输电线路图像视频智能监控装置技术规范.docx
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输电线路图像视频智能监控装置技术规范
附件11：
智能监测装置技术规范之十一
输电线路图像视频智能监控装置技术规范
国家电网公司生技部
中国电力科学研究院
2010年9月
目次
输电线路图像视频智能监控装置技术规范
1 范围
本标准规定了架空输电线路图像视频智能监控装置的监测对象、基本功能、技术要求、试验项目、试验方法、安装、调试、验收等。
本标准适用于交流66kV～1000kV、直流±400kV～±800kV架空输电线路。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB191 包装储运图示标志
GB2887 电子计算站场地通用规范
GB4208 外壳防护等级（IP代码）
GB/T2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分：
试验方法 试验A：
低温
GB/T2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分：
试验方法 试验A：
高温
GB/T2423.4—1993 电工电子产品基本环境试验规程 试验Db：
交变湿热试验方法
GB/T2423.10—1995 电工电子产品环境试验 第二部分：
试验方法 试验Fc和导则：
振动（正弦）
GB/T6587.6 电子测量仪器 运输试验
GB/T6587.7 电子测量仪器 基本安全试验
GB/T6593 电子测量仪器质量检验规则
GB/T11463—1989 电子测量仪器可靠性试验
GB/T14436 工业产品保证文件 总则
GB/T15844.1—1995 移动通信调频无线电话机通用技术条件
GB/T16611—1996 数传电台通用规范
GB/T16927.1 高电压试验技术第一部分：
一般试验要求
GB/T17626.2—1998 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB/T17626.3—1998 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T17626.8—1998 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
GB/T17626.9—1998 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验
YD/T799—1996 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法
YD/T1028—1999 800MHzCDMA数字蜂窝移动通信系统设备总技术规范：
移动台部分
YD/T1214—2002 900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术规范：
移动台
DL/T741—2001 架空送电线路运行规程
DL/T5092—1999 110kV～500kV架空送电线路设计技术规程
Q/GDW245－2008 架空输电线路在线监测系统通用技术条件
GB/T3482—1983 电子设备雷击试验方法
GB/T6587.8 电子测量仪器电源频率与电压试验
GB/T15844.1－1995移动通信调频无线电话机通用技术条件
GB/T16611－1996数传电台通用规范
GA/T70-94中华人民共和国公共安全行业标准
GA/T75-94安全防范工程程序与要求
GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求
YD/T799－1996通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法
GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求
GB50395-2007视频安防监控系统工程设计规范
GB50198-1994民用闭路监视电视系统工程技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
智能图像视频监控装置
具备自检、自恢复、自识别能力，利用图像视频手段对目标进行监视和信息记录的装置。
3.2
云台
能携带摄像机进行上、下、左、右旋转的设备。
3.3
摄像装置
在本规范中，指摄像机以及与之配套的相关设备（如镜头、云台、解码驱动器、防护罩等），通常为高速球。
3.4
视频基站
指接收摄像装置视频信号，进行压缩等处理，并将处理后信号通过信道传送给状态监测代理装置（对图片信号），或状态监测系统以及通过信道接收状态监测系统指令，控制摄像装置动作的视频压缩、通信与控制装置。
3.5
像素数
指摄像机CCD图像传感器的最大像素数。
3.6
图像分辨率
指在显示平面水平或垂直扫描方向上，在一定长度上能够分辨的最多的目标图像的电视线数。
3.7
环境照度
反映目标所处环境明暗的物理量，数值上等于垂直通过单位面积的光通量。
4 监测对象、分类及组成
4.1 监测对象
a）输电线路本体，包括杆塔、导线、绝缘子、金具等的运行情况，包含对线路覆冰、舞动、微风振动等情况的实时监控；
b）线路周边通道环境情况，包括施工、树木生长等。
4.2 系统分类
按监测原理分类：
a）红外视频监控装置
具备红外探测功能，且红外功能可控的视频监控装置。
b）非红外视频监控装置
不具备红外探测功能的视频监控装置。
4.3 系统组成
一般由摄像装置（通常为高速球）、视频基站、通信网络组成。
5功能要求
5.1基本功能
a）具备远程受控视频信号采集、处理和传输功能：
视频监控装置能定时或按远程指令采集工程现场视频信号，经压缩编码等视频信号处理后，通过无线网络或者光缆等方式传送给状态监测系统，或状态监测代理装置（仅传输图片信息，且同一现场有多台其他类型智能监测装置）；
b）具备远程受控变焦、聚焦、方位调整及预制位设置功能：
监控装置能在预设或远程指令控制下，实现对摄像机的焦距、光圈、方位和云台预制位的设置和调整；
c）具备对摄像机及云台的可控加热功能；对摄像机外壳具有自动控制和远程控制加热功能；
d）具备对电源的远程控制功能，可在预设条件或远程指令控制下开启和关闭装置前端设备的供电电源；
e）具备远程设置图片采集时间间隔的功能；
f）具备远程修改IP地址设置的功能；
g）具备断线自动连接功能；
h）应能够接收数据处理系统的对时命令；
i）留有适当的接口，以便必要时能就地调试；
j）数据暂存能力，在通讯发生异常应能存储7天以上报警图片，通讯恢复后，能自动上载到后端平台。
k）具备对装置自身工作状态包括采集、存储、处理、通信等的管理与自检测功能，当判断装置出现运行故障时，能启动相应措施恢复装置的正常运行状态。
l）宜输出电源电压、工作温度、通信连接状态（含信号强度）。
m）宜具备对现场隐患的识别与报警能力。
5.2高级功能（可选）
a）具备红外探测功能；
b）具备红外控制功能，即打开关闭红外灯功能，宜具备红外全开、半开等多级控制功能。
6 技术要求
6.1 环境条件
a）环境温度：
－25℃～+45℃或－40℃～+45℃；
b）工作温度：
－25℃～+70℃（工业级）或－40℃～+85℃（扩展工业级）；
c）相对湿度：
5％RH～100％RH；
d）大气压力：
550hPa～1060hPa。
6.2外观及标记
a）外观应整洁完好，各接线端子的标记应齐全清晰，接插件接触良好；
b）应有型号、名称、出厂编号、出厂日期、制造厂名等标记；
c）外观应整洁，无明显划痕。
外壳采用全金属制作，外观整洁，并能有效的防火与机械损坏；
d）应符合GB4208－93中规定的外壳防护等级IP65的要求；
e）外观应整洁，无损伤和变形，表面涂层无开裂、脱落现象；
f）各零部件应安装正确，牢固可靠，操作部分不应有迟滞、卡死、松脱等现象。
6.3 主要技术参数
6.3.1摄像机主要技术参数
a）像素数：
≥752（H）X582（V）（PAL），或根据用户要求调整；
b）水平分辨率：
≥480TV线；
c）最低照度：
≤0.01Lux/f1.2；
d）变焦率：
≥光学18倍。
6.3.2云台主要技术参数
a）预置位数量：
≥30；
b）水平旋转角度：
0º～355°；
c）俯仰角度:
0º～90º。
6.4 基本技术要求
a）应有防雨、防潮、防尘、防腐蚀措施；
b）外壳的防护性能应符合GB4208规定的IP65级要求；
c）摄像装置具备双层外壳，其整体结构具备一定的防覆冰性能；
d）电源应有可靠的保护措施，应避免因电源故障对杆塔造成损伤；
e）各零部件应按JB/T5750的有关规定进行防盐雾、防潮湿、防霉菌的处理；
f）应具有良好的防振结构，避免在杆塔安装环境中的振动对光学仪器产生影响和对视频图像质量产生影响；
g）应具有良好的抗工频电磁干扰性能和良好的接地安装措施，能实现在特高压电磁环境中视频数据的准确、完整采集，以及对前端设备的准确控制；不应出现雪花点、黑纹等视频干扰现象及云台失控等故障现象；
h）装置总重量不得超过100kg，以满足线路塔荷载要求。
6.5 供电要求
6.5.1供电系统包括太阳电池（或者风能、感应取能等）、蓄电池及电源控制器三部分，电源系统具有超高保护、防过充等功能，能保证设备长期不间断工作的需要。
6.5.2蓄电池使用寿命：
≥5年。
6.5.3太阳能电池使用寿命：
≥10年。
6.5.4采用浮充供电时，应根据装置的功耗、区域日照状况和蓄电池备用时间，配置太阳电池板和蓄电池的容量可满足在默认采样间隔下蓄电池单独工作时间大于15天。
6.6通信要求
6.6.1视频监控装置与数据处理系统的数据传输应遵守《架空输电线路在线监测系统通用技术规范》应用层数据传输规约确立的关于图像视频传输的通讯协议，可采用以下几种通讯方式：
a）GPRS（中国移动）通讯；
b）CDMA（中国联通）通信；
c）3G通信；
d）光纤通信；
e）无线接力通信网络。
6.6.2在具备光纤接入点的线路上，宜采用光端机/光纤收发器对视频信息进行无损压缩后传送到状态监测系统。
6.7 电气性能
6.7.1 抗雷电冲击性能
距离被检视频监测装置5m，对被检导线施加相应电压等级绝缘子串闪络水平的标准雷电波各3次，视频监测装置能正常工作。
6.8 电磁兼容性能
6.8.1 静电放电抗扰度
应能承受“GB/T17626.2—1998 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验”中第5章规定的试验等级为4级的静电放电试验。
在试验期间及试验后，视频监测装置能正常工作。
6.8.2 射频电磁场辐射抗扰度
应能承受“GB/T17626.3—1998 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验”中第5章规定的试验等级为3级的辐射电磁场干扰试验。
在试验期间及试验后，视频监测装置能正常工作。
6.8.3 脉冲磁场抗扰度
应能承受“GB/T17626.9—1998 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验”中第5章规定的试验等级为5级的脉冲磁场干扰试验。
在试验期间及试验后，视频监测装置能正常工作。
6.8.4 工频磁场抗扰度
应能承受“GB/T17626.8—1998 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验”中第5章表1和表2规定的试验等级为5级的工频磁场干扰试验。
在试验期间及试验后，视频监测装置能正常工作。
6.9 气候防护性能
6.9.1 高温性能
应能承受GB/T2423.2试验Bb中严酷等级为：
温度＋70℃或温度＋85℃、持续时间16h的高温试验。
在试验期间及试验后，视频监测装置能正常工作。
6.9.2 低温性能
应能承受GB/T2423.1试验Ab中严酷等级为：
温度-25℃或-40℃、持续时间16h的低温试验。
在试验期间及试验后，视频监测装置能正常工作。
6.9.3 交变湿热性能
应能满足GB/T2423.4中高温温度为55℃，试验周期1天，原地恢复2h的试验要求。
在试验期间及试验后，视频监测装置能正常工作。
6.9.4防覆冰性能
图像视频监测装置在覆冰发生过程中，装置整体外形构造应具备一定的阻止玻璃罩结冰作用。
6.10 机械性能
6.10.1 振动性能
在非工作、非包装状态下图像视频监测装置应能通过如下严酷等级的正弦振动试验：
频率范围：
10～55Hz；
峰值加速度：
10m/s2；
扫频循环次数：
5次；
危险频率持续时间：
10min±0.5min。
试验后，视频监测装置能正常工作。
6.10.2 运输性能
应能承受GB/T6587.6中组别为Ⅱ的运输试验（包括振动、自由跌落、翻滚试验）。
试验后，视频监测装置应能正常工作。
6.11 可靠性
平均无故障连续工作时间（MTBF）不低于25000h。
7 试验项目及方法
表1列出了视频监控装置的检验项目，包括型式试验、出厂检验和现场检验。
本专项标准仅列出了视频监控装置专项检验方法，有关视频监控装置其他检验方法详见“架空输电线路在线监测系统通用技术规范”。
7.1 检验条件
除另有规定外，各项检验宜在如下正常试验大气条件下进行：
a）环境温度：
15℃～+35℃；
b）相对湿度：
25％RH～75％RH；
c）大气压力：
860hPa～1060hPa。
7.2 检验项目及方法
7.2.1 结构和外观检查
a）外壳表面没有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形和污染，表面涂镀层应均匀,不起泡、龟裂、脱落和磨损，金属零部件没有锈蚀及其他机械损伤；
b）各零部件及接线紧固无松动；
c）标志、铭牌、文字及符号应简明清晰，铭牌上应标出产品的名称、产地、型号、制造单位以及装置编号。
7.2.2电源性能试验
7.2.2.1试验内容
a）太阳能电池板检验项目：
颜色和外观、尺寸和重量、温度冲击、电极附着力、电性能测试。
太阳能电池板生产厂家应提供完整的测试检验报告。
b）蓄电池：
容量试验、耐过充电能力试验、充电性能试验、耐寒试验、耐热试验。
蓄电池生产厂家应提供完整的测试检验报告。
c）整体测试：
默认采样间隔下蓄电池单独供电时间＞15日。
7.2.2.2试验方法
a）对太阳能电池板，按照GB12632-90规定进行。
b）对蓄电池，按照YD/T799-1996规定进行。
c）对整体测试，应在蓄电池充满电，而且仅靠蓄电池给装置供电的情况下进行。
7.2.2.3对于其他新型电源参照各自的标准进行。
表1 视频监测装置检验项目
序号
检验项目
型式检验
出厂检验
现场检验
1
结构和外观
●
●
●
2
功能
●
●
●
3
电源性能
●
4
短路电流冲击
●
○
○
5
抗雷电冲击
●
○
○
6
静电放电抗扰度
●
○
○
7
射频电磁场辐射抗扰度
●
○
○
8
脉冲磁场抗扰度
●
○
○
9
工频磁场抗扰度试验
●
○
○
10
高温
●
○
○
11
低温
●
○
○
12
交变湿热
●
○
○
13
防护等级
●
○
○
14
振动
●
○
○
15
运输
●
○
○
16
可靠性试验
*
○
○
备注
●表示规定必须做的项目；○表示规定可不做的项目；*表示根据客户要求做。
8 安装、调试与验收
8.1 设备安装
8.1.1 一般要求
a）应充分考虑线路人员的高空作业环境，安装简单方便。
设备固定螺栓要有防松措施。
b）视频监控装置具备防振措施，避免在杆塔安装环境中的振动对光学仪器产生影响和对视频图像质量产生影响；
c）视频监控装置的安装固定结构方式不应破坏杆塔的原有结构和部件，不应影响安装点的电气绝缘距离；
d）外接的连接线缆应选用双屏蔽线缆，线缆选型和布线符合GB50395-2007《视频安防监控系统工程设计规范》第7条的要求。
e）电缆安装：
原则上电缆不得与铁塔部件接触，必要时需用衬垫隔离；电缆固定要牢靠，每间隔0.5米要有一个固定点。
f）根据重点监控对象确定塔上安装位置，主要用于绝缘子串和导线的监控时，宜将装置安装在杆塔横担上。
8.1.2 现场选点原则
视频监控点的布点一般应选在以下线路区段：
a）外力破坏易发区：
外力破坏易发区包括以下几方面：
（1）近年来城乡经济发展较快，线路保护区内违章建房现象较为严重，造成输电线路导线与房屋的垂直距离或水平距离小于安全距离，在恶劣天气条件下可能发生瞬时接地或跳闸事故；也有一些是建筑施工时误碰电力线路而造成跳闸。
（2）因受到经济利益的驱使，在架空输电线路附近开山炸石者不乏其人，石块击中导线，致使导线断股，甚至击断导线，造成线路被迫停运。
（3）在线路保护区内违章植树，为线路安全运行埋下了隐患。
在恶劣天气作用下引起事故跳闸。
（4）春、秋季节，在输电线路附近放风筝，风筝线缠绕在线路导线上造成跳闸。
（5）向线路抛掷铝箔或胶质线、铁丝等物，造成线路瞬时故障跳闸。
（6）麦收季节，在输电线路下焚烧麦秸杆，释放的高温烧断杆塔地拉线，引起导线短路、线路跳闸。
（7）线路杆塔塔材被盗事件时有发生，尤为突出的是农网改造工程，严重影响了农村电网改造和农电管理体制改革的进程，以及正常的供用电秩序。
b）火灾易发区；
c）易覆冰区；
d）通道树木（竹）易生长区、；
e）偏远不易到达区；
f）其他含线路危险点、缺陷易发点的区段，监视内容包括：
实时监视输电线路杆塔、绝缘子、防振锤及其他金具的安装情况，及时发现塔材被盗、绝缘子破损、防振锤跑位等缺陷；输电线路导地线运行情况，及时发现导地线生锈、断股等缺陷；大大雾天对绝缘子闪烙进行监视；
g）重点线路及通道环境。
8.2 调试
a）在上塔安装前，应在地面用有线或无线调式工具对视频系统各项采集与控制功能进行测试；
b）安装结束后，现场检查监控装置的安装位置和方向，确保符合设备自身安装规范，并作相应记录；
c）撤离安装现场前，应通过短距离现场通信手段或后端数据处理系统，对设备功能进行逐项检查；
d）系统安装调试完成后，应提供系统安装调试报告。
8.3 验收
a）视频监控装置及系统的验收应遵守《架空输电线路在线监测系统通用技术规范》中验收部分的规定；
b）视频监控装置及系统经过三个月试运行期,所有性能指标达到技术规范的要求时,可进行最终验收。
c）从最终验收完成之后的二年为保修期，在保修期内，如果视频监控装置或系统发生故障，供货方要调查故障原因并修复直至满足最终验收指标和性能的要求，或者更换整个或部分有缺陷的部件。
附录A（规范性附录）输电线路远程图像智能监控装置输出接口
序号
标识符
字段名
字段类型
字段长度
值域
计量单位
备注
1
监测装置标识
SmartEquip_ID
17Byte
2
被监测线路单元标识
Component_ID
17Byte
3
Timestamp
时间
4Byte/10字符串
世纪秒（4字节）/yyyy-MM-ddHH:
mm:
ss（字符串）
4
Image
图像
I
Jpeg格式二进制流
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