监控系统运行维护方案.docx
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监控系统运行维护方案
监控系统运行维护方案
监控系统运行维护方案1
3.1.1项目概况1
3.1.2需求分析1
3.1.3运行维护原则2
3.1.4运行保障范围2
3.1.5技术方案3
3.1.6设备选型原则及关键技术指标6
3.1.7主要施工方法9
3.1.1项目概况
根据市水务局《关于调整管理处主要职责和人员编制的通知》（京水务人[2010]40号）要求，北京市管理处主要负责贯彻执行国家和本市关于水务工作方面的法律、法规、规章、行政规范性文件、政策和相关技术标准、规程、规范。
负责管理范围内水环境保护和所属工程设施管理、维护工作；负责防汛指挥部办公室的具体工作；承担管理范用内涉水突发事件的应急处置工作；协调、监督、指导沿河区做好河道、堤防等有关涉水事务的管理工作；参与管理范圉内的水政监察工作；参与与市政排水设施运行的协调工作；参与流域水资源保护和水资源统一调配工作；参与流域涉水突发事件应急处置工作；负责流域内河长制办公室工作等。
管理处监控系统于年建成并投入使用。
主要建设内容包括河道视频监控、闸、橡胶坝及橡胶坝的自动化控制、18.85km的光纤通信，并于年在闸、橡胶坝及橡胶坝建设了本地安防监视系统。
这些系统的建成较好支撑了管理处防汛调度、河道管理等业务需要，提升了管理处的运行管理水平。
但系统LI前已经运行了年，光缆在河道多年的施匸过程中破坏极为严重，光缆断点有三、四十处，造成部分摄像点处的光纤衰减过大，信号已无法上传管理处，其它摄像机的视频信号质量也由于设备老化大幅下降，并且不具备夜视功能，自动化系统已不能满足管理处重要业务精细化管理的需要，急需对现有自动化系统进行升级。
3.1.2需求分析
（1）防汛业务需求
担负城市区重点部位防汛排洪任务，管理处通过监控系统可以及时掌握汛期河道重点闸站、重点河段水位、水势的实时监控信息，为防汛管理提供有效支撑，加强汛期指挥调度能力。
（2）水环境管理业务需求
管理处担负着河道水面保洁、水环境保障、治污截污、水华防治等重要工作任务，河道监控系统可以对河道污水直排、垃圾乱堆乱倒、违法建设等行为进行实时监控，为水环境的日常和应急管理提供支撑。
（3）河道管理业务需求
管理处担负对河道水利工程设施、河道安全等管理工作，管理处通过监控系统实现对水利设施、滨河路及步行道的重点监视，有效的补充对河道安全管理监视频次和实效，形成对人工巡视和夜间监视的有效补充，可以回溯未能及时发现的安全事件及突发事件，提高河湖河道的安全管理水平。
3.1.3运行维护原则
项LI将基于现状、管理处主要职责以及现有系统存在问题，本着节约投资、优化方案的原则，充分利用系统原有可用资源，提升管理水平，满足管理处工作要求，为管理处业务管理提供技术支撑。
3.1.4运行保障范围
为支撑管理处对沿河重点区域进行及时有效的远程监控，支撑汛期的重点防汛工作内容，提高流域度汛防汛的应急性与及时性，项U运行保障主要内容具体如下：
（1）河道视频监控系统
保障内容包括18处河道摄像机视频信号的采集和上传管理处、管理处视频监控中心的实时显示和信号录制及存储。
（2）安防视频监控系统
保障闸、橡胶坝、橡胶坝3个重要闸坝的安防系统23路安防视频的信号采集、实时监视、录制及存储。
（3）闸门自动控制系统
保证闸、和橡胶坝现有PLC监控系统设备及水位、坝带压力传感器及闸位传感器的正常运行，以确保水位等重要水文数据的实时采集和闸坝的自动控制。
（4）通信系统
保障从西客站暗涵出口到闸之间18KM光纤通信的畅通，以保障视频信号和水文数据的实时传输。
（5）应用平台
保障管理处平台管理软件的稳定运行。
3.1.□技术方案
（1）河道视频监控子系统
1具体内容
为加强北京市管理处对管理范围内河道、水工建筑物及滨河路的监控，提高管理人员分析、判断的准确性；提高对河道的安全防范能力，在原系统基础上增加摄像机的夜视功能。
本项LI将管理处作为中心，把河道沿线18处监控站点的摄像机山高清数字摄像机替换老旧的模拟摄像机，在管理处中心更新电视墙，并汇集所有的监控点位，管辖范围内所有图像的管理、调用和存储等功能，在第一管理所和第二管理所更换分中心显示器，实时监控所属管段的河道视频信号。
2前端摄像机
1）视频分辨率的选择
目前前端网络摄像机有720P、1080P、4K分辨率，但主流分辨率为1080Po本项U拟采用1080P网络数字高清摄像机，传输采用1080P（1920x080）码率传输至管理处。
2）视频压缩编码的选择
现阶段及未来一段时期，多媒体通讯压缩与解压缩应用的主要标准为MPEG4visual、H.264以及H.265。
本方案中的网络数字高清摄像机拟选用H.264压缩编码标准。
有以下儿方面考虑：
A.首先现阶段市场上绝大部分网络数字高清摄像机均采用的是H.264的压缩编码方式，采用H.263方式的网络数字高清摄像机相对较少。
B.虽然H.264比MPEG4visual有着相对更高压缩率，但这两个压缩标准仍然都遵循的是MPEG4的标准，但H.265已经不属于MPEG4标准。
现阶段市场上的视频解码器大部分都同时支持MPEG4visual和H.264标准，但很少有同时支持MPEG4和H.265标准的视频解码设备。
C.考虑到今后可能需要与水务局图像系统整合，因此拟选择支持H.264标准的视频解码设备以便于系统的整合。
3管理处中心
管理处中心更换为3.84米XI.92米LED显示屏，可以把所有视频信号和软件界面在屏上进行展示。
另外把原有模拟硬盘录像机更换为数字硬盘录像机,并配备可以存储90田路祥的监控硬盘。
4管理所分中心
在第一管理所和第二管理所各更换1台83”LED显示器，可以把各自管辖范围内的视频信号在分中心进行实时监控。
（2）闸坝安防监视子系统
本项LI只是把原有监控点模拟设备更换为数字设备，并在本站进行监视、录制和存储，不增加监控点位。
（3）闸坝自动控制子系统
现有闸坝自动监控系统建于2005年，可实现闸、橡胶坝、橡胶坝的闸门、坝袋自动监控，实现闸水位、闸位数据的自动监测；并通过现地人机界面对监控监测数据、工况进行展示及存储。
由于现有系统运行时间已超过电子类设备一般工作年限，且部分核心设备已停产无法继续维护，因此考虑到汛期保障的重要性，本次计划对现有设备进行更新，具体内容如下：
1对闸和橡胶坝现有PLC监控系统设备进行更新（橡胶坝2018年已更新,本项LI不再更新），实现闸门及橡胶坝现地自动控制，相关闸位、上下游水位及压力数据采集及展示。
2为保证水位的准确观测，对观测设施进行必要改造。
3各站工业控制主机多年未更换，本次统一进行更新。
4对各站的监控界面软件进行必要升级。
升级后的闸、坝自动控制软件，升级了数据库，记录实时数据和存储历史数据、操作日志等，以便与管理处中心平台的数据对接。
（4）通信子系统
在用光缆H前有18KM,从西客站暗涵出口至闸，光缆在河道多年的施工过程中破坏极为严重，光缆断点有三、四十处，造成部门摄像点的信号已无法上传管理处，本项LI把原有从西客站暗涵至管理处7KM光缆进行更换，并改造从管理处与第二管理所之间5.7KM光缆，光纤釆用72芯单模光缆，沿河坡人工开挖光缆沟，光缆采用铠装光缆在光缆沟中直埋铺设，埋地深度1.2米。
每隔500米左右建设光缆手井，用于运行维护过程中检修和光缆分支。
（□）网络系统
通过新铺设的光缆，在笫二管理所增加网络交换机，以实现管理处与第二管理所的网络连接，保证业务的需要。
根据二所办公需求，对二所拆除所原旧线，重新进行布线。
曲于室内布引线影响美观，本方案布线全部采用室外引线，从三层交换机和电话交换机向每个办公室、值班室和会议室引线，室外线缆敷设在100x100室外桥架内，网线采用星型拓扑结构，所有的网络和电话节点都集中到三层交换机和电话交换机。
线路沿室外桥架通过办公室空调管开孔引入室内，线路的室内走线部分铺设PVC线槽，同时为每个办公室、值班室和会议室新装网络信息和电话插座，使布线方案符合TIA/EIA-586布线标准。
1传输介质选择
网线选用超5类非屏蔽双绞线，电话线选用室外2芯单股电话线，可满足日常办公数据信息传输要求。
2信息点安装
二所具体信息点分布如下。
办公场所
信息点
语音点
办公室1
2
1
办公室2
2
1
办公室3
2
1
办公室4
2
1
办公室5
2
1
办公室6
2
1
办公室7
2
1
值班室
2
1
会议室
2
总计
18
8
为每个办公室、值班室和会议室的信息点统一选用双口网络面板，共计9个,安装在墙壁，安装高度全部为离地300mm,网络模块及水晶头按T568B标准打线。
每个语音点选用单口电话面板，安装高度全部为离地300mm,
室内走线部分敷设PVC线槽，线槽从空调管开口处至网络和电话面板，网线和电话线室内走线部分均通过线槽引致面板模块。
网线需要650米，电话线需要200米，室外桥架100米,PVC线槽250米。
（6）中心平台
中心平台软件是2006年开发，开发架构不能满足LI前国家对信息安全的要求，本次计划进行必要升级。
通过升级，更新数据库，可以实现所有监控视频的调用、所有重要水文、水工数据的实时展示、历史查询，远程控制各闸坝。
升级后的平台预留与北京市水务局的整合接口，以便今后的数据共享和上层整合。
3.1.6设备选型原则及关键技术指标
（1）设备选型原则
1国产化
所选产品必须是国产的硬件和软件产品，并具有良好的商业信誉和完善的售后服务体系、在主流市场具有一定的市场占有率;选择的产品符合业界发展趋势，具有一定的技术特色和技术优势。
2实用性
选择产品具有性价比，在满足基本系统业务需求的基础上，不盲U追求最高性能、最大容量；避免不必要的闲置和浪费。
3标准化
选择的产品须符合国家和北京市相关的标准、法令、法规，且关键产品具有标准合规性检验报告。
（2）关键技术指标
①PLC
整机工作温度：
一般0°C、60°C,相对湿度：
0、95%,允许短时有冷凝。
1）CPU
A.系统满足高度的可靠性，是免维护型的系统。
CPU、I/O模块、通讯模块、电源等在正常工况下平均无故障时间（MTBF）均不低于10万小时。
控制系统支持多处理器结构，并能在机架内根据需要随意布置处理器模块、输入输出模块和通讯模块，而没有任何的数量和类型限制；
B.CPU釆用32位的高性能工业级别微处理器，典型指令字运算时间0.047ms/Ko总的非扩展性内置CPE305内存5M,CPE330内存64MB（不含扩展内存）。
程序区和用户数据区采用完全的自动内存分配机制，开发人员无需人工分配系统内存；
C.可以支持冗余的硬件和软件同步网络；
D.开关量I/O处理能力＞30000点；模拟量I/O处理能力30000点；
E.采用现场总线技术，控制层采用100M的Profinet工业现场总线规约；
F.控制系统处理器和输入输出模块是完全的软件可配置，包括模块信息刷新时间、模拟量工程标定、上下限报警、斜率限制等；
G.RAM存贮器为电池支持的，带后备电池。
并带有非易失性内存程序备用。
H.在背板电源和用户端电源不断开的情况下，CPU、I/O模块、通讯模块及可拆卸端子排等支持带电插拔。
CPU.I/O模块、通讯模块均为独立的模块，可以独立更换，通讯模块或通讯接口的故障或I/O模块的故障不会导致CPU模块需要连带更换。
2）输入/输岀
A.开关量输入（DI）
♦开关量输入模块的每一输入具有光隔离和滤波以确保有500V的绝缘和减小接点颤动的影响。
♦输入接点电源由PLC提供，每一输入通道均能单独选择为常开或常闭触点输入。
♦重要接点的状态改变均有时间标定并具有诊断功能。
♦具有接点防抖动过滤措施，以防止因触点抖动造成误操作。
♦每一路均具有LED状态指示。
♦带电热插拔、在线编程、在线扩展系统、远程在线组态、诊断及维护等。
♦单模板通道W32。
B.开关量输出（DO）
♦每一路信号输出均有LED状态指示。
♦开关量输出接点的动作持续时间均能控制和锁存。
♦开关量输出继电器电源由PLC系统提供。
♦开关量输出继电器的接点除特殊要求外，通流能力DC220V3A,AC220V8A,感性负载的断流能力DC220V0.5A,AC220V5A。
♦开关量输出继电器的固有动作时间少于30ms,其绝缘耐压为1分钟工频有效值2000Vo
♦单模板通道W32。
C.直流模拟量输入（AI）
♦电流信号的模拟量输入为4'20mA°
♦输入阻抗：
电流型W250或W500。
♦A/D转换分辨率212位（按需设置）。
模拟量输入模块的每一输入回路均具有传感器断线监视功能，输入回路的完整性。
♦模拟量输入具有隔离和软件滤波措施。
♦最大转换误差（25°C）：
满量程土0.25%；对应于输入的范围的整个温度范R|±0.65%o
♦支持热插拔。
♦单模板通道W16o
D.直流模拟量输出（A0）
♦电流信号的模拟量输出为4、20mA°
♦电压信号的模拟量输出为0'5V或（T±10V。
♦具有短路保护。
♦具有隔离保护功能。
♦运行误差限制（全温度范围内）：
电压^±0.5%,电流W±0.2%。
♦基本误差限制（25°C）：
±0.3%。
♦支持热插拔。
♦单模板通道W4。
（2）光缆
光缆其技术参数主要遵循IEC60793、IEC60794.ITU-T15972等国际及国家相关标准及规范：
光纤种类：
G..6529/125urn单模光纤；
标称工作波长:
1550nm>1310nm：
衰减系数：
W0.35dB/km（1310nm）>W0.21dB/km（1550nm）；
光纤儿何尺寸：
模场直径9±10%mn；
包层直径125±1um；
模场同心度偏差：
小于0.oum；
包层不圆度：
小于2%；
光纤筛选张力：
大于5N（加力时间Is）；
光缆芯数：
24芯、36芯、48芯、60芯、84芯、96芯；
光缆外护层绝缘电阻不小于2kmQ・km（500VDC.浸水24小时测量）；
光缆外护层耐压强度lokV（浸水24小时，2分钟DC）；
光缆标准盘长：
2000±150m；
光缆温度特性：
运输、储存和安装-30°C〜+70°C；工作-30°C〜+60°Co
（3）摄像机
选择一体化枪机、高速球型摄像机和红外枪机。
3.1.7主要施工方法
（1）设备安装
a.摄像机的安装
将摄像机逐个通电进行检测和粗调，在摄像机处于正常工作状态后，方可安装；
检查云台的水平、垂直转动角度，并根据设计要求定准云台转动起点方向;
检查摄像机在防护套内紧固情况；
检查摄像机座与支架或云台的安装尺寸。
在搬动、架设摄像机过程中，不得打开镜头盖。
摄像装置的安装应牢靠、稳固。
从摄像机引出的电缆宜留有lm的余量，不得影响摄像机的转动。
摄像机的电缆和电源线均应固定，并不得用插头承受电缆的自重。
先对摄像机进行初步安装，经通电试看、细调，检查各项功能，观察监视区域的覆盖范围和图像质量，符合要求后方可固定。
b.传输线路的敷设
电缆的敷设应符合下列要求：
电缆的弯曲半径应大于电缆直径的15倍；
电源线宜与信号线、控制线分开敷设；
选配电缆时宜避免电缆的接续；当电缆接续时应采用专用接插件。
敷设管道电缆，应符合下列要求：
穿放电缆时宜涂抹黃油或滑石粉：
管口与电缆间应衬垫铅皮，铅皮应包在管口上；
进入管孔的电缆应保持平直，并应采取防潮、防腐蚀、防鼠等处理措施；
c.中心控制室控制台安装
控制台位置应符合设计要求。
控制台应安放竖直、台面水平。
附件完整、无损伤、螺丝紧固，台面整洁无裂痕无凹凸。
台内接插件和设备接触应可靠、牢固，内部接线应符合设计要求，无扭曲脱落现象。
控制台应采取通风散热措施。
d.中心控制室设备安装
硬盘录象机应安放平稳，整齐，避免阳光直射。
监视器安装在电视墙内，监视器与监视器屏幕之间的偏差不得大于3mm。
监视器安装位置应使屏幕不受外来光直射，当有不可避免的光时，应加遮光罩遮挡。
监视器外部可调节部分，应暴露在便于操作的位置，并可加保护盖。
（2）系统检测
检测内容
系统功能检测：
云台转动，镜头、光圈的调节，调焦、变倍，图像切换，防护罩功能的检测；
图像质量检测：
在摄像机的标准照度下进行图像的清晰度及抗干扰能力的检测。
b.系统整体功能检测
功能检测应包括视频安防监控系统的监控范围、现场设备的接入率及完好率;硬盘录像主机的切换、控制、编程、巡检、记录等功能；
对数字视频录像式监控系统还应检查主机死机记录、图像显示和记录速度、图像质量、对前端设备的控制功能以及通信接口功能、远端联网功能等；
对数字硕盘录像监控系统除检测其记录速度外，还应检测记录的检索、回放等功能。
c.系统联动功能检测
联动功能检测应包括入侵报警系统的联动控制功能；
视频安防监控系统的图像记录保存时间应满足管理要求。
摄像机抽检的数量应不低于20%且不少于3台，摄像机数量少于3台时应全部检测；被抽检设备的合格率100%时为合格；系统功能和联动功能全部检测，功能符合设讣要求时为合格，合格率100%时为系统功能检测合格。
（3）系统验收
验收将根据建设部颁发的《民用闭路监视电视系统工程技术规范》，《彩色电视图像质量主观评价方法》。
线路部分的施匸主要为随丄检验和复查，其性能验收应该与系统验收结合进
行，我们对其有关系统验收的内容如下:
设备
检查内容
抽查百分率
摄像机
设置位置，监控范围
安装质量
镜头、防护罩、支撑装置、云台安装质量；
10%-15%（10台以上摄像机至少验收1-2台）
通电试验
100%
监视器
安装位置
100%
设置条件
通电试验
控制设
备
安装质量
100%
遥控内容与切换路数
其他设
备
通电试验
100%
安装位置与安装质量
通电试验
控制台
与机架
安装质量水平度
100%
设备安装质量
布线质量
穿孔、连接处的接触情况
开关按钮灵活情况
通电试验
电缆敷
设
敷设与布线
100%
电缆的排列位置、布线、和绑扎质量
地沟、走道、支架吊架的安装质量
埋设深度及架设质量
接线盒的接线质量
接地
接地材料
100%
接地线焊接质量
接地电阻
检查验收项LI及内容祥见下表:
序号
项丨丨
指标值
设备编号
1
云台水平转动
1
2
3
2
云台垂直转动
3
自动光圈调节
4
调焦功能
5
变倍功能
6
切换功能
7
录像功能
8
后焦距调节
9
报警联动功能
10
防护套功能
11
结果
另外还可根据主观评价的方法进行检验：
主观评价法采用下表的5级损伤标准，主观评价的得分值得我们争取做到决不低于4级;
序号
图像损伤主观评价
等级
1
不感觉有损伤
5
2
感觉到，但是不讨厌
4
3
有些讨厌
3
4
很讨厌
2
5
不能观看
1
（4）运行调试
a.准备工作及调试条件
在系统调试必须具备以下条件：
各设备机房必须有良好的照明和正确的电源；
当涉及与其他有关厂家机电设备接口时，厂家必须有人配合；
中心机房必须装修完整，清扫干净，并且有充足的照明和电源；
系统调试工具到位。
b.调试时间
由于项口智能系统子系统多，各系统结构不一且特殊、设备分散，线路较长等原因，考虑本工程项H施工工期紧的情况，我司在设备安装时即进行相应设备的现场单体调试，利用平行施工的方法来保证工期。
c.系统调试的实施步骤
单体设备调试：
线缆测试完毕，可进行单体设备如监视器、摄像机、传感器、放大器、DDC控制器等的通电、编码、性能调试等。
调试时，要观察设备受电情况、表针指示、显示屏显示等，对运转不正常的设备应立即断电检查。
调试通过，做好调试记录，作为能开始系统调试的必备条件，部分可作为主要设备中间验收交付的依据。
单项系统调试：
这里指智能化系统中各子系统的独立调试，如安全防范系统、结构化综合布线系统、建筑设备监控系统、背景音响和紧急广播等，并做好调试记录，这有利于划清工作界限，也可作为单项系统可以投入试运行的依据。
调试结果：
调试过程中所有技术参数和运行数据都分布分项记录归档，并提交业主。
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