4G无线监控产品应用案例

 需求分析

1.输电线路常规监控

(1)   线路危险点周围环境

       输电线路分布广泛，所经地区情况复杂，许多地方跨越公里铁路、高山河流、树木森林、人烟密集地区和建设工地等，因此有选择的对一些危险点，需要安装视频监控设备，对其周围的环境进行监控，可以很大的减少运行人员的巡查工作量，及时发现诸如树木生长过快、工地吊机活动等不安全情况并及时纠正，可避免许多外力破坏事故。

(2)   防线路偷盗

       由于输电线路路面广、点多、线长、裸露野外等诸多特点，其中大多数杆塔为金属构件，使其成为偷盗的目标。认为偷盗拉线、爬梯、抱箍、接续金具等故意破坏杆塔设施已经成为影响电网安全运行的因素。需要对正在进行的破坏提供远程报警并通过杆塔现场的声光报警进行吓阻，起到震慑作用，并通过视频监控录像和抓拍的图片进行侦查分析之用。

(3)   防线路覆冰

       线路覆冰的结果会导致输电线路机械和电气性能的急剧下降，造成线路事故。需要对线路的覆冰情况进行监控，线路人员可以通过视频监控近距离观测线路覆冰过程，实时掌握线路覆冰的形成和发展的情况。对于轻度覆冰，通过加大电流等方法去除。对于严重覆冰，运行人员可以实时记录覆冰发展过程，为解决线路覆冰提供有力证据，并能通过视频监控系统对线路融冰进行实时监察和指导。

(4)   线路导线舞动、风偏变化监控

       输电线路导线舞动特点是分裂导线后，子导线间相互影响的因素越来越大。需要对导线舞动的状态情况进行检测，能实时的记录导线舞动的实际情况，对导线的风偏角进行实时检测，观察导线摆动情况。

2.日常巡检

       电力线路巡检是有效保证电力设备安全、提高电力设备可靠率、确保电力设备小故障率的一项基础工作。目前，国内普遍采用的是人工巡、手工纸介质记录的工作方式，这种方式存在着人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作、巡检信息化程度低、实时性差等缺陷。

       针对当前电力设备和线路巡检的情况，采用无线单兵视频采集终端可以很好帮助解决巡检工作中的诸多问题，使得电力设备检修部门在巡检工作上实现巡检工作电子化、信息化、智能化，同时使设备和电力设备管理部门有效地监督巡检人员的工作情况，从而大程度提高工作效率，保证了电力设备及传输线路的低故障率安全运行。

3.安全生产作业现场

       作业现场包括变电站工程和输电线路抢修，而变电站工程又涉及多家施工单位、监理单位，人员复杂，管理难度大。工程建设中由于各施工单位工作层面重复，难免会造成重复施工、材料浪费、工程返工等现象。

       在作业现场实施视频监控，大的困难是由于现场环境的影响，往往无法利用传统的监控传输方式将视频信号传输回监控中心。而利用无线传输技术无疑是解决监控视频信号在施工工地传输难题的佳方案。

       电力企业安全生产管理关系着国家能源安全可靠、经济持续发展和人民生活起居等问题。目前，电力企业在安全工作上虽然取得了一些好的成绩，但与电网的发展要求仍有一定的差距，特别是在安全生产管理上还存在许多问题。在新形势下要取得安全生产管理新的突破，必须与时俱进，更新观念，提高认识，探索新的思路。     　

安全生产作业现场管理中常见的一些问题：

(1)   安全意识不强

(2)   基层管理工作不到位

(3)   习惯性违章　

(4)   运行管理不严

(5)   安全规章制度没有真正执行到位

(6)   安全工器具管理混乱　

       要解决以上系列问题，我们就必须加大对危险部位和关键环节的安全管控力度，对停电作业、带电作业、临近带电设备施工、特殊跨越施工、深基坑施工、主设备安装试验、复杂的立体交叉作业、大型吊装作业等危险性较大的作业，进行*的音视频监控，现场录像实时传输到管控中心，这样对现场违规作业，或者主要安全措施、和管理人员不到到位情况等环节起到一个的安全督查的作用，同时对违规作业可立刻进行违章曝光等措施。

4.功能要求

综合系统为了促进供电安全，提高管理效率，需求如下：

(1)   集中监控

所有现场图像实时传送到中心，实现“遥视”功能。

(2)   意外报警

对于输电线路的监测，异常情况时报警；对于电力巡检，发现违法行为时，主动一键报警，保护财产安全。

(3)   应急指挥

当对设备检修时远程中心可以实时了解检修过程，并指导复杂操作过程。

(4)   分级管理

监控中心可以分多级、多点，同一组信息可以送到不同部门，可协同管理。

(5)   信息完备

视频监控系统同时可以传送多种环境信息，包括环境温度、湿度、电压值、电流量等实时信息。

(6)   过程录像

所有设备工作过程和检修维护过程均可定期或周期性录像保留下来，便于事后监督和故障分析。

(7)   操作简便

系统操作简单，安装容易，单个画面可完成所有重要操作。

4G无线监控产品应用案例

三.系统总体设计

1.设计原则和依据

       为了确保电力行业综合监控系统顺利实施，深方科技针对性的制定了一个详细的无线集中监控方案，本方案将会满足电力部门的各种监控需求。

1.1.方案的设计原则

       本方案遵循技术*、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护操作因素，并对以后的发展、扩建、改造、移动等因素留有扩充的余地。具有以下原则：

(1)   *性与适用性

       本系统采用纯数字信号传输方式，采用H.264编码技术结合4G无线调制技术，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的新发展水平，适应时代发展的要求。

       同时系统是面向各种管理层次使用的系统，综合管理平台Cremedia7.2能给用户提供舒适、安全、方便、快捷的平台体验，操作简单易学。

(2)   经济性与便捷性

       充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据环境需要，设计选用功能和适合现场情况，采用3G/4G/无线专网传输的解决方案，无需大规模布线，解决工程造价成本。前端设备无线传输安装调试方便快捷，后端平台搭建便捷，为用户实现了方便快捷的即插即用功能。

(3)   可靠性与安全性

       系统的设计充分考虑到安全巡检的严谨性，具有相当可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和*性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完善的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

(4)   开放性

       以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，具有RJ-45网络通讯口/RS232/RS485通讯接口，可实现远程云台控制。

(5)   可扩充性

       系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

1.2.方案设计的依据

       根据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*、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。

本方案依据如下标准：

《安全防范工程的程序与要求（GA/T75）》

《安全防范系统通用图形符号（GA1T77）》

《智能建筑设计标准（DBJ08-47）》

《安全防范工程费用概算编制方法（GA/T70）》

《防盗报警中心控制台（GB/T16572）》

《防盗报警控制器通用技术条件（GB/T16572）》

《入侵探测企通用技术GB10408.1》

《数字通信接口标准（G.703）》

《图像音视频编码标准（ISO 11172）》

《报警图像信号传输装置（GB/T16677）》

《安全防范系统验收规则GA308-2001》

《*视频监控系统及接口标准 Q / GDW 517.1 — 2010》

2.系统整体组网图

系统整体组网情况如图所示，前端应用有三种场景：

(1)   输电线路监控：低功耗无线视频服务器+摄像机+防护箱+太阳能供电

(2)   日常巡检监控：安卓手持式单兵+外接摄像机；4G布控球+蓝牙耳机+本地控制平板；高清车载硬盘录像机+车顶云台摄像机+三维摇杆+显示屏

(3)   作业现场监控：安卓手提箱式应急指挥终端，4G高清布控球。

       整个系统可分级部署，监控管理平台服务器系统部署在总监控中心，通过内网与监控调度中心相连。前端采集的音视频数据经过服务器平台通过内网转发到监控调度中心，并在监控中心解码上墙显示。其他监控室也通过互联网与服务器平台相连，实现视频实时共享。

       对于外网的移动用户，经过认证*，也可以通过运营商VPN网络接入到大系统中，并可以调取相应的视频，便于管理人员和随时随地观看现场实时情况。

3.输电线路在线监测子系统

3.1.整体组成概述

       输电线路在线监测子系统由无线视频监控、环境监测、安全防范、太阳能供电等部分组成。监控现场由前端采集设备（云台摄像机、防护罩、支架）、数据采集处理单元、核心设备无线视频服务器、太阳能供电系统等组成。实现视频音频采集、数字化压缩、无线传输、本地存储以及动力环境监控数据的采集上传，包括：电力中断情况、设备运行情况，运行环境如温度、湿度、水浸、烟感及其它各种需要监控的信号。

特点：

支持智能视频分析，变“被动监控”为“主动监控”。

与其他子系统智能联动，调用预置位、启动报警录像。

3.2.其他组成

Ø  无线视频监控

       采用了3G/4G无线网络+Internet连接方式，将无线视频服务器采集到的图像数据、环境数据和工业数据信息发送到监控中心。无线视频监控子系统是输电线路在线监测系统的基础，主要负责对重要电气设备、安装地点及周界环境进行全天候的监视，满足监控中心对运行管理的要求。

Ø  环境监测

       输电线路的环境量信息关系到设备的安全运行，可根据输电线路的实际需求，配置温湿度传感器、风速传感器、水浸探变电站站端系统头等环境监测设备，这些环境信息通过深方无线产品RS232/RS485串口实现数据集中上传。

Ø  安全防范

       安全防范子系统的各探测器通过报警线缆与深方无线产品报警串口直接连接，当发生报警时，报警信息能够及时上传到中心管理平台，并且能联动相关设备，比如声光报警器。

Ø  太阳能供电

       由太阳能电池板、蓄电池（组）及充放电控制器组成，控制器负责电池的充放电管理。整个系统用于数据采集处理单元、前端传感器和摄像机的供电。

4.日常巡检监控子系统

       巡检系统依托于无线视频采集终端、GPS定位系统、多媒体信息回传系统和3G/4G无线宽带技术，可有效进行巡检指挥、巡检数据上传、故障线路视频、图片上传等工作，增强了巡检工作的广域性、稳定性、可靠性、可控性，提高了巡检工作的质量，有效降低了事故发生率，提高了电力部门的工作效率。

       同时为了适应新形势下*公司对车辆管理的要求，*公司深入推进“两个转变”，加强“四化”管理，推进*公司统一车辆管理平台建设，全面提升公司*公司公务用车、生产用车精益化管理水平。全面支撑平台对公司车辆集约化、规范化和标准化管理。

4.1.组成概述

       日常巡检子系统提供视频采集和地图定位和导航、巡检路线指引、实时位置上报、拍照上传、接受和处理任务、终端之间的即时通讯、终端和平台的通讯。巡检子系统监控前端由多种选择，巡检工程人员可手持安卓智能单兵，内置摄像头并可外接1路摄像头。

       对于巡检车辆车载监控，有两种搭建方式：

        (1)   固定式车载监控：由高清车载硬盘录像机+车顶云台摄像机+三维摇杆+显示屏组成，适用于*巡检抢修的专业型车辆。

        (2)   可拆卸式车载布控监控：利用4G布控球放置车顶，完成高清视频采集和编码传输，同时有无线蓝牙耳机实时与后台对讲，本地控制平板实现布控球的视频显示和云台控制。整套设备无线化，非常适用于搭建临时布控环境和应急的车辆。

4.2.固定式车载监控