保存时间周期，就可以规划硬盘录像机内部需要安装的硬盘的容量：
总容量（GB）=位率/8×保存时间周期×通道数/1024/1024
l本地控制
输入控制信号后，数字硬盘录像机通过485口送到解码器上，完成PTZ或其他设备的控制。
数字硬盘录像机目前支持的解码器有YouLi、LinLin-1016、LinLin-820、Pelco-p、DMDynaColor、HD600、JC-4116、Pelco-dWX、Pelco-d、VCOMVC-2000、NetStreamer、SAE、SAMSUNG、KALATEL-KTD-312、CELOTEX、TLPelco-p、TLHHX-2000、BBV、RM110、KC3360S、ACES、ALSON、INV3609HD、Howell、TcPelcop、TcPelcoD等，通过更新软件，可支持更多的解码器。
l报警联动
8/16个开关量报警输入端口，接各类探测器、传感器等报警输入设备，4个开关量报警输出端口。
可以进行布防/撤防设置、报警联动设置。
当有报警输入时，可联动到报警输出，也可切换视频输入通道的录像或监视器显示，支持预置点、巡航、轨迹的设置与
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