高壓輸電線路塔基防盜視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案書

PAGE第18頁共20頁高壓輸電線路塔基防盜無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計方案書（兼容GPRS/EDGE/CDMA1X/3GEVDO）目錄一、 前言 1二、 系統(tǒng)的設計原則 32.1 系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性 32.2 系統(tǒng)的安全性 32.3 系統(tǒng)的可操作性 32.4 系統(tǒng)的可擴展性 32.5 系統(tǒng)的先進性 42.6 系統(tǒng)的可維護性 42.7 系統(tǒng)的性價比 4三、 系統(tǒng)的設計要求 5四、 系統(tǒng)的工作組成 64.1無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作原理 64.2高壓輸電線路塔基防盜無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)示意圖 6五、 系統(tǒng)的重要組成部分及指標參數(shù)參考 75.1 遠程圖像采集主機子系統(tǒng) 75.2 高速球攝像頭子系統(tǒng) 85.3 太陽能供電系統(tǒng)子系統(tǒng) 95.4 三鑒紅外探測器子系統(tǒng) 105.5 高性能聚合物蓄電池子系統(tǒng) 115.6 監(jiān)控中心（環(huán)境指標要求）子系統(tǒng) 125.7 監(jiān)控中心的軟件設計子系統(tǒng) 12六、 系統(tǒng)功能特點 156.1 系統(tǒng)高穩(wěn)定性，保證設備正常運轉 156.2 高清晰數(shù)字視頻及圖片即時獲取 156.3 塔基紅外探測外力告警 156.4 遠端可拍，近端可控 156.5 便捷的供電方式及電源管理功能 156.6 強大的圖像監(jiān)控終端 166.9.1 監(jiān)控容量大 166.9.2 用戶的權限管理 166.9.3 遠程遙控拍攝 176.9.4 完善的視頻、圖片管理、檢索功能 17七、 輸電線路塔基圖像防盜監(jiān)控運營成本分析 18八、 本項目的設備配置清單 20深圳市特力康科技有限公司前言隨著國民經濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對電力的需求量越來越大，對供電部門提供電力供應的質量（穩(wěn)定性、不間斷性及伴隨服務）要求也越來越高，因此遠距離高壓輸電線路的電網運行的安全性顯得尤為重要。目前影響高壓輸電線路運行安全的因素主要有以下幾個方面：人為外力破壞塔基嚴重影響輸電線路安全。近年來隨著金屬材料的上漲，不法分子大量偷盜電力鐵塔塔材、斜拉線等設備，導致塔基倒塌，輸電中斷，嚴重影響了輸電線路的安全。惡劣的冰災天氣嚴重影響輸電安全。2007年底的冰災讓人們重新認識了覆冰的危害，大量的覆冰導致導線壓斷、塔基倒塌，嚴重影響了輸電線路的安全。施工現(xiàn)場塔吊、車輛等設備穿越城區(qū)架空線路嚴重影響城區(qū)架空線路的危害。經濟的高速發(fā)展導致城區(qū)施工現(xiàn)場越來越多，塔吊、車輛等超高設備穿越城區(qū)架空線路直接導致導線切斷，同時高壓也會造成車毀人亡的情況，嚴重影響了輸電線路的安全。林區(qū)高樹成長壓線嚴重影響嚴重影響輸電線路安全；林區(qū)樹木隨著成長會越來越高，經常會壓到穿越林區(qū)的導線，導致導線壓斷或短路，嚴重影響了輸電線路的安全。偏遠山區(qū)、林區(qū)人工巡線困難的線路也是影響輸變電線路安全的一個因素；定期的巡線是保證輸電線路安全的一個重要手段，然而穿越偏遠山區(qū)、林區(qū)的線路人工巡線非常困難，無法確定輸電線路是否存在安全隱患，也將嚴重影響了輸電線路的安全。塔基周圍挖沙石、挖土方破壞塔基的地基也是影響輸電線路安全的一個因素；塔基周圍經常有挖沙石、玩土方的情況，一旦接近地基就有可能影響塔基的穩(wěn)定，也將嚴重影響了輸電線路的安全。綜上所述影響輸電線路的安全因素，各超高壓輸電網局及電力公司迫切需要采取措施監(jiān)視、防范影響輸電線路安全的各種情況發(fā)生。本項目提出的“高壓輸電線路塔基防盜無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)”，專業(yè)針對性很強，主要針對高壓輸變電線路的森林樹成長對線路的威脅、積雪無法巡線的威脅、塔基挖沙的威脅、塔基被盜的威脅，而設計的系統(tǒng)?！案邏狠旊娋€路塔基防盜無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)”是基于公網無線GPRS/EDGE/CDMA1X/3GEVDO的數(shù)據通道為傳輸手段，從而實現(xiàn)對高壓輸變電線路/塔基情況進行在線實時監(jiān)測。同時具備強大的監(jiān)控中心，既能支持告警實時抓拍圖片，也能支持實時視頻。同時通過自身太陽能供電，完成全天候工作，達到實時監(jiān)控的效果。這些功能很好地滿足了當前的高壓輸電線路、塔基安全監(jiān)控實際需求，將使高壓輸電線路、塔基的安全防護系統(tǒng)建設成為“安全防范無漏洞、安全管理現(xiàn)代化、安全信息數(shù)字化”的綜合型、高水平的安全防范系統(tǒng)。提高電力行業(yè)高壓輸電線路的現(xiàn)代化管理水平提供了有力的保障。

系統(tǒng)的設計原則“高壓輸電線路塔基防盜無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)”設計本著合理、實用、可行、可靠原則，組網簡單、擴容方便、標準開放、功能全面，適用于大中型的多點、遠程、實時、集中監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)集散式監(jiān)控、報警、錄像、智能化檢索、系統(tǒng)管理及設備在線維護等諸多功能；保證最大限度地發(fā)揮用戶的資金效用；采用當今先進、成熟的技術設備，力求軟硬件系統(tǒng)具備最高的性能價格比；具體概括為以下幾個方面：系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性系統(tǒng)是建立在GPRS/EDGE/CDMA1X/3GEVDO通信平臺上，設備具備在惡劣環(huán)境（狂風、暴雨、冰雪）下持續(xù)正常工作的能力，整機可長時間連續(xù)工作（≥10000小時）。系統(tǒng)的安全性系統(tǒng)采用MD5算法實現(xiàn)與ICP之間的相互認證。當需要安全的數(shù)據傳輸時，可采用TLS層連接。采用防火墻技術來保證物理層、鏈路層及IP層的安全，可根據傳輸業(yè)務類型的不同設定不同安全級別、選擇不同的加密算法進行加密，可支持DES，RSA加密算法。多媒體數(shù)據通信采用DRM加密，控制指令及數(shù)據通信采用SSL加密。系統(tǒng)的可操作性產品操作簡單，使用方便，無須記憶復雜的操作方法或指令，在初次安裝時進行相關的設置，而全部的初次設置由專業(yè)人員完成.系統(tǒng)的可擴展性系統(tǒng)設計留有充分的余地，以便日后比較方便地進行系統(tǒng)擴容。系統(tǒng)的先進性設備集無線通信、嵌入式系統(tǒng)、圖像壓縮、DSP等多種先進技術于一身，用戶可以通過各種途徑查看現(xiàn)場的實時照片，無論用戶身處何方，都可以隨時隨地獲取所關切的監(jiān)控現(xiàn)場信息。系統(tǒng)的可維護性設備可以通過授權用戶進行遠程控制、管理、維護，只需短信就可以配置設備的各種參數(shù)，無需人員到基站進行現(xiàn)場設置，節(jié)約時間和運輸成本。系統(tǒng)的性價比該系統(tǒng)比傳統(tǒng)有線視頻監(jiān)控成本造價低，技術更先進，功能更強，技術延續(xù)性和可升級性更強。

系統(tǒng)的設計要求系統(tǒng)應在任何時候都能對輸電線路進行有效監(jiān)視，以便及時了解的情況。系統(tǒng)應能兼容GPRS/EDGE或CDMA1X/3GEVDO通訊網絡，只要有GPRS/EDGE/CDMA1X/3GEVDO信號的地方均可使用、不用自建、維護通訊網絡，通訊距離不受限制。系統(tǒng)應能不停電即可安裝，安裝地點靈活方便，裝置拆卸方便，在該測點不需要監(jiān)控時可自行安裝到其他監(jiān)控點。系統(tǒng)應采用專業(yè)云臺恒速球攝像機，具有抗干擾、耐高低溫、圖像清晰、監(jiān)控距離遠等特點。系統(tǒng)自身能在低溫條件下工作。室外工作要考慮防水防雷設計。塔基監(jiān)控系統(tǒng)采用太陽能電源供電。系統(tǒng)可實現(xiàn)預警功能，當有外觸發(fā)告警時可同時啟動攝像機拍照或錄像，照片或視頻可及時傳回中心并存儲。

系統(tǒng)的工作組成4.1無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作原理攝像頭采集到的模擬視頻信號，如：塔基環(huán)境、線路、塔下作業(yè)圖象，送到無線視頻終端，經過數(shù)字化、視頻壓縮編碼后，通過GPRS/EDGE/CDMA1X/3GEVDO無線網絡、internet網送到視頻監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心上對視頻流進行解碼，即可看到攝像頭拍攝的現(xiàn)場視頻畫面。具體為，通過遠程數(shù)據圖像采集器從CCD攝像機采集模擬視頻信號，然后把圖像數(shù)據進行編碼和壓縮成為數(shù)字視頻數(shù)據。最后利用GPRS/EDGE/CDMA1X/3GEVDO無線傳輸模塊將圖片及現(xiàn)場數(shù)據以IP包的方式發(fā)送到圖像數(shù)據監(jiān)控服務器。圖像數(shù)據監(jiān)控服務器和圖像數(shù)據監(jiān)控客戶端分別是裝有遠程圖像監(jiān)控服務端軟件和客戶端軟件的PC機，它們都連接在互連網絡上，由于遠程數(shù)據圖像采集器沒有固定的IP地址，所以客戶端主動去瀏覽監(jiān)控圖像和設置監(jiān)控參數(shù)都是通過服務器來中轉的。監(jiān)控中心通過圖像數(shù)據監(jiān)控客戶端實時瀏覽觀測各監(jiān)控點的現(xiàn)場情況，維護監(jiān)控人員通過從現(xiàn)場發(fā)送來的視頻、圖片、等數(shù)據進行分析比對，如出現(xiàn)異常的預警信息，即立刻作出相應的應急處理，以確保高壓線路的安全運行。4.2高壓輸電線路塔基防盜無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)示意圖示意圖一示意圖二系統(tǒng)的重要組成部分及指標參數(shù)參考遠程圖像采集主機子系統(tǒng)遠程圖像數(shù)據采集主機示意圖嵌入式設計，內置GPRS/EDGE/CDMA1X/3GEVDO無線Modem，獨立工作，體積小，功耗低，高可靠1-4路視頻輸入，內置雙模式視頻壓縮編碼器，壓縮模式可在線選擇，最高分辨率704x576(PAL)支持雙向測控數(shù)據復用，1路視頻+2路雙向串行數(shù)據可同時傳輸內置GPRS/EDGE/CDMA1X/3GEVDO網絡通訊控制協(xié)議及TCP/IP協(xié)議壓縮編碼器-1：高質量CAMEC-I/II活動視頻壓縮編碼，160x120-704x576多種格式壓縮編碼器-2：JPEG靜止圖像壓縮編碼，160x120-704x576多種格式傳輸速度：平均15～20幀/秒(彩色CIF，EVDO)支持動態(tài)或固定IP地址方式，支持域名解析，多種觸發(fā)啟動模式2路雙向輔助串行口可控制云臺鏡頭，可連接串行用戶設備兩路數(shù)字量輸入/輸出，支持外部開關量觸發(fā)，支持報警前后現(xiàn)場錄像支持事件短信提示接收軟件支持網絡客戶端共享瀏覽電源：DC7.6V～25V,待機功耗約0.5W,運行功耗1～3W高速球攝像頭子系統(tǒng)高速球攝像頭示意圖采用索尼一體機芯，高亮紅外燈設計，實現(xiàn)真正的無暗角。本款產品使用多種安裝結構方式，安裝方便，故障率小。在顯示方面，采用了最新技術，顯示效果更為細膩。獨有的防高磁輻射隔離電路、防低寒自動加熱模塊，內置高靈敏溫度傳感器，球機可根據自身溫度自動控制內部加熱器的開啟與關閉。同時，集成了業(yè)內全功能高速球機的功能，如英文菜單、菜單鎖定、等功能，更為智能化。圖像傳感器1/3”SONYSuperHADCCD有效像素PAL：500(H)x582(V)NTSC：510(H)x492(V)信號系統(tǒng)P制/N制水平清晰度彩色520線/黑白570線，22倍光學變焦，可拉伸400m內置鏡頭6mm信噪比大于48dB（AGCOFF）Y特性0.45最低照度0Lux(紅外燈開啟)快門速度1/50秒至1/100,000秒視頻輸出1.0Vp~p75Ω(BNC)電源功耗DC12V，120mA（紅外燈開啟時，最大電流300mA）外殼鋁合金（黑色或銀白色）具有清晰的紅外夜視功能。紅外燈照射中距離50m紅外波長850nm紅外燈自動開關夜晚/白天/開關操作溫度-40°～60°環(huán)境溫度0～95%（無冷凝）防護等級IP66、全天侯防護罩，TV1500W防雷、防突波和防浪涌保護太陽能供電系統(tǒng)子系統(tǒng)太陽能供電系統(tǒng)示意圖太陽能板硅體單晶太陽能板尺寸500mm*800mm太陽能電池100W輸出電壓12VDC三鑒紅外探測器子系統(tǒng)三鑒紅外設備示意圖采用的三鑒紅外是一種綜合當今安防領域最新科技的高性能雙窗口探測器，由主從雙組高精被動紅外探測裝置和抗強光電路及不易老化的超長壽命微波模塊與模糊邏輯數(shù)碼核心組成，防水外殼，造型優(yōu)美。微波與被動紅外復合探測，并經ASIC模糊邏輯數(shù)碼（專利）分析，排除種種普通探測器無法克服的干擾，只對真實人體移動報警，杜絕誤報漏報，性能遠遠超出無微波功能的各種紅外探測器?？煞乐癸w鳥、鼠群、等45公斤以內寵物引發(fā)誤報。采用享有專利的全范圍精密溫度補償，無論環(huán)境溫度如何變化，探測靈敏度始終一致，沒有溫度死區(qū)（一般探測器在32℃～40℃時，靈敏度大幅度下降，或在其它溫區(qū)極易誤報）?？删幊坦δ?，擁有最大的應用靈活性。電源：DC9～12V工作電流：靜態(tài)18mA報警33mA(12VDC工作電壓)上電自檢：預熱20秒感應器：雙組低噪聲雙元結構感應靈敏度：3級可選透鏡探測窗:上視窗72個,下視窗36個探測角度:110°覆蓋范圍：15m×溫度補償：自動雙曲線溫補振蕩源:微帶電路、振蕩單元工作頻率：3.2GHz靈敏度（微波裝置）：30%-100%可調報警指示：紅色指示燈亮3秒報警端口：常開常閉報警端口，接點容量100mA/30VDC防拆開關：平常為連通，拆開時開路，接點容量100mA/30VDC產品尺寸：138×75×46mm工作溫度：-45℃至75℃保存溫度：-45℃至70℃抗電磁干擾：﹥30V/M抗白光干擾：﹥1，000，000LUX使用場所：全天候室內,外均可高性能聚合物蓄電池子系統(tǒng)高性能聚合物蓄電池示意圖監(jiān)控中心（環(huán)境指標要求）子系統(tǒng)監(jiān)控中心示意圖硬件環(huán)境要求：CPU奔騰2.6GMhz內存1G顯示卡NvidiaGeforceFX5200或者ATIRADEON7000(9000)系列128M顯存，顯卡需支持硬件縮放功能操作系統(tǒng)32位簡體中文\英文Windows2000、WindowsXP、Windows2003、WindowsVista和64位簡體中\(zhòng)英文Windows2003、WindowsXP、WindwosVista等操作系統(tǒng)軟件環(huán)境IE6.0以上版本，DirectX8.0以上版本，TCP／IP網絡協(xié)議系統(tǒng)需求安裝本軟件的PC顯卡需支持圖像的顏色轉換及縮放，目前已測試的有NvidiaTnt/Tnt2、GeforceMx200/400/420/440Fx5200/5600等系列，ATIRadeon7000/7200/7500/8500\9000/9200/9500/9600等系列，MatroxG450/550，INTEL845G/865G等系列顯卡。注意顯卡的驅動必須支持硬件縮放功能。監(jiān)控中心的軟件設計子系統(tǒng)（1）.圖像監(jiān)控系統(tǒng)的軟件無線圖像監(jiān)控系統(tǒng)服務器軟件無線圖像監(jiān)控系統(tǒng)由圖像編碼器（也稱為前端）、圖像監(jiān)控流媒體服務器和客戶端監(jiān)控軟件組成，圖像編碼器將實時采集的圖像經壓縮編碼后，通過GPRS/EDGE/CDMA1X/3GEVDO網絡發(fā)送到流媒體服務器，客戶端監(jiān)控軟件登錄圖像服務器站點，實現(xiàn)實時圖像瀏覽、監(jiān)控。服務器主要由圖像監(jiān)控服務器和存儲服務器組成，圖像監(jiān)控服務器負責整個系統(tǒng)的連接和運行，存儲服務器是可選組件，主要用于集中存儲圖像數(shù)據文件。同時，可選用動態(tài)域名解析服務器，配套使用，方便圖像編碼器的配置和管理。圖像監(jiān)控服務器是系統(tǒng)的核心，負責連接前端圖像編碼器與客戶監(jiān)控端，并進行圖像數(shù)據和控制命令轉發(fā)，同時連接和管理存儲服務器中的圖像數(shù)據，以及管理系統(tǒng)中的各種設備和資源，包括圖像流管理、錄像管理和用戶管理等。無線圖像監(jiān)控系統(tǒng)客戶端監(jiān)控軟件無線圖像監(jiān)控系統(tǒng)由無線圖像編碼器（也稱為前端）、圖像監(jiān)控流媒體服務器和客戶端監(jiān)控軟件組成，圖像編碼器將實時采集的圖像圖像經壓縮編碼后，通過網絡（無線或有線）發(fā)送到流媒體服務器，客戶端監(jiān)控軟件登錄圖像服務器站點，實現(xiàn)實時圖像瀏覽、監(jiān)控?？蛻舳擞杀O(jiān)控器和播放器組成，監(jiān)控器用于實時瀏覽、管理圖像，播放器用于播放存儲的圖像文件，使用監(jiān)控器軟件登錄圖像服務器站點，能夠實現(xiàn)多畫面圖像瀏覽監(jiān)控，同時提供多站點（服務器）登錄、圖像參數(shù)控制、PTZ控制、邏輯分組和分組輪跳等功能?？蛻舳塑浖攸c：（1）精心設計人性化用戶界面，操作方便、舒適；（2）多站點登錄、連接；能同時支持16個在線站點；（3）多畫面瀏覽，不同規(guī)格畫面監(jiān)控，全屏多窗口、單窗口模式；（4）用戶自定義鏡頭分組，分組輪跳瀏覽，可設定輪跳時間；（6）支持斷線重連，可以設置最大網絡延遲；（7）支持對圖像編碼器參數(shù)的遠程控制；（8）支持對圖像編碼器端攝像機云臺PTZ的遠程控制；（9）支持事件提示、報警輸出；客戶端軟件圖像監(jiān)控界面系統(tǒng)功能特點系統(tǒng)高穩(wěn)定性，保證設備正常運轉遠程數(shù)據圖像采集器主機芯片德國進口，所有器件采用工業(yè)級、低功耗、高穩(wěn)定性的ARM嵌入式處理器設計；在軟件上使用穩(wěn)定的、精簡的嵌入linux操作系統(tǒng)內核版本和具備寫平衡的文件系統(tǒng)，使得系統(tǒng)具備性能穩(wěn)定、安全可靠的高效特性，滿足長時間、不間斷工作而免維護的需求。高清晰數(shù)字視頻及圖片即時獲取在無線EDGE/3G-EVDO傳輸網絡的條件下，能即時獲取遠端現(xiàn)場高清晰數(shù)字視頻及圖片。通過視頻可以監(jiān)視：監(jiān)視塔基角鋼被人為偷盜、破壞的威脅；監(jiān)視林區(qū)高樹成長對高壓輸變電線路的威脅；監(jiān)視冬季林區(qū)積雪下，無法人工巡線條件下，高壓輸變電線路的安全；監(jiān)視挖沙對塔基的威脅；安裝塔基高處巡視線路、絕緣子、樹木壓線、下方偷盜情況。塔基紅外探測外力告警當有外力告警時，三鑒紅外探測器及時探測，上報警情。遠端可拍，近端可控圖像監(jiān)控客戶端連接互聯(lián)網后，可通過監(jiān)控服務器的中轉實時向遠程數(shù)據圖像采集器發(fā)送攝像頭變焦、云臺角度偏轉等指令，對攝像機進行控制。便捷的供電方式及電源管理功能遠程數(shù)據圖像采集器采用12V蓄電池供電，一次充電可連續(xù)工作3天以上，如果使用太陽能充電系統(tǒng)，可以長期在野外使用。遠程數(shù)據圖像采集器帶有電源管理功能，可以根據需要切斷外部攝像頭、云臺的供電以延長蓄電池的工作時間。強大的圖像監(jiān)控終端監(jiān)控容量大系統(tǒng)可支持多達上千臺的遠程數(shù)據圖像采集器裝機容量和上千個客戶端用戶數(shù)量。一個客戶端可同時監(jiān)控多臺遠程數(shù)據圖像采集器，但任一時刻一臺遠程數(shù)據圖像采集器只能被一個客戶端訪問。用戶的權限管理圖像監(jiān)控客戶端對遠程數(shù)據圖像采集器進行訪問需要進行用戶身份的驗證，系統(tǒng)定義了兩種用戶身份：管理員用戶和普通用戶。管理員用戶可以設置修改監(jiān)控的配置參數(shù)，普通用戶只能進行圖像的瀏覽。遠程遙控拍攝圖像監(jiān)控客戶端連接互聯(lián)網后，可通過監(jiān)控服務器的中轉實時向遠程數(shù)據圖像采集器發(fā)送攝像頭變焦、云臺角度偏轉等指令，對攝像機進行控制。完善的視頻、圖片管理、檢索功能數(shù)據圖像監(jiān)控客戶端可實現(xiàn)對歷史圖像數(shù)據的存取、檢索、圖像數(shù)字處理、對比分析及異常情況預警