无人值守水电站远程监控应用方案

无人值守水电站远程监控应用方案在水电站信息管理系统中，水电站自动化监控系统是最基本的组成部分，监控系统与发电厂发电设备同步投入，建成后可以达到无人值班、少人值守的要求。但发电站具有地域分布较宽、运行设备较多等特点，那么在运行人员较少的情况下，如何更加有效地保障发电站安全可靠的运行呢？在这样的需求下，使用视频监控系统来作为自动化监控系统的补充，实现对水电站运行情况的全方位监控管理将是一个较好的选择。2、1系统简介视频监控系统主要有模拟视频监控系统、基于PC多媒体卡的视频监控系统、基于嵌入式视频服务器的网络数字监控系统这几种构建方式。在这三种构建方式中，嵌入式视频服务器的网络数字监控系统与前两种方式相比具有以下几个优点：第一、它不需要PC来处理模拟视频信号，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过独立的网络视频服务器直接转换成IP数字信号通过网络进行传输。第二、网络视频服务器采用专用操作系统，工作稳定、安全可靠，并且外形小巧，非常便于在有限空间安装。第三、网络视频服务器具备视频处理、网络通信、自动控制等强大功能，不仅完全替代PC机加多媒体卡的方式，而且减少了故障点，大大提高了系统整体可靠性。第四、网络视频服务器的网络数字监控系统是一种完全基于IP网络，采用Browser/Server结构设计的新一代综合视频监控系统，所以可方便地通过以太网接入水电站已存在信息网络系统中，除了满足现场实时监控的要求外，还能通过光纤、无线等通讯方式实现远程集中监控。第五、网络视频服务器网络数字监控系统具有模块化结构的特点，在此后的所有扩容监控点和监控设备均可在原有系统不作任何改动的前提下直接接入系统，大大降低了扩容成本和保护了已有投资。由于网络视频服务器的网络数字监控系统具有的这些优点，所以它能满足水电站对于视频监控系统在可靠性、扩展性与网络化连接传输的要求，从而为推动水电站的管理逐步向自动化、综合化、集中化、智能化方向发展提供有力的信息技术保障。2系统应用范围2．1水库大坝管理（1）通过视频监控系统可监测水库蓄水水位情况。（2）操作人员在使用控制系统操作闸门时，可通过视频监控系统监视闸门和水流情况。（3）在某些环境下，如水库的溢洪道等地方，大部分时间属于无人值守状态，需要设置监控摄像机实时监控。（4）监测水库、坝区的周边环境。2．2设备监控对站区重要室内设备：水轮机室、水车室、GIS室、母线廊道、发电机层、蝶阀层、技术供水室、电气层、开关室、尾水廊道等进行监控；对站区重要室外设备：主变压器、副厂房、避雷器群、断路器、接地刀闸等进行监控；监控应达到以下效果：清楚地监视场地内的人员活动情况、清楚地看见发电或其他室外设备的具体运行状况；可以清楚地看见人员、设备情况，看见仪表盘上的读数。2．3安全防范保障水电站空间范围内的建筑、设备的安全起到防盗、防火的作用。在围墙、大门等处通过摄像、微波、红外探头以防止非法闯入；在建筑物门窗安装报警探头如门磁、红外、玻璃破碎探测器等，并在重点部位安装摄像机进行24小时不间断视频监控，实现报警联动录像的作用。由于各个水电站对视频监控系统要求的不同，以上只是简单地对视频监控系统所能应用的范围作一个简单的介绍。在实际应用中应根据水电站的实际情况，在满足运行管理要求的基础上进行监控范围的确定。3系统组成系统主要由前端视频采集部分、网络通讯部分和中心控制部分三个部分组成。系统结构如图所示：3．1前端视频采集部分摄像装置是收集被摄物体的光信号，并将其转换为电视信号的设备。它是整个系统的核心部分，包括镜头、摄像机、防护罩及支撑设备等。根据被摄物体及摄像地点的不同，摄像装置的具体配置也各不相同。同时，为适合夜间监控的要求，可在监控点附近安装大功率的探照灯，系统可远程控制灯光电源开关，保证人员清楚的监控到夜间的情况。视频服务器（DVS6001D）是实现网络化、数字化处理的重要设备，它完成模拟视频监视信号的数字采集、影像压缩、监控数据处理、报警信号的采集、网络的Web发布等功能。它可将前端的模拟信号同时处理成高清晰的实时数字图像发布到网络中，可保证监控中心能实时监控到现场情况。3．2网络通信部分网络视频监控系统采用标准的TCP/IP协议，可直接应用在局域网或者广域网上。具体的通道方式可根据现场的实际情况进行选择。3．3中心控制部分视频监控系统采用Brower/Sever结构，用户在调度/监控中心设置一台图像监控系统服务器，主要完成现场图像接收，用户登录管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录象的存储、检索、回放、备份、恢复等。3.4视频服务器采用单路D1高清画质LC9001D型号产品、3.5、总控使用集中管理软件ImagineWorldClient，安装到计算机，主控计算机推荐配置CPU:P42.8内存1G硬盘—每路视频每小时180兆*24*天*36路，17寸纯平显示器3、6、36路视频推荐使用4路或8路解码器，每路解码器可以循环50路图像传到电视墙，根据要求随意配置，解码器是把数字信号转换成模拟信号，通过矩阵把视频分割，传到电视墙在本地监控点可安装网络视频监控系统的客户端，用户利用IE浏览器查看本地和远程现场情况。在客户端上还可实现多画面实时监控，远程控制摄像机云台、灯光控制、制订录像计划等操作，由于水电站一般为梯级结构，在视频监控系统的实际应用中，一般是将调度中心与监控中心合二为一，设在某一个地理距离较为理想的水电站中作为控制中心部分，而在各级电站安装前端视频采集部分，并设置一个现场监控点进行对本电站进行监控。各级电站的视频监控情况通进光纤或无线通道传输到远程控制中心进行集中控制，同时远程控制中心也可通过广域网将信息传输到公司总部供领导进行察看，特别在水库大坝出现险情的时候能为领导决策起到很好的作用。4系统实现的功能4．1现场图象可根据地点分成监控组，以4分屏、9分屏或者16分屏方式显示，组内图象可自动轮巡，切换时间可以任意调节。4．2自动控制镜头光圈的大小、聚焦的远近、焦距的长短等参数，以改变图象的大小。4．3自动控制云台的运动，变换摄像机的方位，从而根据使用需要调整视场。4．4自动控制摄像端各类设备电源的开关，如摄像机电源的开关及照明电源的开关等。4．5可设置手动录像、计划录像和报警自动录像等多种录像方式。4．6录像记录可按照时间、地点和报警类型查询并回放。4．7通过网络化，分级式的电子地图，直观显示摄像点的位置；4．8调度中心和发电现场实现语音双向对讲；4．9多路报警直接接入，联动录像、摄像机预置位、现场控制设备；当发生报警时，可任意联动其他设备，如警灯、警号，同时可在客户端弹出报警提示。4．10连接电站已有的消防报警系统、MIS系统；4．11远程系统集中管理。5、后端配置从本案例中于视频监控系统在水电站中应用的介绍，可以看出视频监控系统作为水电站信息化管理系统中一个组成部分，其作用是十分明显的，同时视频监控系统作为一个系统化的工程，在具体实施时应结合水电站本身的实际情况多方考虑，在满足水电站运行管理需求的基础上最大程度地降低投入成本，在系统投入运行后，作好使用人员的技术培训工作，让系统充分发挥应有的功能与作用。