课题远端图像与环境监控系统技术规范.docx

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课题远端图像与环境监控系统技术规范

远端图像与环境监控系统技术规范

广东省电力设计研究院

2015年9月

目录

1.引言

2.系统技术要求

2.1引用标准

2.2监控对象

2.3系统功能

2.4视音频图像技术要求

2.5结构要求

2.6设备环境条件要求

2.7设备先进性和可靠性要求

2.8软件要求

2.9抗干扰措施及施工技术要求

2.10主要性能指标要求

3.供货清单

4.工程管理

4.1双方工作界面

4.2设计联络与培训

4.3资料和图纸

4.4工程设计

4.5电缆敷设

4.6设备安装调试

4.7现场试验验收（SAT）

4.8售后服务要求

1．引言

本技术条件书适用于东莞供电分公司220kV板桥变电站智能图像监控系统订货招标。

2．系统技术要求

2.1引用标准

QB/001-123.01-2002《广电集团电力远程图像监控系统技术标准》

GB/T17626-1998《电磁兼容试验和测量技术》

GB2887-89《计算机场地技术条件》

GB/T13850-1998《交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变送器》

GBJ115-87《工业电视系统工程设计标准》

GB/T16435.1-1996《远动设备及系统接口（电气特性）》

GB/T17626.2《静电放电抗扰度试验》

GB/T17626.3《射频电磁场辐射抗扰度试验》

GB/T17626.4《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》

GB/T17626.5《浪涌（冲击）抗扰度试验》

GB/T17626.6《射频场感应的传导骚扰抗扰度》

GB/T17626.8《工频磁场的抗扰度试验》

GB50217-94《电力工程电缆设计规范》

DL/T621-1997《交流电气装置的接地》

《火力发电厂、变电所二次线设计技术规定》

《电力系统实时数具通信应用协议》

ITU/TH.200系列标准

ITU/TH.120系列标准

ITU/TH.323标准

2.2监控对象

（1）变电站厂区内环境。

（2）主变压器外观及中性点接地刀。

（3）对变电站内的全部户外断路器、隔离开关和接地刀闸的合分状态给出特写画面。

（4）对变电站内各主要设备间的监视（包括大门、控制室、继保室、通信室、高压室、电容器室、接地变室、电抗器室、低压交流室等）。

2.3系统功能

2.3.1实时图像监控

与变电站安装在监视区设备进行配合，对环境进行防盗、防火、防人为事故的监控，对变电站设备如主变、场地设备、高压设备、电缆层等监视。

通过通信网络通道，将被监视的目标动态图像以IP单播、组播方式传到监控中心，并能实现一对多（一个远程终端同时连接监控多个变电站端视频处理单元），多对一（多个远程终端同时访问一个变电站端视频处理单元）的监控功能。

报警信号、站端状态信息、控制信息以TCP/IP方式与监控中心实时通信。

运行维护人员通过视频处理单元或工作站对变电站设备或现场进行监视，对变电站摄像机进行（左右、上下、远景/近景、近焦/远焦）控制、也可进行画面切换和数字录像机的控制。

2.3.2报警功能

*报警类别：

变电站事故报警、电力设备状态变化及故障报警、消防报警、防盗报警、防火报警、电力设备水浸报警、门禁报警、非法闯入及画面异动报警、图像设备故障报警等；

*当发生报警时，变电站视频处理单元或数字录像机能自动进行存盘录像，同时传送报警信息和相关图像，并自动在地理图上提示报警位置及类型；

*当发生报警时，能联动相关设备，如启动现场照明、警笛等，相关设备启动后，应在设定的时间内自动关闭，且现场照明在白天（时间段可设）可不打开；本地监控也要实现报警的灯光联动。

*能与站内各自动化系统实时连接，接收报警信息，联动相应报警目标的图像监视（变电站事故、设备状态变化及故障、保护动作、遥控操作、消防报警等）；并指定相应摄像机进行录像，作为事故追忆和调查的辅助手段；

*视频处理单元应能对站内摄像机进行自检和故障报警；

*画面异动报警的变化率可设置；

*变电站内同时发生多点报警时，按报警级别高低优先和时间优先的原则显示存贮，先上传严重报警点的图像，同等级别的报警按时间优先上传报警点的图像，其它报警点上传报警信息，报警信息不得丢失和误报；

*对移动目标具有自动跟踪功能，该功能应能随时启动关闭；

*报警信息应该和录像数据相结合，可由报警信息检索回放相应的图像录像。

*系统报警功能要实现同保安系统的联动，更有效实现安防功能。

2.3.3控制功能

*操作人员能对任一摄像机进行控制，实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整；对于带预置位云台，操作人员能直接进行云台的预置和操作；

*应具有可控制设备的机械保护措施，在控制雨刷、云台等设备时（自动状态），系统应具有定时功能，即设备在运行后，应在设定的时间内自动停止，以防止人为的忘记关闭动作，以保护机械结构；

*保证控制的唯一性，同一时刻只允许一个操作人员控制同一控制对象；

*具有操作联动功能，当运行人员对某一电力设备进行操作时，摄像机应可自动调整到该设备处，并启动数字硬盘录像机进行录像。

2.3.4图像录像管理

站端的视频处理单元或数字硬盘录像机可对非重要区域的监控点（即摄像机）实现事故前后循环录像存贮，对重要区域的监控点可设定长时间（至少7天）的自动循环录像存贮，所有监控点级别可设定。

2.4视音频图像技术要求

视音频设备及信号格式应严格符合国际、国家有关标准。

2.4.1视频信号制式

视频信号制式应采用符合国家标准的视频制式（PAL）。

2.4.2视音频编解码标准

选用的视音频编解码标准，直接影响系统的整体性能，所以应采用低码率的、符合电力远程实时图像监控需求的国际标准进行视频流编解码和图像存储记录。

视频编解码标准采用ISO/IEC14496-2（MPEG-4）VisualSimpleProfileLevel3,兼容VisualSimpleScalableProfile；

2.4.3语音对讲音频压缩标准

音频压缩标准采用G.723.1或G.729标准。

音频包格式定义见附录A。

2.4.4图像质量

满足系统的远程监视要求，不应受外界影响导致图像彩色失真、图像漂移，图像分辨率应达到CIF格式（352×288）以上（包括CIF格式）。

2.5结构要求

站端设备配置要考虑未来监控中心建成后的系统互联互通。

主要相关设备如解码器、控制器等的选择要符合电力行业标准，在广电集团获得较大规模应用，具备开放性。

2.5.1站端系统必须采用标准化、网络化、免维护式的系统结构，具有高度的可靠性和安全性，同时符合ISO/OSI开放系统互联标准。

*系统应具备软硬件的扩充能力，支持系统结构的扩展和功能升级；

*系统应为其它系统提供标准图像接口，以利于其它系统调用及二次开发；

*系统所提供的支撑软件能支持用户进一步开发应用软件；

*系统的软硬件接口应采用国际标准或工业标准，支持与其它标准硬件、其它网络及不同生产商的设备互联。

可以达到信息资源共享；

*系统所选用的硬件平台应符合现代工业标准，具有一定市场销售规模的通用化、系列化的标准产品，并有可靠的维修服务支持，存在有其它替代品的可能，应充分考虑到计算机硬件的飞速发展；

*系统应具备开放的二次接口，厂家应提供系统使用规约，详细说明规约的格式。

2.5.2站端系统扩展技术要求

由于电力系统建设阶段性特点，系统应具备良好的可扩展性。

可以根据用户的需求和实际情况来制作,也可以根据用户的特殊要求定制,用户可以无缝平滑地进行系统扩容。

2.5.3站端系统设备配置要求

应满足系统在3-5年内正常运行和扩容的需要。

系统所有设备在超高压电磁场环境中、在工频过电压、雷电波、脉冲干扰、静电放电、辐射电磁场、开关设备操作、系统故障以及快速瞬变等干扰情况下必须正常稳定运行。

2.5.4站端设备配置要求

站端设备安装在变电站现场，完成变电站现场各种信息采集、处理、监控和与监控中心的网络通信。

设备应符合变电站自动化设备设计要求及有关标准，各部分的配置和性能如下：

2.5.4.1机柜

在变电站主控室使用变电站用标准机柜，机柜颜色为浅灰色（RAL7035）。

柜内安装的站端设备如下：

站端视频处理单元（RemoteVideoUnit,简称RVU）、数字硬盘录像机、视频切换矩阵、网络接口设备、直流电源配电器等。

机柜和各摄像点之间使用专用电缆连接。

2.5.4.2站端视频处理单元

站端视频处理单元必须在软件或硬件上采取防止系统死机的措施，以保证持续稳定工作。

站端视频处理单元应完成如下功能：

*采集变电站各监控对象的视频图像，经过压缩编码传输到监控中心；

*能够通过现场网络连接视频切换矩阵、控制器（解码器），根据本地或监控中心操作发出来的命令控制视频切换、画面分割，控制镜头聚焦、近景/远景、光圈调节，控制云台上下、左右和自动巡视动作；

*根据控制器（解码器）、报警控制器采集到的各种的状态信息和报警信息实现警视联动功能。

自动启动告警照明灯、警铃。

自动以字幕，声光提示报警加以说明；

*应具备与变电站相关自动化系统（即综合自动化系统或RTU、门禁系统等）互联互动能力，能根据预先设定信息实现和所连接的自动化系统之间的联动；

*从站端标准时间源或监控中心获取标准时间，站端应具备GPS对时接口，进行系统对时；

*能和监控中心之间进行清晰的语音对讲。

2.5.4.3数字硬盘录像机

站端系统可配备数字硬盘录像机，也可在视频处理单元上实现硬盘录像，功能如下：

*重要区域（可设定）摄像点的长时间循环录像；

*报警摄像点的自动录像保存；

*可远程管理和查询图像记录和录像；

*录像的同时宜对语音进行录音。

*实现重要场所24小时录像，录像时间不少于7天；实现警前录像，警前录像时间不少于1分钟。

2.5.4.4电源

系统主要设备应使用变电站内直流电源系统的直流电源；部分不能直流供电设备可采用逆变电源（或同等级电源回路）,保证在站内事故情况下不间断可靠供电。

电源配电器必须具备防雷和防过电压能力。

2.5.4.5设备技术指标

由于变电站规模、电压等级、变电站形式（室内、室外）的不同，设备的类型、构成和组织结构，尤其是摄像点的布置和摄像机的类型数量，以满足图像监控基本目标和要求为原则进行配置。

设备必须适应变电站运行环境，外围监控设备并应具有抗过电压、抗电磁干扰、防污、防雨等功能。

设备应维护方便，尤其是户外摄像机，要考虑恶劣的运行环境如台风、强电磁干扰、防雷等因素；在维护时避免涉及停电和登高等。

视频信号在传输过程中，应具有抗强电磁场功能。

*监控主机（本次作为联动主机）

采用工业型PC机，选用P42.8G以上标准或满足项目实施前一月市场最高配置（显示设备同时具备显示器和监视器功能）。

*一体化球形摄像机

可预设80个以上位置

成像尺寸（扫描面积）：

1/3”

视频输出：

VBS1.0Vp-p/75欧

镜头焦距：

22倍光学焦距，8倍数字焦距

清晰度：

480线

接口：

RS485，BNC（视频）

最小照度：

0.02LUX

具有逆光补偿功能

可自动/手动聚焦

可遥摄全景旋转（360度连续），倾斜旋转-5°～90°

环境温度：

-10°～+50°，湿度10～95%

扫描制式：

2：

1隔行扫描

功耗：

≤50w

信噪比：

≥40db

*彩色摄像机

成像尺寸（扫描面积）：

1/3”

视频输出：

VBS1.0Vp-p/75欧

清晰度：

480线

接口：

RS485，BNC（视频）

最小照度：

1LUX

具有逆光补偿功能

环境温度：

-10°～+50°，湿度10～95%

扫描制式：

2：

1隔行扫描

功耗：

≤50w

*黑白摄像机

光灵敏度值<0.5Lux,清晰度>400线,背光补偿。

*云台防护罩支架

室外摄像点应配置室外型云台、防护罩和支架，具备防雨、防尘、防锈、防腐、防雷、抗干扰、抗台风等能力。

对高低温环境条件特别恶劣的摄像点，应采用具备高低温防护或调节能力的防护罩以保护摄像设备。

室外带云台摄像机要求配置带雨刮器的室外型护罩。

配置能够控制雨刮器的控制器（解码器）。

室内摄像机配置的室内型云台、防护罩和支架要求具备防锈防腐功能。

室内外摄像机支架的选择必须满足负重要求。

技术参数要求如下（参考指标）：

水平旋转角度0°～350°

垂直旋转角度60°～-45°

水平旋转速度10°/s

垂直旋转速度4.5°/s

传动方式：

齿轮减速传动

工作温度：

-10°～50°

环境湿度：

10～95%

*数字录像装置：

应能完成告警联动录像，具有长延时录像和慢速回放功能，配120G/7200转SCSI硬盘。

*视频切换矩阵

根据变电站具体规模可有16-64路视频信号输入；8路以上输出，万能切换。

16路以上报警防区、16路以上开关设备控制、有RS485、RS232接口。

技术参数要求如下（参考指标）：

频响：

15MHZ、信噪比：

65DB、互调失真：

0.5%、同步非线性失真：

1%、亮度非线性失真：

1.5%。

*控制器（解码器）和报警控制器

控制器（解码器）要求能够完成云台和镜头等控制对象的控制，可以提供多路大电流触点进行灯光控制和操作控制。

*报警探测器

温湿感探头对环境温度、湿度告警限值进行设定；对重要场所如主控室、电容器室、通信室等进行具体温度的监控。

使用微波红外双鉴探头进行人员入侵报警；

红外线光束对射探头，当有人或物体阻挡光线时产生告警信号，并可以设置其布防和撤防两种运行方式；

所有报警探测器的告警限值也可用软件设定。

*照明设备

在需要夜间监视或现有灯光不足的室内，应增加灯光照明设备和进行遥控灯光控制。

照明灯光可根据系统设定定时或在有事件发生时自动打开（控制照明灯光或摄像机射灯照射到监视目标）。

*防雷设施

外围设备接入系统的所有信号回路、控制回路、视频回路都应具备有效的防雷和保护装置。

*电缆

站端系统所使用的电缆可分为：

电源电缆、视音频电缆、控制电缆三类。

所有电缆必须适应变电站运行环境，具有防火、阻燃、防小动物的性能。

2.5.4.6站端系统网络接口

站端系统网络接口可采用下列三种接口方式：

E1接口：

G.703信号收发（ITU-TG.703建议）。

LAN接口：

10BASE-T（RJ45UTP）标准接口,符合IEEEE802.3/ETHERNET标准;

100BASE-TX标准接口,符合IEEEE802.3U/ETHERNET标准。

2.6设备环境条件要求

设备应能在如下环境下正常工作：

室内环境条件：

*温度：

0~40°C

*相对湿度：

<95%

*接地电阻：

≤1欧姆（可根据需求设定）

室外环境条件：

*温度：

-10~50°C

*相对湿度：

<95%

*接地电阻：

≤1欧姆

*周围噪声：

<50dBASPL

*风速≤30m/s

2.7设备先进性和可靠性要求

系统设备应具有先进性，避免短期内因技术陈旧造成整个系统性能不高和过早淘汰。

系统硬件选用国际产品时应有国际认证和国内检验机构的合格证书，选用国内产品时应有相应法定检验机构检验合格的报告，并充分考虑产品的先进性和可升级性。

为保证系统正常运行，系统设备必须具备如下可靠性保证：

*系统的使用不能影响被监控设备的正常运行；

*系统的局部故障不能影响整个监控系统的正常工作;

*系统主要设备存在结构和功能冗余，系统不能存在瓶颈问题；

*系统设备采用模块化结构，便于故障排除和替换；

*系统设备应具有自诊断功能，对各种程序出错、干扰等可自动恢复，软硬件故障等要能够诊断出故障并及时告警；

*系统应有具备处理同时发生的多事件的能力；

*系统设备应具备防雷和抗强电干扰能力。

2.8软件要求

*具备二次开发的条件（能够开放相关协议），满足监控中心建成后的系统互联互通。

*所有软件应符合国际公认的标准；

*应配置已经现场考验的、成熟的软件；

*所配置的软件应当支持用户开发新功能，开发后的软件应能在线装入系统，所有软件安装简单方便；

*软件应能支持系统的扩充，当系统改造或扩充时，不必修改程序和重新组装软件；

应用软件为管理和值班运行的核心，对系统的监控设备进行统一的管理和维护。

应用软件能提供标准软件接口，即二次开发手段，使得其他网络用户能对图像信息进行二次开发应用。

应用软件应实现功能的具体要求在标准的第8部分系统功能要求已有规定。

2.9抗干扰措施及施工技术要求

*系统应具有完善的防雷措施，系统应按照需要装设视频信号避雷器、数据信号避雷器和电源避雷器。

*在系统与外部接口处应按照需要装设隔离变压器或光电隔离器件，防止外部干扰信号侵入。

*采用具有屏蔽层的各种铠装阻燃电缆，所有电缆屏蔽层汇集在控制室单端接地。

*当摄像设备安装在靠近220kV及以上高压导体附近时（如挂接于母线或线路绝缘子构架上），应考虑系统过电压的影响，用光缆传输实时图像信息。

*设备应有工作接地和外壳接地，并具有明显标识。

*系统施工应遵循电力系统的各种相关规程、规定，确保对一次设备的带电距离。

*摄像机位置的选取即要便于观察又要便于日后设备的运行维护。

*电缆敷设应尽量利用站内电缆沟、架，必要时或可通过镀锌铁管沿变电站外墙敷设，在电缆沟内敷设时，不得与一次电缆同层敷设。

2.10主要性能指标要求

系统在建成投运后应达到如下基本性能：

*系统可用率>99%

*同屏同时可监看的变电站个数应≥4个

*同屏同时可监看的摄像机个数应≥4个

*监控中心的监控终端（工作站）图像控制切换响应时间<1秒

*图像传输帧速率12-25帧/秒可调

*图像分辨率达到CIF格式（352×288）以上（包括CIF格式）

*计算机显示分辨率≥1024×800

*系统时钟精度<1秒

*系统平均无故障工作时间MTBF>30000小时

*系统平均维护时间MTTR<0.5小时

*计算机CPU负荷率平均<30%

*系统响应时间:

监控画面显示与实际事件发生时间差<0.5秒

事件报警到系统自动记录相应画面时间差<1秒

各报警探头报警到后台信息显示时间差<1秒

3.供货清单

详见报价表

4.工程管理

4.1双方工作界面

4.1.1买方职责

（1）负责提供图像监控系统所需的现场设备布置图纸,确定监视范围及内容;

（2）负责协调与系统互联的其他系统的接口工作;

（3）负责场地准备,并配合现场调试;

（4）负责提供工程安装所需的安全条件;

（5）负责现场验收。

4.1.2卖方职责

（1）负责图像监控设备的购买、系统图纸设计工作;

（2）负责提供合同范围所有硬件设备以及这些设备之间的联接及材料;

（3）负责提供系统运行所需的软件,所有软件均是最新版本的、可靠的正版软件;

（4）负责提供系统供电、接地、设备布置等所需的资料;

（5）负责召开设计联络会;

（6）负责对买方专业人员的技术培训（包括硬件、软件的维护及运行培训）,并提供必要的工作场地;

（7）负责现场调试、现场安装,参加现场验收;

（8）负责提供合同范围内所有设备的文件资料和运行维护手册;

（9）保质期过后应协助买方对所供系统进行扩容升级,增加功能等工作。

并优惠提供最新开发的应用软件。

4.2设计联络与培训

4.2.1为确认系统的设计方案和操作界面,交换必须的设计配合资料,协调工程进度,卖方负责召开一至二次设计联络会（地点双方友好协商）。

卖方应在设计联络会召开前二周,提交给买方确认的图纸资料。

设计联络会内容为:

（1）确认系统的详细设计方案;

（2）讨论并确定培训计划;

（3）讨论并确定工程进度要求;

（4）讨论并确定现场安装计划要求;

（5）讨论并确定现场验收（SAT）计划。

4.2.2培训方式

（1）由卖方组织。

（2）现场培训:

在施工调试过程中进行,人员不限。

4.2.3培训对象和目的

培训高级工程管理维护技术人员,以便能够对系统进行日常高级维护。

4.2.4培训内容

（1）掌握有关通信网络的相关知识;

（2）掌握动力设备与环境集中监控系统的系统知识;

（3）掌握监视系统中有关硬件设备的工作原理及应用情况;

（4）掌握监视系统的软件流程及各种操作;

（5）现场实习。

4.3资料和图纸

为了确保图像监视系统施工图纸设计、验收、安装、投运和维护以及进一步开发的需要,卖方应提供系统所有设备的图纸及软件,技术文件、用户手册、维护手册等资料,并对所提供的全部技术资料的准确性负责。

4.3.1资料和图纸数量

卖方提供的图纸和资料的数量为五套（含复印件）。

4.3.2资料和图纸内容

（1）全部设备的配置和构成图,包括系统配置、功能框图、逻辑电路图纸等;

（2）全部设备的技术说明书,包括型号、技术特点和性能参数等;

（3）所有主要部件和连接电缆的连线图;

（4）设备和机柜的配置和连线图;

（5）所有软件的使用手册;

（6）设备的安装、验收、操作和维护手册;

（7）培训教材;

（8）设备的例行试验报告;

（9）设备的出厂检验报告;

（10）第三方厂家设备资料;

（11）工程竣工资料；

（12）系统所使用的规约格式详细说明书（电子版）等等。

4.3.3资料和图纸提交进度

卖方负责在合同签字生效后一个月内提供设备的施工图和有关技术资料和培训资料;设备出厂前两个星期提供设备安装所用的资料;

工程验收后一个月内提交全部设备的资料和竣工图;

4.4工程设计

合同签定7日内,根据买方的技术要求、监视点数量、提供的建筑平面图纸、电缆沟走向及竖井的布置图等资料,进行实地核查后,进行整体设计,全部设计图纸初稿要双方在现场核对修改后,并经买方认可,方可成为施工图纸。

4.5电缆敷设

根据电业工作规程,电缆敷设工作由卖方派有经验的人员进行施工监督。

电缆敷设可上过吊顶,下走线沟或预埋等方式。

对电缆敷设要求:

（1）严格按图纸要求施工;

（2）施放电缆前要对电缆逐芯进行测量,防止短路或断线;

（3）做编号标记,防止出错;

（4）对敷设好的电缆,逐级核实;

（5）放线、核查专人负责,分工明确;

（6）分阶段对电缆敷设进行总检;

（7）分阶段及时做好工作记录;

（8）若有修改,报请买方代表签字认可,并在图纸和工作记录中注明;

（9）全部敷设完工后,进行总测试,双方派人参加。

4.6设备安装调试

原则逐点进行调试。

4.7现场试验验收（SAT）

4.7.1现场试验验收（SAT）

（1）现场验收应在所有设备安装调试完毕,且设备准备投入试运行时进行,该试验应在卖方工程师参加并指导下由买方完成。

（2）现场验收应在工厂系统试验完全完成的基础上进行。

（3）在验收开始前二周卖方应提出SAT验收大纲供买方认可。

（4）现场试验验收的要求为:

所供设备同时投入运行,进行在线的72小时连续运行,测试合同技术规范的功能和技术性能指标满足SAT条款、SAT验收大纲的全部要求。

（5）SAT的测试报告需有双方技术人员签字才能生效。

（6）卖方在保质期内应提供48小时内到达现场