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文檔簡介

.輸電線路無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)簡要方案廣州恒宗達(dá)電力科技有限公司2013年5月目 錄1背景22需求分析43通信方案設(shè)計(jì)64供電方案設(shè)計(jì)85擬接入的輸電線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)96視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成及性能指標(biāo)107輸電線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要功能117.1遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)、遠(yuǎn)程設(shè)置/調(diào)用攝像機(jī)預(yù)置位、巡航及軌跡117.2具有定時(shí)觸發(fā)功能,系統(tǒng)能夠定時(shí)進(jìn)行預(yù)置位拍照和錄像137.3WEB控制瀏覽和手機(jī)控制瀏覽功能137.4支持視頻錄像、喇叭喊話、短信報(bào)警等多種報(bào)警方式147.5遠(yuǎn)程配置和修正設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和報(bào)警參數(shù)147.6監(jiān)控點(diǎn)歷史圖片查詢和錄像回放功能147.7根據(jù)線路現(xiàn)場監(jiān)控需要,后期可擴(kuò)充其它監(jiān)測功能模塊148設(shè)備現(xiàn)場安裝151 背景 隨著近年我國電網(wǎng)主要集中向超高壓、特高壓方向發(fā)展,輸電線路的電壓等級(jí)不斷提高,輸電距離也越來越遠(yuǎn)(比如文獻(xiàn)22008年投運(yùn)的晉東南至荊門1000kV特高壓輸電線路輸電距離為近400公里,2009年投運(yùn)的800kV向上特高輸電線路輸電距離近2200公里,2011年投運(yùn)的660kV寧夏東至山東特高壓輸電線路輸電距離近1400公里)。在檢修模式方面,目前我國電網(wǎng)一直沿用定期檢修和事后搶修相結(jié)合的檢修模式。定期檢修模式有自身的科學(xué)依據(jù)和合理性,在多年的實(shí)踐中有效減少了設(shè)備的突發(fā)事故,保證了設(shè)備的良好運(yùn)行,但這種檢修模式的缺點(diǎn)也是很明顯的,“一刀切”式的檢修模式,沒有考慮設(shè)備的實(shí)際情況,存在“小病大治,無病也治”的盲目現(xiàn)象。隨著近年我國電網(wǎng)的迅速擴(kuò)建,電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量急劇增加,定期檢修工作量劇增,檢修人員緊缺問題日益突出。晉東南湖北荊門1000kV特高壓工程云南至廣東800 kV特高壓直流工程為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)事故發(fā)生前的及時(shí)準(zhǔn)確預(yù)知,將線路事故隱患消除于萌芽狀態(tài);為了在輸電設(shè)備事故發(fā)生后,利用科技手段使線路人員能夠快速確定事故發(fā)生點(diǎn),減少和降低事故排查難度;為了解決目前輸電線路人員短缺與輸電線路增長較快的矛盾和部分特殊地段巡視困難等問題,迫切需要研究和逐步引進(jìn)使用新技術(shù),以科技手段進(jìn)一步增強(qiáng)蒙東電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性,逐步實(shí)現(xiàn)我國電網(wǎng)的數(shù)字化、網(wǎng)路化、智能化現(xiàn)代管理模式。由于我國電網(wǎng)覆蓋面廣,輸電距離長,地形復(fù)雜,有些還位于無人區(qū),因此數(shù)據(jù)傳輸通信方式是輸電線路監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)線路進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。雖然目前移動(dòng)、聯(lián)通和電信等無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面已經(jīng)比較廣,絕大部分輸電線路中已架設(shè)有光纖,但對(duì)輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)通信傳輸方面還存在一些弊端和困難: 3G、GPRS通信費(fèi)用低,且前期成本投入也小,但微氣象在線監(jiān)測系統(tǒng)一般運(yùn)行在偏遠(yuǎn)山區(qū),GPRS、3G信號(hào)覆蓋非常有限,而且信號(hào)也非常不穩(wěn)定,無法滿足微氣象在線監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用需求; 架空輸電線路基本上鋪設(shè)都有光纖,但光纖接口非常有限,同時(shí)目前有些供電公司提供光纖接口,一般不愿把光纖端口與電力專用傳輸混合通用,因此采用光纖進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)傳輸也有一定的局限性。鑒于上述情況,必須尋找新的通信方式,滿足不同區(qū)域輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的通信應(yīng)用需求。2 需求分析(1)需求:建設(shè)無線監(jiān)控系統(tǒng),要求采用先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),要求無線網(wǎng)絡(luò)安裝方便、可靠性高、安全性高。分析:就目前無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來看,先進(jìn)的Mesh技術(shù)是無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。l 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)采用“網(wǎng)格”狀的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),可以自由擴(kuò)展,安裝非常靈活、方便。l 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種智能的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)自身可以自 動(dòng)組網(wǎng)、自動(dòng)故障隔離、自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,具有很高的可靠性和穩(wěn)定性。(2)需求:在電力系統(tǒng)的項(xiàng)目中,無線設(shè)備要求在光纖資源缺乏的野外的高壓線沿線架設(shè),要求無線Mesh設(shè)備有良好的多跳性能和穩(wěn)定性延伸監(jiān)控范圍。 分析:無線Mesh基站使用模塊化的、多頻、多信道、多RF的方式展示高級(jí)的回程方式,根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境滿足每根電力桿架設(shè)一臺(tái)基站,以便實(shí)現(xiàn)更好的現(xiàn)場圖像獲取和遠(yuǎn)程監(jiān)控,并且通過無線Mesh網(wǎng)絡(luò)良好的多跳性能延伸監(jiān)控范圍,降低光纖點(diǎn)的數(shù)量(3)需求:因本地區(qū)環(huán)境惡劣,且本項(xiàng)目大部分設(shè)備需在野外安裝使用,要求無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)能在惡劣的地理環(huán)境中工作。分析:由于本地區(qū)的環(huán)境惡劣,對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選取將變得格外嚴(yán)格,應(yīng)達(dá)到以下的各項(xiàng)指標(biāo): 工作溫度:-40C 到 +55C 儲(chǔ)藏溫度:-50C 到 +85C 天氣等級(jí):IP67 防風(fēng)雨 可承受風(fēng)速:165 mph 可承受風(fēng)力(165mph):165 mph(4)抗鹽/霧/生銹特性:Mil-STD-810F 509.4(5)抗擊打和抗震性:ESTI 300-192-4 規(guī)格T41.E,Class 4M3,Mil-STD-810供電單元1套終端采用太陽能蓄電池供電模式,在持續(xù)陰雨情況下,裝置分機(jī)能夠正常工作至少30天。設(shè)備戶外機(jī)箱及安裝附件1套2攝像機(jī)高速球形攝像機(jī)1臺(tái)(1)采用1/4高性能CCD,圖像清晰,有效可視距離在300米以上;夜視情況下,自動(dòng)彩轉(zhuǎn)黑;(2)攝像機(jī)水平方向360、垂直方向180連續(xù)旋轉(zhuǎn),無監(jiān)視盲區(qū);(3)支持自動(dòng)光圈、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)白平衡、背光補(bǔ)償和低照度(彩色/黑白)自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換功能;(4)支持128個(gè)預(yù)置位;(5)支持定時(shí)啟動(dòng)預(yù)置點(diǎn)、花樣掃描、巡航掃描、自動(dòng)掃描功能。(6)具有防雷、防浪涌保護(hù)功能;3軟件平臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器軟件和WEB客戶端系統(tǒng)軟件1套(1)服務(wù)器軟件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備視頻的接收、處理和存儲(chǔ);WEB客戶端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用戶在異地對(duì)現(xiàn)場視頻的瀏覽和攝像機(jī)控制;(2)1臺(tái)服務(wù)器可最多接入1000臺(tái)設(shè)備,允許最多200個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行WEB訪問;(3)系統(tǒng)支持GIS應(yīng)用平臺(tái)。后臺(tái)短信DODEM1套實(shí)現(xiàn)后臺(tái)和現(xiàn)場設(shè)備之間的短信喚醒。7 輸電線路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要功能7.1 遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)、遠(yuǎn)程設(shè)置/調(diào)用攝像機(jī)預(yù)置位、巡航及軌跡線路維護(hù)管理人員可在后臺(tái)瀏覽現(xiàn)場視頻,遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)(調(diào)整鏡頭方位和焦距),遠(yuǎn)程設(shè)置/調(diào)用攝像機(jī)預(yù)置位及巡航軌跡。系統(tǒng)中配置的攝像機(jī)能夠水平360度、垂直180度旋轉(zhuǎn),能夠?qū)^緣子、金具、導(dǎo)線、地線、桿塔基礎(chǔ)、弧垂、對(duì)面桿塔等位置進(jìn)行全方位監(jiān)控。用戶在后臺(tái)可實(shí)時(shí)調(diào)整監(jiān)控點(diǎn)現(xiàn)場圖像分辨率和圖像質(zhì)量,還可以調(diào)整攝像機(jī)運(yùn)行參數(shù)(如亮度、飽和度等)。下面是設(shè)備返回的現(xiàn)場線路照片: 圖例1 絕緣子及導(dǎo)線金具 圖例2 導(dǎo)線間隔棒 7.2 具有定時(shí)觸發(fā)功能,系統(tǒng)能夠定時(shí)進(jìn)行預(yù)置位拍照和錄像用戶在后臺(tái)根據(jù)現(xiàn)場視頻監(jiān)測區(qū)域需要,遠(yuǎn)程可以設(shè)置多個(gè)預(yù)置位的定時(shí)自動(dòng)拍照和多個(gè)巡航軌跡的定時(shí)自動(dòng)錄像,然后通過軟件的查詢功能夠可以查詢歷史圖片瀏覽和錄像回放。7.3 WEB控制瀏覽和手機(jī)控制瀏覽功能后臺(tái)系統(tǒng)軟件采用B/S和C/S混合模式設(shè)計(jì),使得線路管理人員通過Internet網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程隨時(shí)異地瀏覽現(xiàn)場視頻、遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)方位。同時(shí),線路運(yùn)行維護(hù)人員還可以用手機(jī)遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)服務(wù)器,用手機(jī)方式瀏覽監(jiān)控點(diǎn)視頻和控制攝像機(jī)方位。7.4 支持視頻錄像、喇叭喊話、短信報(bào)警等多種報(bào)警方式當(dāng)有非法侵入桿塔、破壞塔材時(shí),系統(tǒng)能夠以視頻錄像、現(xiàn)場喇叭喊話、后臺(tái)軟件報(bào)警、手機(jī)短信報(bào)警等多種方式進(jìn)行報(bào)警。7.5 遠(yuǎn)程配置和修正設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和報(bào)警參數(shù)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)(如手機(jī)短信遠(yuǎn)程修改設(shè)備IP、定時(shí)拍照和錄像時(shí)間段、報(bào)警相關(guān)線路負(fù)責(zé)人手機(jī)信息等)、報(bào)警參數(shù)都可根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)實(shí)際情況進(jìn)行遠(yuǎn)程配置和修正。7.6 監(jiān)控點(diǎn)歷史圖片查詢和錄像回放功能 用戶根據(jù)線路桿塔信息,

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