項目背景

    隨著電力建設(shè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，高壓遠距離架空輸電線路日益增多，在復雜地形條件下的電網(wǎng)建設(shè)和設(shè)備維護工作也越來越多。高壓輸電線路分布范圍廣，穿越地區(qū)地形復雜、氣候條件多變，傳輸距離遠，時常發(fā)生輸電線路事故。山火具有突發(fā)性、隨機性、快速性等特點，往往難于控制，在夏季高溫天氣及秋冬節(jié)干燥天氣，山火突發(fā)的概率十分高，對電網(wǎng)輸電線路的安全運行構(gòu)成了較高的威脅。

    輸電線路防山火監(jiān)控系統(tǒng)用于對高壓輸電線路周邊的實時山火監(jiān)測，用戶在監(jiān)控中心就可以獲取遠方線路山火、焚燒秸稈、燒紙等威脅線路安全的山火事件，一旦發(fā)生山火災(zāi)情，便可在時間發(fā)出報警，以便及時撲滅山火，保障輸電線路穩(wěn)定運行。

方案簡介

    輸電線路防山火視頻監(jiān)控系統(tǒng)，前端采用高清球形攝像機，內(nèi)部集成火焰探測傳感器，可對監(jiān)控區(qū)域進行視頻和紅外輻射的同步監(jiān)測，一但發(fā)生山火，溫度超過設(shè)定閾值即可自動報警。監(jiān)控人員可結(jié)合溫度數(shù)據(jù)和實時視頻畫面進行判斷并快速響應(yīng)。

    裝置通過感應(yīng)取電方式獲取工作電源（導線電流≥100A），等電位安裝在輸電導線上，通過無線傳輸裝置將視頻信號傳輸至相鄰的變電站，再從變電站傳輸至監(jiān)控中心。

    該系統(tǒng)采用了目前較為*的感應(yīng)取電技術(shù)和無線自組網(wǎng)技術(shù)，相比傳統(tǒng)的太陽能供電和3G通信方式，具有供電穩(wěn)定、通信可靠、視頻清晰、無后續(xù)費用等多種優(yōu)點。

技術(shù)方案

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    系統(tǒng)由前端山火視頻監(jiān)測裝置、無線通信裝置和后臺視頻監(jiān)控軟件等組成。

    監(jiān)控前端：包括視頻監(jiān)控裝置、山火探測單元、無線通信裝置發(fā)射端、感應(yīng)取電裝置等，為一體化設(shè)計，直接等電位安裝在輸電導線上。

    中繼點：當監(jiān)控點距離變電站大于10公里或有遮擋時，可通過中繼點進行通信接力。中繼點包括一套小型太陽能供電系統(tǒng)和無線通信裝置發(fā)射端、接收端。一般安裝在桿塔上，體積小，安裝方便。

    變電站端：變電站端需安裝一臺無線通信裝置接收端，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換進入電力通信通道，傳輸至監(jiān)控中心。

    監(jiān)控中心：監(jiān)控中心通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并通過視頻服務(wù)器進行管理和發(fā)布。

2、寬帶無線自組網(wǎng)架構(gòu)

    寬帶無線自組網(wǎng)接入技術(shù)采用5G頻段，通信覆蓋半徑10KM。采用了起源于軍事用途的無線擴頻通信(Anti-Jamming)技術(shù)，采取網(wǎng)絡(luò)隔離及網(wǎng)絡(luò)認證措施；設(shè)置有嚴密的用戶口令及認證，防止非法用戶入侵；無線局域網(wǎng)設(shè)置附加的第三方加密方案，使攻擊者難以捕捉到有用的資料。

    相對于有線網(wǎng)絡(luò)，無線局域網(wǎng)的組建、配置和維護較為容易，可以迅速（數(shù)十分鐘內(nèi)）組建起通信鏈路，實現(xiàn)臨時、應(yīng)急、抗災(zāi)通信的目的，而有線通信則需要較長的時間。

    利用寬帶無線自組網(wǎng)可以較方便地實現(xiàn)高清視頻監(jiān)控，如果監(jiān)控點位于某變電站10公里之內(nèi)，就可以直接將視頻信號無線傳輸?shù)阶冸娬净蚝笈_監(jiān)控中心；如果監(jiān)控點周圍10公里半徑內(nèi)有其它寬帶通信條件（如：ADSL寬帶網(wǎng)），可以利用其它通信條件將視頻信號傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控中心。

    寬帶無線自組網(wǎng)設(shè)備從研發(fā)至生產(chǎn)，始終把設(shè)備定位于室外惡劣環(huán)境下的電信級標準的長期可靠性應(yīng)用。故從選擇高可靠性元件，到選擇更科學合理的設(shè)計，從精致的生產(chǎn)工藝到周密的穩(wěn)定性測試，無不嚴格要求，所以設(shè)備在-40℃到+60℃的寬溫范圍內(nèi)均可正常使用。

    寬帶無線自組網(wǎng)設(shè)備的環(huán)境防護等級高達IEC標準組織規(guī)定的嚴格級別IP68,使得設(shè)備可以在各種野外的復雜氣象條件下正常工作。

    3、實時高速圖像處理技術(shù)

    采用*的H.264視頻壓縮及編碼解碼技術(shù)，視頻信號在攝像機內(nèi)就已壓縮成數(shù)據(jù)信號，極大地抑制了圖像失真，背景流動等現(xiàn)象，便圖像質(zhì)量更加清晰，實現(xiàn)了720P和1080P高清視頻信號的高速低帶寬傳輸。H.264應(yīng)用目標范圍寬，能以較低的數(shù)據(jù)速率傳送基于聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的視頻流，在視頻質(zhì)量、壓縮效率和數(shù)據(jù)包恢復丟失等方面，超越了現(xiàn)有的多種視頻通信標準，可以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸(存儲)場合的需求。

    采用數(shù)字透霧技術(shù)，檢測出圖像中每個區(qū)域的特征量，然后分析其霧氣的濃度，接著根據(jù)霧氣的濃度，再正確地分配圖像的對比度，終形成清晰的畫面。通過這個技術(shù)，即使在霧氣、黃沙等惡劣的天氣條件下，也能呈現(xiàn)出清晰的拍攝圖像。

    4、分布式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)

    在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件中，服務(wù)器端是整個系統(tǒng)的核心，主要完成設(shè)備管理，錄像存儲管理，SQL數(shù)據(jù)庫訪問、維護，下級服務(wù)器管理任務(wù)、調(diào)度等核心模塊功能。

    網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件采用分布式的系統(tǒng)架構(gòu)，C/S體系結(jié)構(gòu)，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)平臺，整個系統(tǒng)的擴展性和兼容性得到了更高層次的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件支持集群管理系統(tǒng)，通過流式媒體服務(wù)器統(tǒng)一管理對視頻流的轉(zhuǎn)發(fā)；通過管理服務(wù)器統(tǒng)一管理用戶、監(jiān)控地點相關(guān)信息，管理報警日志及操作日志，并統(tǒng)一記錄到后臺數(shù)據(jù)庫。可以實現(xiàn)“雙機自動備份”的功能，增強了服務(wù)器系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，給予系統(tǒng)持續(xù)運行強有力的保障。

    產(chǎn)品功能

1. 具備遠程受控視頻信號采集、處理和傳輸功能：視頻監(jiān)控裝置能定時或按遠程指令采集工程現(xiàn)場視頻信號，經(jīng)壓縮編碼等視頻信號處理后，通過無線網(wǎng)絡(luò)或者光纜等方式傳送給狀態(tài)監(jiān)測主站，或狀態(tài)監(jiān)測代理裝置；
2. 具備對電源的遠程控制功能，可在預設(shè)條件或遠程指令控制下開啟和關(guān)閉裝置前端設(shè)備的供電電源；
3. 具備遠程設(shè)置圖片采集時間間隔的功能，可設(shè)置定時或人工拍攝圖片傳回后臺主站系統(tǒng)。支持前端存儲，現(xiàn)場采集的圖像和視頻數(shù)據(jù)均可存儲在前端存儲器內(nèi)。
4. 具備遠程修改網(wǎng)絡(luò)適配器IP地址設(shè)置的功能；
5. 具備斷線自動連接功能；
6. 能夠接收系統(tǒng)的對時命令；
7. 留有適當?shù)慕涌冢员惚匾獣r能就地調(diào)試；
8. 具備數(shù)據(jù)暫存能力。在通訊發(fā)生異常時能存儲7天以上報警信息，通訊恢復后，能自動上載到后端平臺；
9. 具備對裝置自身工作狀態(tài)包括采集、存儲、處理、通信等的管理與自檢測功能；判斷裝置出現(xiàn)運行故障時，能啟動相應(yīng)措施恢復裝置的正常運行狀態(tài)。
10. 可輸出電源電壓、工作溫度、通信連接狀態(tài)（含信號強度）等工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；
11. 具備對現(xiàn)場隱患的識別與報警能力。
12. 在沒有人員操作的情況下，監(jiān)測裝置可自動采集，每天至少每預置位拍攝兩張照片。
13. 具有報警輸出功能，報警包括現(xiàn)場聲光警示、遠程喊話等多種方式。
14. 支持報警觸發(fā)視頻錄制并傳送給后臺主站系統(tǒng)。

1. 功能：

1. 具備紅外攝像功能；
2. 具備紅外控制功能，即打開關(guān)閉紅外燈功能。具備紅外全開、半開等多級控制功能。
3. 具備遠程受控變焦、聚焦、方位調(diào)整及預制位設(shè)置功能：監(jiān)控裝置能在預設(shè)或遠程指令控制下，實現(xiàn)對攝像機的焦距、光圈、方位和云臺預制位的設(shè)置和調(diào)整；
4. 具備對攝像機及云臺的可控加熱功能；對攝像機外殼具有自動控制和遠程控制加熱功能；

1. 防外破功能

1. 具備導線懸掛物檢測功能，當導線上懸掛風箏、塑料等異物時，系統(tǒng)自動報警提示。
2. 線路保護區(qū)內(nèi)大型施工機械闖入智能檢測，當線路保護區(qū)內(nèi)有大型機械闖入時，系統(tǒng)自動監(jiān)測并報警提示。
3. 外物接近導線安全預警距離智能檢測，對線路走廊下塔吊、泵車等超高設(shè)備以及附近正在施工的建筑等進行監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)有外物接近導線安全預警距離時，自動觸發(fā)聲光報警并錄像。

1. 防山火功能

1. 裝置的有效監(jiān)測半徑不小于1km，監(jiān)測精度不低于1m2著火面積，同時應(yīng)具備短信提醒功能。
2. 應(yīng)能滿足電力線路山火監(jiān)視及預警的需求，能在雨霧天氣下無差別地探測和監(jiān)控輸電線路的運行情況，且能夠全天候24h工作。
3. 應(yīng)具備監(jiān)測及報警范圍超標自動報警功能，且監(jiān)測及報警范圍應(yīng)能夠根據(jù)需要進行選取或劃定，能有效消除虛警。

1. 后臺功能：

1. 用戶對視頻監(jiān)控裝置的管理和控制，包括：實時視頻瀏覽、云鏡控制、回放、預設(shè)點巡查、設(shè)備狀態(tài)查詢等功能。
2. 錄像回放：實現(xiàn)平臺內(nèi)統(tǒng)一的錄像存儲功能，支持定時錄像、手動錄像等模式，同時平臺可支持流式回放功能。
3. 客戶端接入：支持C/S架構(gòu)客戶端方式的接入。
4. 時間同步：平臺內(nèi)各設(shè)備支持NTP網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議進行校時。
5. 用戶管理：平臺提供統(tǒng)一的用戶管理機制，按照分級分組管理的方式，每個用戶組可包含一個用戶管理員和個數(shù)的操作員，用戶管理員為組內(nèi)權(quán)限用戶，能配置、管理組內(nèi)全部用戶及用戶的權(quán)限。
6. 權(quán)限管理：平臺內(nèi)的所有用戶應(yīng)通過*使用平臺提供的功能，權(quán)限可以賦予和收回；用戶權(quán)限的管理采用分級管理機制，根據(jù)用戶的不同等級給予不同的操作權(quán)限。
7. 設(shè)備管理：對平臺設(shè)備、前端設(shè)備等的管理，包括設(shè)備的添加和刪除。設(shè)備屬性項的配置等。
8. 日志管理：平臺可提供操作日志和運行日志，并提供多種方式方便管理員瀏覽和檢索日志信息。