智能配电房综合监控系统.docx

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智能配电房综合监控系统

小区配电房

综合管理监控

系

统

设

计

方

案

一、总述

随着电力工业的飞速发展，电力供需矛盾发生了很大的变化，特别是随着电力企业改革的进一步加速，如何利用高新科技手段来适应市场经济，如何提高效率，降低成本，实现高效优质服务，已经成为实现用电营销现代化的重要任务。

长期以来，配电房管理工作一直是供电系统运行管理的可靠性的薄弱环节之一，一些配电房开关跳闸和配电房环境过热影响设备运行、配电房水浸导致设备损坏、配电房设备被盗等，既容易烧毁设备，也容易影响用户正常的用电情况，而这些故障却常常被人们忽视。

但多年来，由于低压配电网络缺乏这方面的检测手段，一般都在每年或每季的几个典型日，由工作人员逐个测量配电装置及巡检，结果是费时费工，既不能及时反映真实情况，也不能及时解决实际问题。

为此，研发、推广配电网络的监控装置是十分必要的。

配电房综合管理监控系统是整套电能管理系统中的重要的一个环节，它一般以低压网中的380V开关、配电房环境温度、配电房环境湿度及配电房的防盗为监测对象，使电力部门及时了解供电设备运行及环境状况，利用现代化的配电房监控手段进行实时监测与控制，可给用电管理提供直接的、便利的技术支持，为电网规划、电力调度、用电营销管理、营销服务水平、用电检查、电能计量管理等提供科学的分析依据。

在本项目中，主要以电网需对全省接管的物业小区的所有配电房的温湿度及视频监控为主要目的。

二、配电房温湿度、视频监控子系统

2.1工程概述

监控系统是用现代化科学技术来建设完善的安全防范管理体系，是一种主要以预防和监视为主的内部封闭型监控管理网络，它可在规定范围内通过有线方式传输各种图像信号，实行远距离监控，及时发现并处理问题。

2.2需求分析

在本项目中，主要在电网公司接管的各小区各配电房里设置温湿度传感器与摄像机，使得电网公司管理人员能直接通过网络传回来的视频图像，掌握各小区配电房的温度、湿度及环境情况，及时发现不良事件，加强配电房管理。

2.3解决方案

各小区配电房里都大概有30多平米，考虑到其传输的要求，因此建议采用2台标清红外半球在机房对角安装，对机房的整个环境进行不间断监控;而温湿度传感器则通过485信号线与硬盘录像机相连，能过租过的运营商的线路将视频信号与温湿度信号回传至电网公司控制室，而电网公司控制室则通过平台管理软件将其前端信号解码输出，便于监管人员对各小区供电房的不间断监管。

2.4系统结构

2.5系统特点

系统应采用先进、成熟的技术，使系统可靠，实用、独具特色，引入集中与分散的控制管理模式，力求最大程度地为管理者提供方便，体现系统的开放性，可扩展性及兼容性。

系统应具有高度可靠、可以容错的系统，以减轻管理者的压力，系统应是高性价比的系统。

三、系统设计原则与规范

为了满足配电房的监控系统的要求，达到对供电房的全方位监控，使有关人员做出反应，采取措施，并对相关设备进行集中监控、集中维护和集中管理。

监控系统设计遵循以下原则：

3.1标准化

整个视频监控系统的设计符合国家标准或国际标准。

系统软件、硬件均采用标准化设计，提供开放的接口，可与不同供应商的设备及软件系统互联互通。

3.2稳定性

采用嵌入式实时Linux操作系统和专用的硬件结构，性能稳定可靠，保证系统整体的稳定，尤其适合在环境比较复杂、可靠性要求较高的环境中运行。

3.3经济性

系统开发运行平台均采用当今最为通用的各种操作系统和开发工具，充分利用了我们在其它监控领域中成功应用的中间件和模块，大大减少在系统平台方面的投入，具有极高的性价比。

3.4先进性

前端视频产品采用国内知名品牌，分辨率可达标清效果。

3.5扩展性

整个系统具有进一步扩展功能的能力，可以很好的适应现代智能管控的需求。

保证用户在系统上进行有效的开发和使用，并为今后的发展提供一个良好的环境。

可充分利用和保护现有网络资源便于当前以及以后的扩建；平台服务器具备扩展和堆叠能力，便于不同级别的中心整合与扩建，系统必须具有很强的监控点数、存储空间扩容能力。

管理扩展：

在用户增加配电机房时，只需增加相应管理路数的主机，就可以完美解决问题。

存储扩展：

在用户要求录像存储的时间延长，或由于增加用户使存储空间需求变大时，也只需增加相应的存储扩展设备，就可以解决需求。

3.6实用性

系统支持用户的网络监控需求，可多用户多画面实时监控、远程控制、集中录像、可连接多种报警设备、报警可定时布防撤防等功能，完全满足用户的监控要求。

3.7安全性

平台监控系统安全性在管理中是关键问题之一，安全性分为系统安全、网络安全、数据安全及平台安全，在上述三方面有如下要求：

系统安全：

监控平台采用LINUX系统，降低了网络中毒的风险，在应用上，可以用嵌入式硬盘录像机，规避了系统因为客户端中毒而导致的系统故障系统。

管理授权机制保证对所有设备访问、控制的授权都是通过中心进行。

同时平台的设备动态检测机制能够保证中心管理员能实现检测到系统内所有设备情况，因此中心管理可以实时了解到多少人在访问系统，以及他们的账号、IP地址等，发现可疑状况可以立即制止；

网络安全：

监控进行防火墙穿透处理，不进行其他特色处理，保证原有网络安全；

数据安全：

对数据进行多级别、分布式的存储，数据不容易受到破坏。

数据的SSL加密机制，保证数据在网络传输过程中的安全，不会被截获、篡改和利用；录像存储可以设置不同的Raid级别，充分保障了录像资料的安全可靠。

信息安全：

所有配置信息、管理信息、日志信息均存放在中心数据库，实行信息集中管理；

分级授权：

对下属管理员的应用功能、访问范围进行授权。

由下属管理员对所属机构操作员的应用功能、访问范围进行授权和管理。

四、设计规范

根据项目监控的要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究、分析设计本系统方案。

该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且该系统具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力。

为实现安防系统的可视化管理奠定了基础。

依据的相关规范包括：

1、《智能建筑设计标准》（GB／T50314—2000）

2、《建筑智能化系统工程设计标准》（DB32/191-1998）

3、《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》（CECS/119-2000）

4、《建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）

5、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

6、《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB/50198-94）

7、《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）

8、《入侵报警工程设计规范》（GA／77-94）

9、《入侵探测器通用技术条件》（GB10408.1-89）

10、《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）　

11、《保安电视监控工程技术规范》（GT／76-94）

12、《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

13、《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001）

14、《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115）

15、《安全检查防范系统通作图形符号》（GA/74-94）

五、项目整体设计

5.1设计思想

本监控系统是充分考虑了电网相关管理规范和根据接管小区物业供电机房监控的具体需求而进行设计的。

小区物业供电机房监控采用模拟监控系统，将前端模拟视频图像及温湿度数据通过硬盘录像机的转换将数字信号传回各供电所，由供电所再统一传回市县电网公司，实现分布监控，集中控制和管理的功能。

监控系统具有可靠性、安全性高，易于管理，信号传输无损伤，系统扩容性强等特点。

并且监控系统支持与安防管理集成平台的无缝集成，通过安防管理集成平台不但可以实时图像显示、图像存储、录像回放等，根据配电房的特点，监视点主要设置在门口上方及对角部位，便于对整个配电房全方位监控。

各物业配电房监控系统的分管中心预设在县级管理间，配备网络视频监控管理平台、流媒体管理平台、电视墙等控制和存储设备。

县级监控中心负责区域内所有监控信号的接入和管理，并实现后端的录像转发存储。

为以后省级电网公司统一接入和管理打下坚实的基础。

5.2整个系统的架构

5.3后端设备清单

市县监控管理中心

设备名称

单位

数量

备注

管理平台服务器

具体根据统计小区配电房数量定

扩展存储服务器

具体根据统计小区配电房数量定

大屏

按客户要求

大屏控制器

根据大屏

VGA矩阵

根据管理要求

5.4前端物业配电房配置

前端摄像机根据配电房位置的具体需求采用模拟半球摄像机及温湿度显示屏与硬盘录像机的方式实现全面监控。

区域

位置

摄像机数量

备注

标清半球红外摄像机

2

每配电房

硬盘录像机

1

根据物业配电房数量定

温湿度记录仪

1

根据物业配电房数量定

硬盘

根据存储要求定

5.5线路设计

各物业小区配电房可能有好几间，为了节约费用，每个小区之间的配电房如间隔不超过300米，则可以只设置一台硬盘录像机，其它几间的摄像机与温湿度记录议与通过线缆直接与该小区唯一的硬盘录像机直接相连。

而物业小区配电房与供电所的线路连接则有二种方式：

（1）、ADSL的方式：

采用ADSL的方式，在技术上可以实现，将路数不多的视频信号通过硬盘录相机传回供电所，这种方式实现较为简单，使用VPN设备来增强其稳定性，费用小，不过相对于另一种方式而言，还不是太稳定。

（2）租用光缆的方式：

采用这种方式，图像传输稳定，但费用较高。

以上二种方式都可实现对各物业的配电房的监管，选择哪种方式应该根据各物业配电房的重要性来选择。

六、设备参数介绍

6.1标清半球红外摄像机

主要特性

●采用高性能SONYCCD

●分辨率高,600TVL,图像清晰、细腻

●低照度,0.001Lux@（F1.2,AGCON）,0LuxwithIR

●支持自动彩转黑功能,实现昼夜监控

●符合IP66级防水设计,可靠性高

●专利万向调节机构，方便调节，可靠性高

应用场景

适用于仓库、地下停车场、酒吧、管道等光线较暗或无光照环境。

技术参数

600TVL1/3"CCD红外防水半球摄像机

摄像机

传感器类型

1/3"SONYCCD

信号系统

PAL/NTSC

有效像素

PAL:

752（水平）×582（垂直）

NTSC:

768（水平）×494（垂直）

最低照度

0.001Lux@（F1.2,AGCON）,0LuxwithIR

0.002Lux@（F1.8,AGCON）,0LuxwithIR

快门

1/50（1/60）秒至1/100,000秒

镜头

“IR1”:

6mm@F1.8（3.6mm,2.8mm可选）,水平视场角:

47°（6mm）

“IR3”:

12mm@F1.8（3.6mm,6mm,8mm,16mm可选）,水平视场角:

22.72°（12mm）

镜头接口类型

M12

调整角度

水平:

0°~360°；垂直:

0°~75°；旋转:

0°~360°

日夜转换模式

电子彩转黑

水平解析度

600TVL

同步方式

内同步

视频输出

1VppCompositeOutput（75Ω/BNC）

信噪比

大于62dB

一般规范

工作温度和湿度

-30℃~60℃,湿度小于90%（无凝结）

电源供应

DC12V±10%

功耗

IR1:

3WMAX

IR3:

6WMAX

防护等级

IP66

红外照射距离

“-IR1”:

10-20米

“-IR3”:

30-40米

尺寸（mm）

Φ129×80.1

重量

700g

6.2硬盘录像机

嵌入式网络硬盘录像机是海康威视自主研发的最新款高性价比网络硬盘录像机。

它融合了多项IT高新技术，如视频编解码技术、嵌入式系统技术、存储技术和网络技术等。

嵌入式网络硬盘录像机可作为DVR进行本地独立工作，也可联网组成一个强大的安全防范系统，广泛应用于公安、教育、电信、服务等行业的视频监控。

功能特征：

●VGA输出分辨率最高达1280x1024；

●所有通道支持4CIF实时编码；

●采用云台控制协议时候，可通过鼠标选定画面任意区域并进行中心缩放；

●支持预览图像与回放图像的电子放大；

●支持按事件查询、回放、备份录像文件；

●支持硬盘盘组管理；

●支持冗余录像；

●支持1/2/2个SATA接口；

●支持NTP（网络校时）、SADP（自动搜索IP地址）、DHCP（动态主机配置协议）等协议。

视音频输入

模拟视频输入

BNC接口（电平：

1.0Vp-p，阻抗：

75Ω），

PAL/NTSC自适应

音频输入

RCA接口（电平：

2Vp-p，阻抗：

1kΩ）

视音频输出

CVBS输出

BNC接口（电平：

1.0Vp-p，阻抗：

75Ω）

分辨率：

PAL制式704*576、NTSC制式704*480

VGA输出

1路，分辨率：

1024*768/60Hz或1280*1024/60Hz

音频输出

1路，RCA接口（电平：

线性电平，阻抗：

1kΩ）

视音频编码参数

视频压缩标准

H.264

视频编码分辨率

4CIF/2CIF/CIF/QCIF

视频帧率

PAL：

1--25帧/秒

NTSC：

1--30帧/秒

视频码率

32Kbps-2048Kbps，可自定义，最大3072Kbps

码流类型

复合流/视频流

音频压缩标准

OggVorbis

音频码率

64kbps

双码流

支持

同步回放

多路

硬盘驱动器

类型

1个SATA接口

最大容量

每个接口支持容量最大4TB的硬盘

外部接口

语音对讲输入

1个，RCA接口（电平：

2.0Vp-p，阻抗：

1kΩ）

网络接口

1个，RJ4510M/100M自适应以太网口

串行接口

1个，标准RS-485串行接口；

1个，标准RS-232串行接口

USB接口

2个，USB2.0

报警输入

4路

报警输出

1路

其他

电源

DC12V

功耗（不含硬盘）

≤10W

工作温度

-10℃--＋55℃

工作湿度

10％--90％

机箱

1U小机箱

尺寸

315mm（宽）×230mm（深）×45mm（高）

重量（不含硬盘）

≤2Kg

6.3温湿度记录仪

智能温湿度数据记录仪是农业研究、食品、医药、化工、气象、环保、电子、实验室等领域对多项气候参数，进行监测记录的仪器。

该记录仪可对温湿度及其它气候参数进行记录。

采用高精度原装进口一体式温湿度数字式传感器，将采样数据保存在记录仪存储器内。

并可将采集记录的数据传送给计算机进行处理。

记录仪采用高能量锂电池供电，可选配外部电源，体积小巧便于携带，整机功耗非常小。

长期以来传统的温湿度数据记录方式通常采用的是人工记录或普通记录仪用墨水在记录纸上绘制曲线，其体积庞大、精度低、墨水易堵塞、费时费力，。

后来出现的巡检仪、无纸记录仪也因体积大、成本高，需外接电源，而未能在农业科研中大量使用。

记录仪内置有智能芯片，具有12BitA/D转换、大屏幕ＬＣＤ显示、智能记录、远距离通讯功能，采用国际知名品牌的传感器、微处理器，可实时显示并自动记录采集到的温湿度数据，将其保存在记录仪内的非易失存储器中。

记录容量达到1.6万组以上，按每半小时记录一次计算可记录超过1年的温湿度数据资料，这是传统检测仪表所不能做到的。

记录仪具有多种记录方式及任意的记录间隔设置，为保证仪器对环境适应性与工作的可靠性记录仪不设任何的开关与按钮，所有的设置与开停机均通过通讯接口由一般计算机上运行应用程序的软面板上进行设置。

记录仪可脱开计算机独立工作。

当需要读取数据时可通过通讯接口由计算机读取记录仪内的数据。

智能温湿度数据记录仪配置专业的记录数据分析处理软件，标准Windows95/98/2000/XP/Vista界面，可与智能记录仪进行通讯，设置智能记录仪的工作状态，读取智能记录仪采集的数据。

其主要功能为，在Windows下，对采集的数据可进行列表、绘制曲线、设置工程单位、求平均值、峰值和实时显示功能。

数据能按TEXT格式输出，也能进入EXCEL电子表格或专门的软件进行数据处理，绘制棒图、饼图，进行曲线拟合等。