4G無線監(jiān)控產(chǎn)品應(yīng)用案例
需求分析
1.輸電線路常規(guī)監(jiān)控
(1) 線路危險(xiǎn)點(diǎn)周圍環(huán)境
輸電線路分布廣泛，所經(jīng)地區(qū)情況復(fù)雜，許多地方跨越公里鐵路、高山河流、樹木森林、人煙密集地區(qū)和建設(shè)工地等，因此有選擇的對(duì)一些危險(xiǎn)點(diǎn)，需要安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，對(duì)其周圍的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，可以很大的減少運(yùn)行人員的巡查工作量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)諸如樹木生長過快、工地吊機(jī)活動(dòng)等不安全情況并及時(shí)糾正，可避免許多外力破壞事故。
(2) 防線路偷盜
由于輸電線路路面廣、點(diǎn)多、線長、裸露野外等諸多特點(diǎn)，其中大多數(shù)桿塔為金屬構(gòu)件，使其成為偷盜的目標(biāo)。認(rèn)為偷盜拉線、爬梯、抱箍、接續(xù)金具等故意破壞桿塔設(shè)施已經(jīng)成為影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的因素。需要對(duì)正在進(jìn)行的破壞提供遠(yuǎn)程報(bào)警并通過桿塔現(xiàn)場的聲光報(bào)警進(jìn)行嚇阻，起到震懾作用，并通過視頻監(jiān)控錄像和抓拍的圖片進(jìn)行偵查分析之用。
(3) 防線路覆冰
線路覆冰的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致輸電線路機(jī)械和電氣性能的急劇下降，造成線路事故。需要對(duì)線路的覆冰情況進(jìn)行監(jiān)控，線路人員可以通過視頻監(jiān)控近距離觀測(cè)線路覆冰過程，實(shí)時(shí)掌握線路覆冰的形成和發(fā)展的情況。對(duì)于輕度覆冰，通過加大電流等方法去除。對(duì)于嚴(yán)重覆冰，運(yùn)行人員可以實(shí)時(shí)記錄覆冰發(fā)展過程，為解決線路覆冰提供有力證據(jù)，并能通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)線路融冰進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)察和指導(dǎo)。
(4) 線路導(dǎo)線舞動(dòng)、風(fēng)偏變化監(jiān)控
輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)特點(diǎn)是分裂導(dǎo)線后，子導(dǎo)線間相互影響的因素越來越大。需要對(duì)導(dǎo)線舞動(dòng)的狀態(tài)情況進(jìn)行檢測(cè)，能實(shí)時(shí)的記錄導(dǎo)線舞動(dòng)的實(shí)際情況，對(duì)導(dǎo)線的風(fēng)偏角進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，觀察導(dǎo)線擺動(dòng)情況。
2.日常巡檢
電力線路巡檢是有效保證電力設(shè)備安全、提高電力設(shè)備可靠率、確保電力設(shè)備小故障率的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。目前，國內(nèi)普遍采用的是人工巡、手工紙介質(zhì)記錄的工作方式，這種方式存在著人為因素多、管理成本高、無法監(jiān)督巡檢人員工作、巡檢信息化程度低、實(shí)時(shí)性差等缺陷。
針對(duì)當(dāng)前電力設(shè)備和線路巡檢的情況，采用無線單兵視頻采集終端可以很好幫助解決巡檢工作中的諸多問題，使得電力設(shè)備檢修部門在巡檢工作上實(shí)現(xiàn)巡檢工作電子化、信息化、智能化，同時(shí)使設(shè)備和電力設(shè)備管理部門有效地監(jiān)督巡檢人員的工作情況，從而大程度提高工作效率，保證了電力設(shè)備及傳輸線路的低故障率安全運(yùn)行。
3.安全生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場
作業(yè)現(xiàn)場包括變電站工程和輸電線路搶修，而變電站工程又涉及多家施工單位、監(jiān)理單位，人員復(fù)雜，管理難度大。工程建設(shè)中由于各施工單位工作層面重復(fù)，難免會(huì)造成重復(fù)施工、材料浪費(fèi)、工程返工等現(xiàn)象。
在作業(yè)現(xiàn)場實(shí)施視頻監(jiān)控，大的困難是由于現(xiàn)場環(huán)境的影響，往往無法利用傳統(tǒng)的監(jiān)控傳輸方式將視頻信號(hào)傳輸回監(jiān)控中心。而利用無線傳輸技術(shù)無疑是解決監(jiān)控視頻信號(hào)在施工工地傳輸難題的佳方案。
電力企業(yè)安全生產(chǎn)管理關(guān)系著國家能源安全可靠、經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和人民生活起居等問題。目前，電力企業(yè)在安全工作上雖然取得了一些好的成績，但與電網(wǎng)的發(fā)展要求仍有一定的差距，特別是在安全生產(chǎn)管理上還存在許多問題。在新形勢(shì)下要取得安全生產(chǎn)管理新的突破，必須與時(shí)俱進(jìn)，更新觀念，提高認(rèn)識(shí)，探索新的思路。
安全生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場管理中常見的一些問題：
(1) 安全意識(shí)不強(qiáng)
(2) 基層管理工作不到位
(3) 習(xí)慣性違章
(4) 運(yùn)行管理不嚴(yán)
(5) 安全規(guī)章制度沒有真正執(zhí)行到位
(6) 安全工器具管理混亂
要解決以上系列問題，我們就必須加大對(duì)危險(xiǎn)部位和關(guān)鍵環(huán)節(jié)的安全管控力度，對(duì)停電作業(yè)、帶電作業(yè)、臨近帶電設(shè)備施工、特殊跨越施工、深基坑施工、主設(shè)備安裝試驗(yàn)、復(fù)雜的立體交叉作業(yè)、大型吊裝作業(yè)等危險(xiǎn)性較大的作業(yè)，進(jìn)行*的音視頻監(jiān)控，現(xiàn)場錄像實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦芸刂行模@樣對(duì)現(xiàn)場違規(guī)作業(yè)，或者主要安全措施、和管理人員不到到位情況等環(huán)節(jié)起到一個(gè)的安全督查的作用，同時(shí)對(duì)違規(guī)作業(yè)可立刻進(jìn)行違章曝光等措施。
4.功能要求
綜合系統(tǒng)為了促進(jìn)供電安全，提高管理效率，需求如下：
(1) 集中監(jiān)控
所有現(xiàn)場圖像實(shí)時(shí)傳送到中心，實(shí)現(xiàn)“遙視”功能。
(2) 意外報(bào)警
對(duì)于輸電線路的監(jiān)測(cè)，異常情況時(shí)報(bào)警；對(duì)于電力巡檢，發(fā)現(xiàn)違法行為時(shí)，主動(dòng)一鍵報(bào)警，保護(hù)財(cái)產(chǎn)安全。
(3) 應(yīng)急指揮
當(dāng)對(duì)設(shè)備檢修時(shí)遠(yuǎn)程中心可以實(shí)時(shí)了解檢修過程，并指導(dǎo)復(fù)雜操作過程。
(4) 分級(jí)管理
監(jiān)控中心可以分多級(jí)、多點(diǎn)，同一組信息可以送到不同部門，可協(xié)同管理。
(5) 信息完備
視頻監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)可以傳送多種環(huán)境信息，包括環(huán)境溫度、濕度、電壓值、電流量等實(shí)時(shí)信息。
(6) 過程錄像
所有設(shè)備工作過程和檢修維護(hù)過程均可定期或周期性錄像保留下來，便于事后監(jiān)督和故障分析。
(7) 操作簡便
系統(tǒng)操作簡單，安裝容易，單個(gè)畫面可完成所有重要操作。
4G無線監(jiān)控產(chǎn)品應(yīng)用案例
三.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
1.設(shè)計(jì)原則和依據(jù)
為了確保電力行業(yè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)順利實(shí)施，深方科技針對(duì)性的制定了一個(gè)詳細(xì)的無線集中監(jiān)控方案，本方案將會(huì)滿足電力部門的各種監(jiān)控需求。
1.1.方案的設(shè)計(jì)原則
本方案遵循技術(shù)*、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護(hù)操作因素，并對(duì)以后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造、移動(dòng)等因素留有擴(kuò)充的余地。具有以下原則：
(1) *性與適用性
本系統(tǒng)采用純數(shù)字信號(hào)傳輸方式，采用H.264編碼技術(shù)結(jié)合4G無線調(diào)制技術(shù)，體現(xiàn)了當(dāng)前計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展水平，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。
同時(shí)系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)，綜合管理平臺(tái)Cremedia7.2能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷的平臺(tái)體驗(yàn)，操作簡單易學(xué)。
(2) 經(jīng)濟(jì)性與便捷性
充分考慮用戶實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)環(huán)境需要，設(shè)計(jì)選用功能和適合現(xiàn)場情況，采用3G/4G/無線專網(wǎng)傳輸?shù)慕鉀Q方案，無需大規(guī)模布線，解決工程造價(jià)成本。前端設(shè)備無線傳輸安裝調(diào)試方便快捷，后端平臺(tái)搭建便捷，為用戶實(shí)現(xiàn)了方便快捷的即插即用功能。
(3) 可靠性與安全性
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分考慮到安全巡檢的嚴(yán)謹(jǐn)性，具有相當(dāng)可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和*性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時(shí)系統(tǒng)具有一整套完善的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全。
(4) 開放性
以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對(duì)象設(shè)計(jì)，同時(shí)還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，具有RJ-45網(wǎng)絡(luò)通訊口/RS232/RS485通訊接口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程云臺(tái)控制。
(5) 可擴(kuò)充性
系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴(kuò)充和升級(jí)的可能。并根據(jù)今后該工程的實(shí)際要求擴(kuò)展系統(tǒng)功能，同時(shí)，本方案在設(shè)計(jì)中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。
1.2.方案設(shè)計(jì)的依據(jù)
根據(jù)國家有關(guān)法規(guī)的要求，我們經(jīng)過認(rèn)真研究、分析設(shè)計(jì)本系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)具有性能*、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，而且該系統(tǒng)具有方便擴(kuò)展、與其它信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫連接的能力，為實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)的可視化管理奠定了基礎(chǔ)。
本方案依據(jù)如下標(biāo)準(zhǔn)：
《安全防范工程的程序與要求（GA/T75）》
《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號(hào)（GA1T77）》
《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（DBJ08-47）》
《安全防范工程費(fèi)用概算編制方法（GA/T70）》
《防盜報(bào)警中心控制臺(tái)（GB/T16572）》
《防盜報(bào)警控制器通用技術(shù)條件（GB/T16572）》
《入侵探測(cè)企通用技術(shù)GB10408.1》
《數(shù)字通信接口標(biāo)準(zhǔn)（G.703）》
《圖像音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（ISO 11172）》
《報(bào)警圖像信號(hào)傳輸裝置（GB/T16677）》
《安全防范系統(tǒng)驗(yàn)收規(guī)則GA308-2001》
《*視頻監(jiān)控系統(tǒng)及接口標(biāo)準(zhǔn) Q / GDW 517.1 — 2010》
2.系統(tǒng)整體組網(wǎng)圖
系統(tǒng)整體組網(wǎng)情況如圖所示，前端應(yīng)用有三種場景：
(1) 輸電線路監(jiān)控：低功耗無線視頻服務(wù)器+攝像機(jī)+防護(hù)箱+太陽能供電
(2) 日常巡檢監(jiān)控：安卓手持式單兵+外接攝像機(jī)；4G布控球+藍(lán)牙耳機(jī)+本地控制平板；高清車載硬盤錄像機(jī)+車頂云臺(tái)攝像機(jī)+三維搖桿+顯示屏
(3) 作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控：安卓手提箱式應(yīng)急指揮終端，4G高清布控球。
整個(gè)系統(tǒng)可分級(jí)部署，監(jiān)控管理平臺(tái)服務(wù)器系統(tǒng)部署在總監(jiān)控中心，通過內(nèi)網(wǎng)與監(jiān)控調(diào)度中心相連。前端采集的音視頻數(shù)據(jù)經(jīng)過服務(wù)器平臺(tái)通過內(nèi)網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控調(diào)度中心，并在監(jiān)控中心解碼上墻顯示。其他監(jiān)控室也通過互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器平臺(tái)相連，實(shí)現(xiàn)視頻實(shí)時(shí)共享。
對(duì)于外網(wǎng)的移動(dòng)用戶，經(jīng)過認(rèn)證*，也可以通過運(yùn)營商VPN網(wǎng)絡(luò)接入到大系統(tǒng)中，并可以調(diào)取相應(yīng)的視頻，便于管理人員和隨時(shí)隨地觀看現(xiàn)場實(shí)時(shí)情況。
3.輸電線路在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
3.1.整體組成概述
輸電線路在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)由無線視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全防范、太陽能供電等部分組成。監(jiān)控現(xiàn)場由前端采集設(shè)備（云臺(tái)攝像機(jī)、防護(hù)罩、支架）、數(shù)據(jù)采集處理單元、核心設(shè)備無線視頻服務(wù)器、太陽能供電系統(tǒng)等組成。實(shí)現(xiàn)視頻音頻采集、數(shù)字化壓縮、無線傳輸、本地存儲(chǔ)以及動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集上傳，包括：電力中斷情況、設(shè)備運(yùn)行情況，運(yùn)行環(huán)境如溫度、濕度、水浸、煙感及其它各種需要監(jiān)控的信號(hào)。
特點(diǎn)：
支持智能視頻分析，變“被動(dòng)監(jiān)控”為“主動(dòng)監(jiān)控”。
與其他子系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)，調(diào)用預(yù)置位、啟動(dòng)報(bào)警錄像。
3.2.其他組成
Ø 無線視頻監(jiān)控
采用了3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)+Internet連接方式，將無線視頻服務(wù)器采集到的圖像數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和工業(yè)數(shù)據(jù)信息發(fā)送到監(jiān)控中心。無線視頻監(jiān)控子系統(tǒng)是輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，主要負(fù)責(zé)對(duì)重要電氣設(shè)備、安裝地點(diǎn)及周界環(huán)境進(jìn)行全天候的監(jiān)視，滿足監(jiān)控中心對(duì)運(yùn)行管理的要求。
Ø 環(huán)境監(jiān)測(cè)
輸電線路的環(huán)境量信息關(guān)系到設(shè)備的安全運(yùn)行，可根據(jù)輸電線路的實(shí)際需求，配置溫濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、水浸探變電站站端系統(tǒng)頭等環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，這些環(huán)境信息通過深方無線產(chǎn)品RS232/RS485串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中上傳。
Ø 安全防范
安全防范子系統(tǒng)的各探測(cè)器通過報(bào)警線纜與深方無線產(chǎn)品報(bào)警串口直接連接，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，報(bào)警信息能夠及時(shí)上傳到中心管理平臺(tái)，并且能聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備，比如聲光報(bào)警器。
Ø 太陽能供電
由太陽能電池板、蓄電池（組）及充放電控制器組成，控制器負(fù)責(zé)電池的充放電管理。整個(gè)系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)采集處理單元、前端傳感器和攝像機(jī)的供電。
4.日常巡檢監(jiān)控子系統(tǒng)
巡檢系統(tǒng)依托于無線視頻采集終端、GPS定位系統(tǒng)、多媒體信息回傳系統(tǒng)和3G/4G無線寬帶技術(shù)，可有效進(jìn)行巡檢指揮、巡檢數(shù)據(jù)上傳、故障線路視頻、圖片上傳等工作，增強(qiáng)了巡檢工作的廣域性、穩(wěn)定性、可靠性、可控性，提高了巡檢工作的質(zhì)量，有效降低了事故發(fā)生率，提高了電力部門的工作效率。
同時(shí)為了適應(yīng)新形勢(shì)下*公司對(duì)車輛管理的要求，*公司深入推進(jìn)“兩個(gè)轉(zhuǎn)變”，加強(qiáng)“四化”管理，推進(jìn)*公司統(tǒng)一車輛管理平臺(tái)建設(shè)，全面提升公司*公司公務(wù)用車、生產(chǎn)用車精益化管理水平。全面支撐平臺(tái)對(duì)公司車輛集約化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化管理。
4.1.組成概述
日常巡檢子系統(tǒng)提供視頻采集和地圖定位和導(dǎo)航、巡檢路線指引、實(shí)時(shí)位置上報(bào)、拍照上傳、接受和處理任務(wù)、終端之間的即時(shí)通訊、終端和平臺(tái)的通訊。巡檢子系統(tǒng)監(jiān)控前端由多種選擇，巡檢工程人員可手持安卓智能單兵，內(nèi)置攝像頭并可外接1路攝像頭。
對(duì)于巡檢車輛車載監(jiān)控，有兩種搭建方式：
(1) 固定式車載監(jiān)控：由高清車載硬盤錄像機(jī)+車頂云臺(tái)攝像機(jī)+三維搖桿+顯示屏組成，適用于*巡檢搶修的專業(yè)型車輛。
(2) 可拆卸式車載布控監(jiān)控：利用4G布控球放置車頂，完成高清視頻采集和編碼傳輸，同時(shí)有無線藍(lán)牙耳機(jī)實(shí)時(shí)與后臺(tái)對(duì)講，本地控制平板實(shí)現(xiàn)布控球的視頻顯示和云臺(tái)控制。整套設(shè)備無線化，非常適用于搭建臨時(shí)布控環(huán)境和應(yīng)急的車輛。
4.2.固定式車載監(jiān)控
