枫林水电站全厂视频监视系统设计
枫林水电站全厂视频监视系统设计
摘要 本文介绍了吉林省枫林水电站工程全厂视频监视系统的设计，结合工程实践，描述了系统设计、网络结构、设备配置等内容。
关键词 水电站；全厂视频监视系统；系统设计；网络结构；设备配置
1 概述
枫林水电站安装4台水轮发电机组，单机容量为8MW，总装机容量为32MW，是吉林省抚松县及长白地区的主力电站。为推进电站现代化、智能化、科学化管理，本着高水准、高质量、高产品性价比；并要考虑到运行人员的维护、使用、保养的方便性，枫林电站设置全厂视频监视系统，该系统采用了4C技术，即控制技术、显示技术、通讯技术和计算机技术。
以工业计算机为核心，把不同格式来源的控制方式模拟视频跟数字视频集成在一起，采用分散式集中管理控制模式进行管理，实现全部视频监控系统的网络化、数字化、智能化，形成统一协调的动态视频指挥系统。
用多媒体技术、音视频技术、现代通信技术、自动控制技术等，形成多功能、综合性的智能化监控系统。
2 系统设计
1）系统组成采用“模拟+数字”的配置方式，从摄像头到监控点的数字视频服务器为模拟传输，数字视频服务器后为数字传输。数字视频服务系统主要用来实现对摄像头的控制、图像信号的数字化传输、硬盘录像等，并实施与全厂MIS系统连接。
监控系统的结构可分为：摄像、传输、控制和显示记录四部分。各部分之间关系如下图所示。
摄像部分：安装在现场，包括摄像机、防护罩、支架和电动云台。对被摄体进行摄像，并把获得的光信号转换成电信号。
传输部分：把现场摄像机发出的电信号传送到控制室，本系统通过视频线传输。
显示与记录部分：把现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，并且可以把图像用硬盘录像机保存下来；它主要包括监视器、硬盘录像机等设备。
控制部分：负责所有设备的控制与图像信号的处理。在输入与输出之间加上视频切换设备（视频矩阵），负责视频信号的切换。
设备组成：
（1）前端设备主要有：摄像机、防护罩、解码器等；
（2）传输设备有：视频线、控制传输线等；
（3）显示记录设备有：主控显示器等；
（4）控制设备主要有：硬盘录像机、控制软件等。
2）系统功能视频系统主要包括如下功能
（1）系统应为模块化、网络化通道控制，具有交替控制的特点，完成各子系统的设置、切换和控制，实现系统的安全管理、实时图像监控；
（2）系统具有摄像机观察点预置，摄像机云台、镜头的方位和光学参数自动控制，随环境光线变化的灯光自动遥控等功能。采用软件的画面图像分割技术，在同一监视器上能同时接受9幅图像信息，画面可以任意组合、放大或缩小，并能自动循环或手动切换任意图像，设定图像巡视时间，进行自动图像巡视和画面9幅同时报警检测，非报警画面可随时手动调用；
（3）系统工作站软件具有增加、编辑记录，项目监视、警报监视、图形管理、线路监视、事件监视、制图、预览警报等功能，系统所有设备日常工作状态记录、各监控点报警记录自动存储并形成报表，供用户查询；
（4）硬盘录像机应为实时多任务、专业级的嵌入式操作系统，具有安全、高稳定性、防改写能力。不因误操作而死机，断电后系统自恢复，特定区域摄像机动态感知区域设置、多种录像模式设置，监控、录像、检索、备份及远控功能。图像可存放（硬盘录像）、显示、定格和回放，录像时间仅受硬盘空间大小限制；
（5）具有领导分控或图像复示功能，能多个网络用户同时访问和控制前端设备。支持多个分控点操作、控制；
（6）当有任意一个报警探头检测到报警时，监控前端将摄像机主动切换到该报警区域，并将现场图像存盘，并立即与监控中心建立通信联系，进行远程图像报警；
（7）能实现报警（或控制）、灯光、摄像机、硬盘记录、语音报警等设备的联动；
（8）能实现报警信息存储、检索及处理：多媒体监视主机能对报警相关的视频、报警时间进行有组织的存储，能方便的分析、检索及增强、放大；
（9）具有报警布防图，单画面/多画面分割图像，显示顺序切换的报警状态，用鼠标操作设置切换时间、顺序、报警布防、撤防、报警输出、云台、镜头位置预置等功能；
（10）前端能与电站自动化系统接口，实现开关设备与视频的联动和报警；控制中心也能与调度自动化系统接口，实现开关设备与视频的联动和报警；
（11）具有数据库管理功能, 系统应设置实时数据库及历史数据库管理系统，用于对在线运行数据及历史数据的管理。
3 系统主要设备技术参数
1）低照度日夜型彩色一体化摄像机技术指标；日夜转换型，彩色1/4″ITCCD，12倍光学×18倍电子放大，自动光圈镜头f=4.1×73.8mm，分辨率≥460线，信噪比≥50dB，最低照度0.1LX，外设解码器应与与PELCO矩阵系统切换设备配套；
4 视频监控点
4.3 控制中心
控制中心主要是完成枫林水电站监控点设备监视，图像数据解码、显示等。控制中心主要由矩阵、硬盘录像机和协议转换器组成。矩阵、硬盘录像机可实现网络监控，即网络上任一台计算机都可完成全部控制功能。
5 结论
枫林水电站的视频监控系统已进入安装阶段，施工人员、设备供货商和设计人员正在调试设备，解决现场出现的问题，通过今后电站的运行，改进我们的设计，并应用于其它新建中型水电站和旧电站改造工程中。
参考文献
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[2]雷玉堂.安防视频监控实用技术[M].北京电子工业出版社，2012，1.
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[4]水电站机电设计手册编写组.水电站机电设计手册.（电气二次）.水利电力出版社，1984，12.
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