火力发电厂闭路电视监视系统设计

The Design about Power Plant CCTV System

贾 杰，旋继新

（内蒙古电力勘测设计院，内蒙 呼和浩特 010020）

0 引言

闭路电视监控系统是现代化企业生产调度、管理、安全防范体系中一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合应用系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况，能实时、形象、真实地反映被监视控制对象的画面，是人们在现代化管理中监控的一种极为有效的观察工具，目前已广泛应用于工矿企业的现场监控及厂区无人值守监控，在发电厂全厂数字闭路电视监视系统更是得到较快的发展。

1 系统构成

1.1 发展历程

模拟型系统。系统主机多为矩阵切换主机，显示终端多为模拟监视器或由其组成的电视墙，操作员主要通过矩阵主机的键盘实现对现场摄像探头控制。

模数混合型系统。随着计算机技术及数字图像处理技术的发展，闭路监控系统也逐步开始运用数字图像处理技术，在原有模拟系统的基础上，增添DVR主机，主要是用硬盘录像功能来代替早期模拟录像机的功能，但受数字图像处理技术水平的限制，尚无法实现图像的数字化网络传输。

数字型系统。随着MPEG IV压缩标准的出现及完善，闭路电视监控系统已逐步转换成数字型方案，在数字型系统中，不需要再配置矩阵控制主机，只需配置足够数量的视频服务器，可采集所有现场图像信号，并实现实时录像与网络传输。

1.2 系统构成

前端摄像探头。通常由摄像机、云台、解码器、防护罩组成。产品品牌和型号较多，可根据现场实际情况选择相应技术参数，一般重点考虑摄像机分辨率、摄像机变焦功能大小、彩转黑功能、云台预置位功能等。

视频服务器。视频服务器系统是当今多媒体、图像处理、计算机等各项最新技术高度结合的产品。它利用最新的图像数字处理技术将模拟视频信号转化为数字信号，在计算机显示器上实时显示多路活动图像的同时，将各路视频信号以数据流方式同步存储于计算机硬盘内。在计算机上实现视频信号的监视、记录、回放。网络视频数码系统具备图像监视系统的小型化、高清晰度化、自动化和网络化等优点。

网络结构。数字闭路电视监视系统由摄像机（包括防护罩等附件）、电动云台、视频服务器、数据通信接口、各种连接电缆和监视终端等构成的全厂的工业电视监视网，通过计算机通信网络，读取各监视子系统的信息，可以全方位直观地了解最真实的生产过程信息，同时进行实时管理和实时控制，可满足车间、机组、全厂的逐级综合需要。监视终端设置在机组集控室内或指定监控室内，实现辅助车间无人或少人值班、减少巡检人员，降低运行成本，达到减员增效的目的，从而达到提高全厂的生产效率，保证全场的安全生产，使全厂的管理水平达到一个新的高度。

2 监视范围及系统划分

2.1 监视范围

在火电生产企业，一般需要监控锅炉房区域、汽机房区域、精处理区域、燃油区域、电缆及母线区域、升压站区域、水处理区域、灰控制区域、输煤区域、脱硫区域、脱硝区域、安全保安区域等。

2.2 系统划分

全厂闭路电视监视系统一般均可划分为几个子系统，可按照控制室划分，每个控制室代表一个子系统，具体划分如表1所示。

表1 闭路电视监视系统子系统

各电厂可根据实际需求设定具体的子系统划分。

2.3 监视点数设置

监控系统的规模可按机组容量划分：

2×1000 MW 机组：200～260 点

2×600 MW 机组：180～200 点

2×300 MW 机组：170～190 点

2×200 MW 机组：160～180 点

各电厂可根据实际需求确定合理的监视点数数量。

2.4 系统网络连接示意

全厂闭路电视监视系统网络连接示意图见图1。

3 系统主要特点和功能

3.1 系统主要特点

数字闭路电视监视系统的监控网络组建为开放式的数字组网方式，有极大的工程施工优势。可实现实时监视、控制、录像存储的全数字化网络模式，具有如下主要特点。

1）生产、安防监视一体化设计。监视系统由多个分布在不同区域的子系统组合而成，生产、安防监视一体化设计，合理配置了网络资源，数据共享，分功能使用，真正意义上实现了全厂闭路电视监视系统集中监视，相应减少值班人员和巡检人员，提高了全厂的生产效率，降低了生产成本。

2）采用先进压缩技术。系统采用国际先进的MPEG4纯硬件压缩技术，压缩比大，图像质量清晰，可实现长时间录像，满足系统长时间录像的要求。

3）可采用多种存储方式。系统可采用手动录像、定时录像、告警录像等多种录像方式，用户可根据实现情况选择，避免一天24 h的长时间录像，有效节省硬盘空间，并达到节约成本的目的。

4）具有智能感知技术。系统采用智能感知技术，可实现动态侦测功能，可节省防入侵设备的投入，并节省硬盘空间。

5）单帧回放抓拍。在一些重要事件的取证时，可对录像文件进行快、慢放及单帧回放抓拍功能。

图1 全厂闭路电视监视系统网络连接示意图

6）强大网络功能。系统支持远程联网监控，在控制室即可浏览到前端各区域的情况，可谓足不出户便可轻松管理各个网点，有效节省人力资源及物资资源。

7）远程报警。系统的远程联网功能保证了报警数据的有效远程传输，各控制室的值班人员无须到达现场便可知现场情况，真正实现无人值守。并可提高处理告警事件的效率，减少损失。

8）采用模块设计。系统采取模块化设计，每个模块独立工作，成为系统每个重要环节，如果须增加或减少某一个模块，并不影响系统正常稳定运行，可实现稳定平滑的升级。

3.2 系统主要功能

1）用户权限管理。采用集中管理模式，统一管理设置参数、权限等；采用集中管理模式，将监控点分为若干个区域现场；系统提供多级用户管理并具备相应的权限；系统管理员可进行全部操作，并可对其他用户进行管理；系统操作员除系统设置和用户管理权限外，其他的与系统管理员相同；一般用户只具有图像查看和画面切换的权限。

2）显示功能。可实时显示高质量的图像；支持画面小、中、满屏显示；支持单画面、四画面、九画面、十六画面及大小组合画面显示方式；支持单画面、多画面轮巡显示（其轮巡组合可手动配置）；图像亮度、色度、对比度及灰度可调；可实时显示摄像机名称和具有剩余硬盘空间实时显示功能。

3）录像功能。支持定时、手动、报警联动、视频移动侦测四种录像方式；支持定制定时录像计划；录像质量多级可调；支持录像文件按时间分割；支持多硬盘、线性录像和循环录像方式，盘满告警；全天24 h监控录像，画面效果清晰，晚间设防应具有同步自动报警，自动启动电源，自动录像、网络传输联动功能。

4）检索回放功能。提供多种录像文件检索和组合检索方式；支持录像回放；支持录像回放抓拍；在一些重要事件的取证时，可对录像文件进行快、慢放及单帧回放抓拍功能。

5）告警功能。具有故障报警功能；具有与保安监控联动功能，做到图像监控与告警监控一体化；支持多种数据接入和联动控制；提供告警声光提示。

6）控制功能。支持多路控制输出；可控各类云台和球机。

7）网络传输功能。适用多种传输介质，支持TCP/IP；支持客户端单路或多路视频同步播放。

8）其他功能。操作日志记录，包括操作员、时间、内容等详细操作记录。

4 结语

数字闭路电视监视系统是传统的工业电视监控系统的更新换代产品，在结构和原理上突破了传统的思维习惯，采用生产、安防监视一体化设计，合理配置了网络资源，数据共享，分功能使用，提高了监视的灵活性。从用户需求出发，力求满足用户的各类要求，使运行人员、生产管理人员和部门领导在自己的计算机上终端上就可以全方位直观地了解最真实的生产过程信息，同时进行实时管理和实时控制。大大提高了发电厂自动化水平，提高生产效率，保证安全生产。