1、變電站遠程紅外測溫系統(tǒng)技術(shù)方案河北恒澤電力科技有限公司2011年12月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 系統(tǒng)概述3 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 總體設(shè)計3 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 系統(tǒng)設(shè)計原則3設(shè)計依據(jù)4系統(tǒng)設(shè)計遵循標準4 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 環(huán)境條件設(shè)計依據(jù)5 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document

2、 系統(tǒng)抗震設(shè)計依據(jù)5 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計依據(jù)5 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 機柜設(shè)計依據(jù)6 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 系統(tǒng)組網(wǎng)與監(jiān)測點分布6 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 主控室監(jiān)控8 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 開關(guān)室監(jiān)控8 HYPERLINK l bookmark25 o Current Do

3、cument 設(shè)備區(qū)監(jiān)控 8 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 典型設(shè)備安裝示意圖8 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 系統(tǒng)功能與特點9系統(tǒng)特點及特殊工藝11系統(tǒng)的先進性、成熟性11 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 系統(tǒng)的可靠性11 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 系統(tǒng)的開放性與兼容性11 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 系統(tǒng)的合理性11 H

4、YPERLINK l bookmark40 o Current Document 系統(tǒng)的擴展性12產(chǎn)品技術(shù)指標和性能的詳細描述12選用設(shè)備說明12監(jiān)控中心設(shè)備12 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)備12設(shè)備技術(shù)指標說明13 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 室外型紅外測溫儀13室內(nèi)型紅外測溫儀14.系統(tǒng)概述近年來，隨著電力系統(tǒng)管理體制不斷深化改革，變電站的綜合自動化技術(shù)不斷進步。目 前很多變電站，特別是110KV以下變電站已實現(xiàn)無人值守。遙視系統(tǒng)已逐步成為無人值班變 電站必有的自動化

5、項目。變電站紅外測溫系統(tǒng)正是結(jié)合遙視系統(tǒng)，利用數(shù)字云臺、紅外測溫 儀、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器及監(jiān)控軟件等實現(xiàn)對變電站運行設(shè)備的遠程測溫。本系統(tǒng)的最大特點是在變電站遙視系統(tǒng)中加入高精度的數(shù)字云臺和紅外測溫儀，組成了 視頻、溫度遠程自動檢測系統(tǒng)。當前變電站工作人員利用熱成像儀，定期的對供電設(shè)備進行 溫度巡回檢測，一是費時費力，并且不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患；二是成本高，一套熱成像儀 動輒數(shù)十萬元；三是受人為的因素影響大，很容易漏測。針對以上情況研發(fā)的變電站遠程紅 外測溫系統(tǒng)，能自動根據(jù)預(yù)定時間完成對設(shè)備的溫度巡測，并通過網(wǎng)絡(luò)將溫度和現(xiàn)場圖像實 時傳到監(jiān)控中心。對于預(yù)置點的溫度檢測可設(shè)置高溫和低溫越限報警。系統(tǒng)

6、將自動保存每次 溫度巡檢的記錄，并可同時進行視頻錄像。一旦系統(tǒng)檢測到溫度異常就會通過監(jiān)控屏幕的閃 爍和報警聲音提示監(jiān)控工作人員。顯示、報警、預(yù)置、記錄查詢等都在監(jiān)控中心實現(xiàn)。這樣。 即保證了測量的及時性，又減輕了人力、物力的消耗。.總體設(shè)計隨著音視頻處理技術(shù)、數(shù)字傳輸技術(shù)和寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展，目前的嵌入式全數(shù) 字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機已經(jīng)達到了接近工業(yè)級視頻監(jiān)控的技術(shù)要求，能夠提供廉價、開放、性能 良好和功能齊全的服務(wù)，其各方面性能指標和系統(tǒng)功能也完全可以滿足變電站遙視系統(tǒng)要 求。本系統(tǒng)完全以遙視系統(tǒng)為依托，紅外測溫儀通過站端的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機與傳輸設(shè)備 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、編碼、傳輸，到達監(jiān)控中

7、心后，通過軟件實現(xiàn)對站內(nèi)設(shè)備遠程測溫的功能。系統(tǒng)設(shè)計原則工主要依據(jù)電力行業(yè)對電力遠程監(jiān)控系統(tǒng)的需求，以及本產(chǎn)品在電力系統(tǒng)多次應(yīng)用過 程中實際經(jīng)驗，在設(shè)計時著重參考工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范、MPEG4視音 頻編解碼標準-視聽對象的編碼（6部分）、100BASE-TX快速以太網(wǎng)接口標準、 廣電集團電力系統(tǒng)技術(shù)標準等標準。X 解決方案以滿足實際應(yīng)用為出發(fā)點，在視頻傳輸方面盡量利用電力現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò) 以求最大程度降低系統(tǒng)造價。-J-系統(tǒng)設(shè)計原則：系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、先進性、兼容性、易操作性、免維護性和可 擴容性等。.設(shè)計依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計遵循標準本方案的設(shè)計依據(jù)為我國現(xiàn)行的國家、行業(yè)標準。遵循的標準如下：1

8、)技術(shù)標準：工IEC國際電工協(xié)會4GB中華人民共和國國家標準GB5019-94民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范4GA/T75-94安全防范工程程序與要求工GBJ115-87工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范工SDJ8設(shè)備接地設(shè)計技術(shù)規(guī)程4SDGJ14-86導線和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定GB 4798.4-90電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件無氣候防護場所使用4GB 2423.10-89電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程工GB/T17626.2靜電放電抗擾度試驗工GB50217-94電力工程電纜設(shè)計規(guī)范ISO/IEC JTC艮264視音頻編解碼標準-視聽對象的編碼ITU H.264視音頻編解碼標準DL 476-92電力系統(tǒng)

9、實時數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議2)施工標準B50168-92電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范GB50169-92電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范GB50172-92電氣裝置安裝工程蓄電池施工及驗收規(guī)范GB50395-2007視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范,GB50348-2004安全防范工程技術(shù)規(guī)范環(huán)境條件設(shè)計依據(jù)遙視系統(tǒng)設(shè)計完全適應(yīng)如下環(huán)境條件：-J-周圍空氣溫度最高溫度：50。最低溫度：-20。X環(huán)境相對濕度：W90%（無凝露）X絕對濕度12.1hPaX海拔高度：小于2000m。系統(tǒng)抗震設(shè)計依據(jù)遙視系統(tǒng)組裝好的整套系統(tǒng)抗震能力達到如下標準:X水平加速度：0.2 g；X垂直加速度：0.1

10、go系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計依據(jù)遙視系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計依據(jù)可靠、穩(wěn)定、易修復原則設(shè)計：X 一般設(shè)備平均無故障時間大于5000小時。X 關(guān)鍵設(shè)備平均無故障時間大于10000小時。X 平均故障修復時間小于24小時。機柜設(shè)計依據(jù)遙視系統(tǒng)機柜設(shè)計依據(jù)如下標準設(shè)計：-J-柜體防護等級IP30級，并充分考慮自然通風、散熱的要求。上 裝于柜內(nèi)的元器件及端子排的布置整齊、標志清楚，便于操作、觀察、拆裝和檢修;X 設(shè)可靠的接地端子，并應(yīng)采用良好的防銹措施；X抗地震、防振動和抗撞擊的要求?？沟卣鹉芰Φ脑O(shè)計要求：所有安裝在屏上的設(shè)備應(yīng)能承受14.7米/秒2（1.5G）的靜態(tài)水平加速度。防振動設(shè)計要求：當輸入電壓為額定值，輸入電流為零

11、時，如果分別在水平方向和垂直方向上交 互地施加如下的振動：振動頻率16.7赫茲振幅0.4毫米振動時間10分鐘應(yīng)該保證設(shè)備不會失靈?？棺矒粼O(shè)計要求：當設(shè)備的輸入電壓為零時，分別交互地在垂直方向上施加6次294米/秒2的撞 擊，設(shè)備的性能和外觀不會引起破壞。-J-所有機柜涂有一層底漆和兩層面漆，以防止在運輸、倉儲和運行中的腐蝕和銹蝕。.系統(tǒng)組網(wǎng)與監(jiān)測點分布根據(jù)變電站各類設(shè)備的運行溫度要求，結(jié)合遙視系統(tǒng)的建設(shè)標準與用戶現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)狀 況，擬采用以縣局或市局為監(jiān)控中心，搭建星型以太網(wǎng)，各變電站與監(jiān)控中心之間具備至少 2M以上傳輸帶寬，可以實時傳輸4路動態(tài)圖像并在監(jiān)控畫面中疊加當前設(shè)備溫度數(shù)值。系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)

12、構(gòu)拓撲圖如下所示：務(wù)器流媒體服監(jiān)控終端監(jiān)控中心星型以太網(wǎng)網(wǎng)橋池100M2M2M變電站光傳輸變電站網(wǎng)橋_變電站變電站測溫云臺測溫云臺溫云臺測溫云臺一務(wù)器流媒體服監(jiān)控終端監(jiān)控中心星型以太網(wǎng)網(wǎng)橋池100M2M2M變電站光傳輸變電站網(wǎng)橋_變電站變電站測溫云臺測溫云臺溫云臺測溫云臺一測溫云臺一測溫云臺變電站光網(wǎng)橋變電站遠程紅外測溫系統(tǒng)組網(wǎng)主要包括兩層結(jié)構(gòu)：X監(jiān)控控中心層X前端監(jiān)控點層監(jiān)控中心層主要包括：監(jiān)控終端、流媒體服務(wù)器、交換機、網(wǎng)橋池等設(shè)備。其中的核心 設(shè)備、監(jiān)控終端軟件等均采用模塊化設(shè)計，方便日后系統(tǒng)升級與擴容。集控中心層是遙視系統(tǒng)與監(jiān)控人員直接的接口。監(jiān)控人員只需通過監(jiān)控終端就可以完成 其授權(quán)

13、范圍內(nèi)的全部監(jiān)控任務(wù)，如實時音視頻監(jiān)視、語音對講和監(jiān)聽（需增加相應(yīng)設(shè)備）、 監(jiān)控設(shè)備操縱，錄像回放、歷史數(shù)據(jù)檢索、報警處理等。前端監(jiān)控點層主要包括：網(wǎng)橋、交換機、硬盤錄像機、攝像機、紅外測溫儀、承載云 臺等設(shè)備。硬盤錄像機完成前端變電站的運行設(shè)備溫度、視頻等數(shù)據(jù)的集和監(jiān)控設(shè)備的操縱，如云 臺、鏡頭和各種開關(guān)量的控制。硬盤錄像機采用業(yè)內(nèi)主流技術(shù)，與各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間具備良 好的互通性和兼容性。監(jiān)控點主要包括攝像機、紅外測溫儀等，主要完成視頻和各種報警傳感器信息量的采集、 并將各種信息流媒體至硬盤錄像機。主控室監(jiān)控-J-主控室內(nèi)可按需要在墻壁上安裝具有紅外測溫功能的云臺攝像機，監(jiān)控室內(nèi)各屏體 圖像的

14、同時，可對各屏體的溫度進行監(jiān)測。-J-云臺具備預(yù)置位功能，可將重要的屏體、機柜（如：交流屏、直流屏）設(shè)為預(yù)置位， 通過遠程調(diào)用預(yù)置位可實現(xiàn)目標自動測溫。開關(guān)室監(jiān)控-J-根據(jù)開關(guān)室大小不同，可安裝1至2套具有紅外測溫功能的云臺攝像機，用于監(jiān)控開 關(guān)柜頂部刀閘、母線排、以及開關(guān)柜等溫度狀態(tài)。-J-云臺具備預(yù)置位功能，可將各個開關(guān)柜頂部的刀閘、母線排等設(shè)為預(yù)置位，通過遠 程調(diào)用預(yù)置位可實現(xiàn)目標自動測溫。設(shè)備區(qū)監(jiān)控X在室外設(shè)備區(qū)內(nèi)安裝具有紅外測溫功能的云臺攝像機，云臺攝像機數(shù)量根據(jù)設(shè)備區(qū) 實際需要配置。-J-在主變附近安裝具有紅外測溫功能的云臺攝像機，可對主變外表面過行實時測溫。X電容器等設(shè)備根據(jù)用戶

15、實際需要單獨安裝，或與其它設(shè)備共用測溫云臺攝像機。典型設(shè)備安裝示意圖.系統(tǒng)功能與特點前端監(jiān)控點采用硬盤錄像機做為錄像與接入控制設(shè)備，除具有遠程自動測溫功能外還具 備完整的遙視功能。能夠?qū)崿F(xiàn)云鏡控制、報警接入、和遠程傳輸、遠程監(jiān)控、遠程配置管理等多重功能；設(shè) 備采用嵌入式操作系統(tǒng)，具備硬件看門狗設(shè)計，實現(xiàn)了防止系統(tǒng)死機的功能，能夠保證持續(xù) 穩(wěn)定工作。前端監(jiān)控點硬盤錄像機的功能簡介如下：-J-先進的視音頻技術(shù)H.264高質(zhì)量視頻編碼，G .729音頻編碼，具備1、4、6、9、16路音頻和視頻 同步壓縮和傳輸?shù)墓δ?。采用CIF分辨率(352X288)視頻編碼，同時支持CIF和QCIF分辨率，全幀速播

16、放 模式：25幀/秒。(另有D1分辨率設(shè)備可選)視頻編碼碼率可在線調(diào)節(jié)，可適應(yīng)低速傳輸?shù)?2Kbps, Cif(352X288)視頻分辨 率，帶寬范圍128Kbps768Kbps；在圖像隨機信噪比大于或等于38dB的情況下、 CIF分辨率的畫質(zhì)下，傳輸碼率占用帶寬不超過512Kbps。獨特的報警自持功能；前端監(jiān)控點的報警聯(lián)動功能不依靠監(jiān)控中心設(shè)備的控制， 當視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時，前端監(jiān)控點的報警聯(lián)動仍能正常使用。X超強的網(wǎng)絡(luò)功能能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬和傳輸質(zhì)量靈活地在線設(shè)置視頻參數(shù)，包括幀率、碼率、分辨 率，能夠在線設(shè)置網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，保證最佳的視頻傳輸質(zhì)量；支持固定內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)IP地址和動態(tài)

17、IP地址，傳輸端口可自由設(shè)定支持網(wǎng)絡(luò)防火墻和路由器穿透；支持圖像集中傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)，保證在低帶寬情況下多用戶同時瀏覽一個監(jiān)控目標。-J-遠程控制功能可在監(jiān)控中心控制測溫云臺，實現(xiàn)手動測溫、自動測溫、定時測溫等。接受分控監(jiān)控終端或主控終端發(fā)出的指令，可以進行鏡頭聚焦、近聶遠景、光圈 調(diào)節(jié)，云臺上下、左右、預(yù)置位調(diào)用和自動巡視并可以按照時間段進行巡視的靈 活設(shè)定等控制。能夠控制現(xiàn)場照明設(shè)備和報警設(shè)備。系統(tǒng)支持軟件方式對系統(tǒng)進行自動布撤防控制，布撤防時間、布撤防范圍可靈活 設(shè)定。系統(tǒng)同時支持在前臺監(jiān)控區(qū)域，可以手動進行布防或撤防控制。-J-其他具有WatchDog功能，錯誤自恢復能力遠程WEB方式配置、

18、診斷和維護，無須到現(xiàn)場高可靠、全功能一體化設(shè)備，雙層機殼防水防塵防潮設(shè)計，內(nèi)置穩(wěn)壓電源、解碼 器、防雷模塊、加熱器、接線板，安裝簡便，即安即用。10-J-遠程控制功能遠程控制測溫設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、云鏡、雨刷、射燈、報警器等設(shè)備。云鏡位置鎖定和解鎖。監(jiān)控控制權(quán)申請和仲裁，可實現(xiàn)高優(yōu)先級功能，控制權(quán)的等級可設(shè)定。支持遠程升級功能，確保系統(tǒng)的保值與增值。.系統(tǒng)特點及特殊工藝系統(tǒng)的先進性、成熟性X 先進的監(jiān)控模型：全數(shù)字分布式監(jiān)控模型，成熟的客戶/服務(wù)器模式。X 先進的音視頻編碼技術(shù)：標準化的H.264+G.729。系統(tǒng)的可靠性X 高度緊湊的一體化設(shè)計，基于嵌入式處理器和嵌入式軟件設(shè)計，具有硬件看門狗功

19、 能，錯誤自恢復能力。X 高可靠工藝設(shè)計：結(jié)構(gòu)加固，環(huán)境高低溫控制，防雷，防潮，防雨，防塵，寬溫態(tài) 電源，較強的防電磁輻射能力的網(wǎng)絡(luò)音視頻控制器尤其適合惡劣的工作環(huán)境。X 全面的錯誤自恢復設(shè)計：全部軟件都有自我錯誤恢復能力，系統(tǒng)運行不依賴硬盤。-J-系統(tǒng)的使用不影響被監(jiān)控設(shè)備的正常運行。系統(tǒng)的開放性與兼容性X 大量采用標準化技術(shù)，與其他系統(tǒng)互通和互操作的能力。X客戶/服務(wù)器監(jiān)控模型也提供了額外的開放性，具備高效的軟件擴充和升級能力。X 為其他控制系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)接入能力。系統(tǒng)的合理性11-J-充分考慮使用環(huán)境：保證在較惡劣的物理環(huán)境下，能夠由非專業(yè)的操作人員輕松地 完成系統(tǒng)的安裝、操作和維護。-J

20、-安裝和維護的簡易性：一體化的工業(yè)級設(shè)備，簡單的接口設(shè)計。X 應(yīng)用需求：針對不同的性能要求提供不同的設(shè)備級別，具有較高的性能價格比。系統(tǒng)的擴展性X 系統(tǒng)可方便的利用變電站即有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行建設(shè)，最大限度地利用原有資源，減少 投資浪費。X系統(tǒng)支持軟件在線升級功能。.產(chǎn)品技術(shù)指標和性能的詳細描述選用設(shè)備說明監(jiān)控中心設(shè)備監(jiān)控中心設(shè)備主要由：主監(jiān)控終端、分控終端、流媒體服務(wù)器等設(shè)備組成。主監(jiān)控終端：以高端PC機為依托，根據(jù)監(jiān)控要求進行專門的定制。具體設(shè)備指標見主要 選用設(shè)備清單。分控終端：以普通PC機為依托，根據(jù)監(jiān)視需求進行專門的定制。具體設(shè)備指標見主要選 用設(shè)備清單。流媒體服務(wù)器：流媒體服務(wù)器是變電站遙視系統(tǒng)中聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的核心產(chǎn)品。流媒體服務(wù)器 配合其它聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實現(xiàn)強大的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)功能和完成圖像、聲音和其他數(shù)據(jù)的存儲功能，流 媒體服務(wù)器一般是配置雙網(wǎng)卡的專業(yè)服務(wù)器，其主要功能為實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，為系統(tǒng)的整體穩(wěn) 定性提供了可靠的保證。具體設(shè)備指標見主要選用設(shè)備清單。網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)路組網(wǎng)設(shè)備主要由網(wǎng)橋、交換機組成。12網(wǎng)橋：E1網(wǎng)橋?qū)⒕W(wǎng)格信號轉(zhuǎn)換成E1信號利用變電站現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，將信號傳輸至集控中心, 利用網(wǎng)橋池再將E1信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號，實現(xiàn)圖像與報警信息的上傳。具體設(shè)備指標見主要 選