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基于网络高清摄像机的无人值守变电站视频监控系统方案

2012/6/8 11:59:00   安防知识网     关键字:网络高清摄像机,视频监控系统  浏览量:

导读:近几年来,随着国内经济的不断发展,电力行业的发展也从未停歇过脚步。变电站视频监控系统已成为保障变电站日常安全和生产管理的重要组成部分。通过“遥视”来配合变电站的四遥系统,实现变电站的无人、少人值守,但传统的模拟监视设备已经越来越不能满足现代化无人值守变电站的建设需求,例如常出现回放的清晰度低、远距离的监控效果差、图像受电磁场干扰严重等现象。
  视频采集

该系统的主要功能是变电站的监视,包括报警系统的联动和与变电站自动化系统的联动,而监视的核心就是前端摄像机。所以说,摄像机的好坏,直接影响到变电站的监控效果。变电站采用的摄像机多为模拟摄像机,一般清晰度在480线、总像素约为40万,也有的摄像机标称600线其实际有效像素也不超过44万。在实际应用中,这种清晰度很难满足现代化变电站视频监控的需要。在网络摄像机飞速发展的今天,网络高清摄像机有效像素一般为100万像素,甚至可达300万像素,这将前端视频采集的图像质量提升了一个档次。

利用网络高清摄像机可实现对站内全景监控,让整个变电站尽收眼底,不会出现像普通摄像机那样的死角。高清晰的图像给操作人员带来便利,不会因为画面的模糊而带来辨别上的困扰。且清晰的画面还给图像智能分析系统提供一个很好的环境,可以更好的对采集的图像进行分析。

主控室、保护室通过安装360°超大视野范围的网络高清摄像机,一台即可替代多台模拟摄像机,在获得高清的图像的同时也减少了布线量和设备的预算。

圆形的监控画面如果不习惯还可以拆分成两个普通监控视角,这样开关室一览无遗,并且两个大门也在监控范围内。

网络高清摄像机采用的图像传感器件是CMOS,它具有体积小、速度快、功耗低的特点。通过十多年的发展,CMOS已普遍应用在网络高清摄像机当中。结合内嵌的处理芯片,可对图像进行处理,如白平衡调整、宽动态、图像畸形校正、数字降噪、PTZ等。网络高清摄像机还具备前端SD卡存储、语音对讲、温度采集等功能。

在变电站内可以通过安装网络高清球机,来对各个刀闸、开关、CT、PT到等站内设备做监视。球机关键预置点位的设定,可以在变电站自动化系统操作站内设备时,取得良好的视频联动效果。

图像传输

模拟摄像机在传输时,多半采用同轴线缆传输。同轴线缆虽然具有屏蔽层,但是由于接头部分的处理、长距离传输等问题,使图像总是出现网纹、变形等现象,虽然可以利用视频光端机减少传输过程中带来的干扰,但摄像机输出的毕竟是模拟信号,从摄像机输出口到光端机这段线路如果处理不好,仍会导致视频源出现干扰。

网络高清摄像机跟模拟摄像机相比传输较为简单。网络摄像机直接输出的就是数字信号,利用一根网线既可以传输视频、控制,还可以供电。数字信号传输比模拟信号传输效果更好,抗干扰能力更强。

室内安装的网络摄像机可以直接通过一根网线接入PoE交换机上,很大程度节省了室内的布线。而室外由于网络线传输距离的限制,可利用光纤传输来增加其传输的距离。当摄像机数量较多时,还可通过合理的划分区域,在多台摄像机的中心区域布置交换机,利用交换机做前端摄像机的接入,再由光纤传回控制室,以减少大量的点对点光传输设备。

网络要求

基于网络高清摄像机的变电站监控系统,一定要根据摄像机的数量选择适合本系统的交换机。一般百万像素高清网络摄像机占用带宽约为2M~6M之间,普通35千伏到110千伏的变电站配置16口或24口百兆交换机即可。如果摄像机数量较多还要考虑到整体的带宽需求,选择交换机背板带宽更高的交换机。

室外划分区域利用交换机接入网络摄像机时,要考虑交换机抗干扰能力,室外环境的稳定性。故推荐使用工业型交换机,它能在强电磁场、高温等多种恶劣的环境下正常稳定的工作。

该方案适用于不同的通讯网络,如以太网、E1、局域网、无线网络等,但是目前还是有一些变电站与主站之间的通讯为2M的E1通道。传输普通CIF(352×288)监控画面可以同时传4路视频,如果是高清画面可以传输1路视频,但是1路高清画面可以涵盖同场景的多个普通画面,这也是网络高清摄像机优势所在。2M的窄带传输毕竟不能满足现今变电站数据通信的需要,不少国内省份电力公司已经采用百兆网络作为变电站与中心之间传输通道,大大提高了网络传输速度和带宽,为网络高清摄像机在变电站的应用提供了保证。

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