發(fā)電行業(yè)熱成像測(cè)溫系統(tǒng)解決方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上發(fā)電行業(yè)熱成像測(cè)溫系統(tǒng)解決方案目錄第 一 章 背景及需求1.1 應(yīng)用背景發(fā)電行業(yè)電氣設(shè)備運(yùn)行異常易造成設(shè)備跳閘、損壞，嚴(yán)重的導(dǎo)致機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)，人員與財(cái)產(chǎn)損失。電氣設(shè)備故障在發(fā)展和形成過(guò)程中絕大多數(shù)與發(fā)熱溫升緊密相連。紅外熱成像診斷技術(shù)通過(guò)非接觸方式檢測(cè)運(yùn)行中的設(shè)備溫度和運(yùn)行狀態(tài)，可以簡(jiǎn)捷、安全、直觀、準(zhǔn)確的查找、判斷電氣設(shè)備過(guò)熱故障，迅速采取措施解決防止電氣事故的發(fā)生。結(jié)合紅外熱像儀在電氣設(shè)備故障診斷中的一些實(shí)際應(yīng)用，紅外熱成像檢測(cè)診斷技術(shù)為發(fā)電廠電氣設(shè)備精細(xì)化點(diǎn)檢和維修提供有力依據(jù)，及時(shí)將電氣事故消滅在萌芽狀態(tài)，有效避免電氣異常事件或事故的發(fā)生。1.2 業(yè)務(wù)現(xiàn)狀當(dāng)

2、前發(fā)電行業(yè)較少采用紅外熱成像測(cè)溫設(shè)備對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行測(cè)溫。部分電廠根本沒(méi)有紅外熱成像檢測(cè)系統(tǒng)。部分電廠則采用手持式紅外熱像儀或在線式紅外熱像儀設(shè)備方案。因此就發(fā)電行業(yè)而言，目前在設(shè)備狀態(tài)異常、電纜起火檢測(cè)等方面還存在一些缺陷：1、純?nèi)斯ぱ矙z人工巡檢及時(shí)性、可靠性低，出現(xiàn)異常不能及時(shí)反應(yīng)。2、采用手持測(cè)溫?zé)嵯駜x對(duì)安裝位置較高的設(shè)備進(jìn)行手持測(cè)溫?zé)嵯駜x測(cè)溫較為不便，并且難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。3、采用拼湊型紅外熱像儀在線監(jiān)測(cè)方案設(shè)備穩(wěn)定性、兼容性差，系統(tǒng)可擴(kuò)展性差，需要客戶(hù)尋找多方廠家購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品。因此用戶(hù)需要一套整體解決方案，能夠幫助快速發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備和線路的熱缺陷，同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)有較強(qiáng)的穩(wěn)定性并且方便日后擴(kuò)容。

3、1.3 需求分析1.3.1 業(yè)務(wù)需求用戶(hù)業(yè)務(wù)需求非常明確，即需要一套整體解決方案，能夠幫助發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備和線路的熱缺陷，同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)有較強(qiáng)的穩(wěn)定性并且方便日后擴(kuò)容。1.3.2 系統(tǒng)需求針對(duì)重要區(qū)域24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)比對(duì)的需求，可在電廠重要區(qū)域安裝在線式紅外熱像儀，對(duì)重點(diǎn)設(shè)備區(qū)域進(jìn)行24小時(shí)多預(yù)置位監(jiān)視，通過(guò)軟件分析算法，對(duì)溫度異常自動(dòng)告警，極大提高對(duì)溫度異常狀態(tài)的發(fā)現(xiàn)能力，防范于未然。針對(duì)巡檢人員快速靈活監(jiān)測(cè)，查漏補(bǔ)缺的巡檢需求，可通過(guò)攜帶手持測(cè)溫?zé)嵯駜x，可對(duì)電器柜、軸承、觸點(diǎn)、設(shè)備表面、線纜等巡檢區(qū)域和設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，彌補(bǔ)在線式紅外熱像儀監(jiān)控盲區(qū)，另外有利于記錄數(shù)據(jù)的歸檔管理。1.4 總體目標(biāo)通

4、過(guò)?？低暟l(fā)電行業(yè)熱成像測(cè)溫系統(tǒng)解決方案，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的熱故障點(diǎn)，及時(shí)預(yù)防設(shè)備故障，減少安全生產(chǎn)事故發(fā)生是本方案的總體目標(biāo)。第 二 章 系統(tǒng)總體思路2.1 設(shè)計(jì)原則海康威視發(fā)電行業(yè)熱成像測(cè)溫系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)遵循以下原則1)實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一在充分滿足使用要求的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)具備操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，升級(jí)便捷等特點(diǎn)。系統(tǒng)提供了方便、易用的用戶(hù)操作接口，使得一般工作人員在短期培訓(xùn)之后即能熟練、方便、準(zhǔn)確的使用該系統(tǒng)，大大提高辦公效率。2)標(biāo)準(zhǔn)性與擴(kuò)展性的統(tǒng)一系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)并嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)的國(guó)際、國(guó)內(nèi)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以確保系統(tǒng)之間的開(kāi)放透明性和系統(tǒng)之間的互連互通。考慮到整個(gè)系統(tǒng)是分期建設(shè)

5、的，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)有擴(kuò)展要求的子系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)和選用設(shè)備時(shí),應(yīng)在對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和擴(kuò)容進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上進(jìn)行余量設(shè)計(jì),預(yù)留擴(kuò)容和發(fā)展的空間。3)可靠性和安全性的統(tǒng)一整個(gè)系統(tǒng)采用具有高可靠性的總體設(shè)計(jì)，選用的設(shè)備自身應(yīng)具有較高的安全可靠性，關(guān)鍵設(shè)備或關(guān)鍵部件應(yīng)采取備份冗余設(shè)計(jì)，采用成熟技術(shù)，使方案具備較高可靠性、較強(qiáng)容錯(cuò)能力、良好恢復(fù)能力和防雷抗強(qiáng)電干擾能力，同時(shí)本方案的設(shè)計(jì)使用不會(huì)影響電廠內(nèi)被監(jiān)控電器的正常運(yùn)行。4)易管理性和易維護(hù)性的統(tǒng)一系統(tǒng)應(yīng)易于管理和維護(hù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)應(yīng)采用簡(jiǎn)潔易用的體系結(jié)構(gòu)，以降低系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。為確保產(chǎn)品的售后服務(wù)，應(yīng)選用技術(shù)成熟的國(guó)內(nèi)品牌產(chǎn)品。2.

6、2 設(shè)計(jì)依據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)必須按照國(guó)際、國(guó)家和行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。本設(shè)計(jì)將依據(jù)和參照以下的設(shè)計(jì)規(guī)范和要求進(jìn)行，但不僅僅限于以下所列范圍。l 電力設(shè)施治安風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和安全防范要求（GA1089-2013）l 電力行業(yè)反恐怖防范標(biāo)準(zhǔn)（試行）（火電/風(fēng)電部分）（2011）l 工業(yè)檢測(cè)型紅外熱像儀（GB/T 19870-2005）l 機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷 熱成像（GB/T30831）l 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求（GA/T367-2001）l 建筑及建筑群綜合布線工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T50311-2000）l 電線電纜識(shí)別標(biāo)志方法（GB/T6995）l 信息技術(shù)開(kāi)放系統(tǒng)互連網(wǎng)絡(luò)層安全協(xié)議（GB/T179

7、63）l 智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50314-2000）l 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50057-94)l 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范(GB50343-2004)2.3 設(shè)計(jì)思路?？低暡捎靡徽臼秸w解決方案，在發(fā)電行業(yè)各類(lèi)電廠各監(jiān)控點(diǎn)位部署對(duì)應(yīng)功能的測(cè)溫型熱成像攝像機(jī)完成視頻采集和溫度檢測(cè)，采用以太網(wǎng)完成視頻等數(shù)據(jù)的傳輸，通過(guò)紅外熱成像測(cè)溫系統(tǒng)完成如巡檢計(jì)劃、測(cè)溫配置、告警展示等功能。所有的監(jiān)控設(shè)備可通過(guò)B/S或C/S端應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)管理，操作簡(jiǎn)單，施工方便，并且可以擴(kuò)展。同時(shí)為了便于巡檢人員機(jī)動(dòng)靈活的對(duì)巡檢區(qū)域設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，可采用手持測(cè)溫?zé)嵯駜x對(duì)待巡檢設(shè)備和待巡檢區(qū)域精確測(cè)溫，通

8、過(guò)觸摸屏快速查看圖像和數(shù)據(jù)。測(cè)溫圖片和錄像還可輕松導(dǎo)出，采用紅外熱成像測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行離線分析。第 三 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1 總體架構(gòu)3.1.1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D1. 在線式紅外熱成像測(cè)溫系統(tǒng)拓?fù)鋱D圖2. 手持測(cè)溫?zé)嵯駜x拓?fù)鋱D3.1.2 系統(tǒng)組成3.1.2.1 在線式紅外熱成像測(cè)溫系統(tǒng)前端圖像采集設(shè)備可由測(cè)溫型熱成像云臺(tái)、測(cè)溫型熱成像筒機(jī)、測(cè)溫型熱成像球機(jī)組成，可視安裝環(huán)境與監(jiān)測(cè)要求自由選型。網(wǎng)絡(luò)傳輸則利用以太網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖吮O(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像存儲(chǔ)。紅外熱成像測(cè)溫系統(tǒng)軟件可實(shí)現(xiàn)多種熱成像測(cè)溫應(yīng)用功能，如圖像實(shí)時(shí)預(yù)覽，溫度閾值超限告警、巡檢計(jì)劃設(shè)置等。另外需注意紅外熱成像測(cè)溫系統(tǒng)軟件作

9、為iVMS-9800軟件的擴(kuò)展子模塊，必須需搭配iVMS-9800軟件出貨。3.1.2.2 手持測(cè)溫?zé)嵯駜x系統(tǒng)（規(guī)劃接入9800,12月底完成）系統(tǒng)前端設(shè)備采用手持測(cè)溫?zé)嵯駜x，通過(guò)該設(shè)備，可對(duì)巡檢設(shè)備和區(qū)域精確測(cè)溫，通過(guò)觸摸屏快速查看實(shí)時(shí)圖像和測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。系統(tǒng)中心設(shè)備采用紅外熱成像測(cè)溫系統(tǒng)軟件（與在線式紅外熱成像測(cè)溫可共用一套），測(cè)溫圖片和錄像可通過(guò)Wi-Fi或USB輕松導(dǎo)入，系統(tǒng)進(jìn)行離線分析，可對(duì)圖片、錄像進(jìn)行整體分析，產(chǎn)生溫度曲線等報(bào)表，便于問(wèn)題回溯。3.2 系統(tǒng)功能3.2.1 基礎(chǔ)功能1) 實(shí)時(shí)預(yù)覽與測(cè)溫可對(duì)紅外監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行視頻預(yù)覽，同時(shí)可對(duì)實(shí)時(shí)畫(huà)面中的點(diǎn)位進(jìn)行溫度呈現(xiàn)，測(cè)溫?zé)岢上駭z像機(jī)能夠

10、對(duì)前端的監(jiān)控場(chǎng)景實(shí)時(shí)進(jìn)行線測(cè)溫、框測(cè)溫、點(diǎn)測(cè)溫。測(cè)溫范圍：-40150或0550。測(cè)溫精度高達(dá)±2或量程的±2%（取最大值）。圖3. 實(shí)時(shí)預(yù)覽2) 錄像回放可將視頻信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。可以設(shè)置錄像計(jì)劃、錄像規(guī)則（包括定時(shí)錄像、移動(dòng)偵測(cè)錄像、報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像）等。暫不支持對(duì)溫度數(shù)據(jù)的同步存儲(chǔ)。溫度數(shù)據(jù)可單獨(dú)存儲(chǔ)于服務(wù)器中。錄像和與溫度數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)正在開(kāi)發(fā)中。圖4. 錄像回放3) 視頻巡檢可對(duì)測(cè)溫型熱成像球機(jī)、測(cè)溫型熱成像云臺(tái)攝像機(jī)配置巡檢預(yù)置點(diǎn)，并自動(dòng)分析巡檢結(jié)果，還可將巡檢結(jié)果以word文檔方式導(dǎo)出。測(cè)溫型熱成像槍機(jī)可加入巡檢預(yù)案。圖5. 巡檢計(jì)劃配置圖6. 巡檢結(jié)果查詢(xún)4) 資源管

11、理通過(guò)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)配置系統(tǒng)參數(shù)等所有管理控制功能。圖7. 服務(wù)網(wǎng)關(guān)配置可以從9800軟件平臺(tái)中快速同步紅外熱成像監(jiān)控點(diǎn)信息。能夠?qū)ΡO(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行快速設(shè)置預(yù)置位和測(cè)溫參數(shù)圖8. 監(jiān)控點(diǎn)同步5) 離線分析（紅外熱成像測(cè)溫系統(tǒng)V1.1規(guī)劃功能 12月推出）用戶(hù)使用手持熱像儀巡檢完畢后，可對(duì)對(duì)手持熱像儀中所拍圖片和錄像進(jìn)行離線分析，用于回溯問(wèn)題。圖片采用jpeg格式，錄像采用MP4格式。圖片和錄像中包含溫度數(shù)據(jù)。圖9. 離線分析功能3.2.2 特色功能1) 全局測(cè)溫、溫差報(bào)警（已實(shí)現(xiàn)）原有紅外熱成像系統(tǒng)采用畫(huà)測(cè)溫規(guī)則方式,點(diǎn)、線、多邊形，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，熱成像球機(jī)或云臺(tái)的每個(gè)監(jiān)測(cè)預(yù)置位需要畫(huà)很多線或

12、者框, 軟件步驟太繁瑣，工作量大。如果操作失誤導(dǎo)致預(yù)置位被重置,或者更換攝像頭，前期繁重的設(shè)置工作會(huì)前功盡棄。因此推出全局測(cè)溫，溫差報(bào)警功能，在同一預(yù)置位下通過(guò)前后抓圖對(duì)比判斷全屏溫度，智能分析在該預(yù)置位下任意一點(diǎn)是否發(fā)生溫度突變，發(fā)現(xiàn)突變則產(chǎn)生報(bào)警。無(wú)需設(shè)置測(cè)溫框，操作簡(jiǎn)單，易用性更高。圖10. 全屏抓圖溫差報(bào)警2) 雙光譜同屏顯示在一臺(tái)工作站的顯示器上能實(shí)時(shí)同時(shí)顯示紅外以及可見(jiàn)光圖像（并且不改變圖像的原始分辨率）。圖11. 雙光譜同屏顯示3) 溫度曲線呈現(xiàn)（歷史溫度曲線呈現(xiàn)需要定制）紅外測(cè)溫系統(tǒng)軟件當(dāng)前支持實(shí)時(shí)溫度曲線呈現(xiàn)，當(dāng)點(diǎn)擊測(cè)溫型熱成像攝像機(jī)某一測(cè)溫點(diǎn)/線/框時(shí)，從當(dāng)前時(shí)間開(kāi)始可以呈

13、現(xiàn)該測(cè)溫點(diǎn)/線/框的溫度變化曲線。圖12. 實(shí)時(shí)溫度曲線通過(guò)定制，支持歷史溫度曲線呈現(xiàn)，當(dāng)有需要時(shí)，可從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取某一熱成像攝像機(jī)在在不同時(shí)間段的各測(cè)溫點(diǎn)/線/框溫度變化曲線，自動(dòng)組合成一個(gè)完整的曲線。3.3 系統(tǒng)特點(diǎn)3.3.1 精確測(cè)溫測(cè)溫精度高，支持兩檔測(cè)溫范圍：檔位一：-40150檔位二：0550測(cè)溫精度：±2或量程的±2%（取最大值）圖13. 精確測(cè)溫方式3.3.2 全區(qū)域無(wú)死角球機(jī)和云臺(tái)支持300個(gè)預(yù)置點(diǎn)測(cè)溫，每個(gè)預(yù)置點(diǎn)支持10個(gè)框、10個(gè)點(diǎn)和一條線共21個(gè)測(cè)溫單位。提高單臺(tái)設(shè)備利用率，增加測(cè)溫區(qū)域。巡檢還可采用手持測(cè)溫?zé)嵯駜x，對(duì)巡檢區(qū)域進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，減少測(cè)溫盲

14、區(qū)，對(duì)重要區(qū)域二次測(cè)溫復(fù)核。圖14. 預(yù)置點(diǎn)配置3.3.3 高可靠性設(shè)計(jì)前端設(shè)備通過(guò)多項(xiàng)高可靠型測(cè)試實(shí)驗(yàn)。1) 高低溫測(cè)試：-4570；2) 靜電放電抗擾度實(shí)驗(yàn)：空氣放電15kv，接觸放電9kv自行恢復(fù)；3) 浪涌（沖擊）抗擾度：線地是6KV防浪涌；4) 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)：網(wǎng)絡(luò)丟包10%以?xún)?nèi)可以保證測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)連貫；第 四 章 前端系統(tǒng)4.1 設(shè)計(jì)思路前端系統(tǒng)主要由熱成像測(cè)溫?cái)z像機(jī)組成，主要可分為球機(jī)、云臺(tái)、筒機(jī)、手持等幾種產(chǎn)品形態(tài)。可對(duì)發(fā)電一次設(shè)備、線纜、觸點(diǎn)等進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。對(duì)于場(chǎng)景開(kāi)闊，監(jiān)測(cè)區(qū)域或?qū)ο筝^多的地點(diǎn)，可采用球機(jī)、云臺(tái)型熱成像測(cè)溫?cái)z像機(jī)劃定多預(yù)置位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)于單一目標(biāo)的小范圍監(jiān)控，可采

15、用筒型熱成像測(cè)溫?cái)z像機(jī)進(jìn)行固定點(diǎn)監(jiān)測(cè)。對(duì)于運(yùn)維人員巡檢監(jiān)測(cè)，可采用手持測(cè)溫?zé)嵯駜x對(duì)巡檢須臾進(jìn)行監(jiān)測(cè)。25mm鏡頭建議測(cè)溫目標(biāo)范圍在320m；50mm鏡頭建議測(cè)溫目標(biāo)范圍在1030m。測(cè)溫目標(biāo)建議直徑在10cm及以上，當(dāng)目標(biāo)物體在圖像上顯示超過(guò)3個(gè)及以上像素點(diǎn)，測(cè)溫誤差可以控制在±2之內(nèi)4.2 前端部署4.2.1 水電站風(fēng)洞層水電站主廠房區(qū)域從上至下分別是發(fā)電機(jī)層、風(fēng)洞層、水輪機(jī)層、蝸殼層。其中風(fēng)洞層中的設(shè)備主要為發(fā)電機(jī)機(jī)組的定子、轉(zhuǎn)子、線圈及部分電纜。通過(guò)紅外熱像儀可對(duì)風(fēng)洞內(nèi)的設(shè)備、電纜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)設(shè)備過(guò)熱時(shí)及時(shí)告警。圖15. 風(fēng)洞層外部圖16. 風(fēng)洞層內(nèi)部監(jiān)測(cè)設(shè)備圖17. 風(fēng)洞層內(nèi)

16、部監(jiān)測(cè)電纜圖18. 風(fēng)洞層剖面圖圖19. 風(fēng)洞室平面圖需要注意，風(fēng)洞內(nèi)，設(shè)備與墻體間距離較小，部分區(qū)域可能小于1米，所以需要考慮紅外熱像儀安裝的角度位置以及鏡頭焦距的選擇。可選擇9mm焦距測(cè)溫型球機(jī)DS-2TD4035DT-9（已發(fā)布），也可選擇測(cè)溫型筒機(jī)DS-2TD2136T系列（已有樣機(jī)未發(fā)布）。具體選型建議實(shí)地工勘后進(jìn)行。4.2.2 水電站、抽蓄電站出線場(chǎng)出線場(chǎng)是指電站發(fā)出的電能，經(jīng)過(guò)變壓設(shè)備調(diào)試后，向各地輸送電能的供電中心，一般有互感器、避雷器、載流子等多種電氣設(shè)備。在線路觸點(diǎn)部位容易發(fā)生線路過(guò)熱起火等安全事故。可以采用紅外熱成像云臺(tái)攝像機(jī)對(duì)出線場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。圖20. 出線場(chǎng)正面圖圖21

17、. 出線場(chǎng)側(cè)面圖出線場(chǎng)整個(gè)場(chǎng)景下需要觀察的設(shè)備較多，推薦采用測(cè)溫型熱成像中載云臺(tái)攝像機(jī)，如25mm焦距測(cè)溫型熱成像云臺(tái)攝像機(jī)DS-2TD6135T-25A2L。具體選型建議實(shí)地工勘后進(jìn)行。4.2.3 水電、抽蓄、火電電纜測(cè)溫電纜起火是目前在發(fā)電行業(yè)多發(fā)的安全事故之一，電纜測(cè)溫的應(yīng)用場(chǎng)景有很多，如電站的電纜層，可對(duì)電纜橋架進(jìn)行測(cè)溫。圖22. 電纜層電纜橋架還有對(duì)電纜井進(jìn)行測(cè)溫監(jiān)控圖23. 電纜井以及一些高壓電纜室圖24. 高壓電纜室在以上場(chǎng)景區(qū)域每個(gè)區(qū)域都有場(chǎng)景特點(diǎn)。如電纜層的電纜橋架區(qū)域，場(chǎng)景狹小，建議采用小焦距測(cè)溫型熱成像球機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如9mm焦距測(cè)溫型球機(jī)DS-2TD4035DT-9。高壓

18、電纜室等較寬闊場(chǎng)景可選用測(cè)溫型熱成像云臺(tái)攝像機(jī)DS-2TD6135T系列。4.2.4 主變壓器測(cè)溫主變壓器作為電站重要的電氣設(shè)備，可能存在接頭松動(dòng)或接觸不良，不平衡負(fù)荷，過(guò)載，過(guò)熱等隱患。這些隱患可能造成的潛在影響是產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火。目前在發(fā)電行業(yè)內(nèi)對(duì)主變壓器采用熱成像攝像機(jī)測(cè)溫的案例較少，隨著熱成像測(cè)溫系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對(duì)主變壓器測(cè)溫將在未來(lái)成為熱成像攝像機(jī)測(cè)溫的重要場(chǎng)景之一。圖25. 火電廠主變圖26. 升壓站內(nèi)風(fēng)電主變第 五 章 中心系統(tǒng)5.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)當(dāng)前NVR和CVR存儲(chǔ)，僅存儲(chǔ)視頻流，不支持對(duì)溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。溫度數(shù)據(jù)可單獨(dú)存儲(chǔ)于服務(wù)器中。錄像和與溫度數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)正在開(kāi)發(fā)中。

19、5.1.1 NVR存儲(chǔ)存儲(chǔ)系統(tǒng)可采用NVR模式，其中熱成像攝像機(jī)不與平臺(tái)直接對(duì)接，而是先接入NVR，再通過(guò)NVR接入平臺(tái)。熱成像攝像機(jī)與NVR之間實(shí)現(xiàn)了直接對(duì)接，而直接對(duì)接模式一般采用底層協(xié)議而非SDK方式，更有利于提高接入效率。NVR直接獲取熱成像攝像機(jī)的視頻直接存在本機(jī)上，實(shí)現(xiàn)視頻直存。對(duì)于NVR臺(tái)數(shù)和硬盤(pán)數(shù)量的設(shè)計(jì)，需要結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮，其中主要可參考“短板優(yōu)先”的設(shè)計(jì)原則?！岸贪鍍?yōu)先”是指在具體項(xiàng)目需求中，在部署NVR數(shù)量盡量少的前提下，首先分析接入路數(shù)（接入帶寬）和存儲(chǔ)容量哪個(gè)是主要限制項(xiàng)。假設(shè)接入路數(shù)為“短板”，以接入路數(shù)來(lái)優(yōu)先計(jì)算，假設(shè)接入帶寬為短板，應(yīng)以最大帶寬所能容納的最

20、大接入路數(shù)來(lái)計(jì)算；對(duì)于存儲(chǔ)需求很大，接入路數(shù)要求不高的情況，可先計(jì)算總的存儲(chǔ)容量，再計(jì)算每臺(tái)NVR最大存儲(chǔ)容量，以此計(jì)算出需要的NVR臺(tái)數(shù)。5.1.2 CVR存儲(chǔ)存儲(chǔ)系統(tǒng)也可采用CVR存儲(chǔ)方式。CVR流直存是?？低曉跇I(yè)內(nèi)率先提出的中心流媒體直寫(xiě)，是基于TCP/IP或UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，熱成像攝像機(jī)以流媒體協(xié)議，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備的技術(shù)。存儲(chǔ)設(shè)備集成前端設(shè)備管理，視頻存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)流轉(zhuǎn)發(fā)、預(yù)覽，歷史視頻查詢(xún)、檢索、回放、下載等功能，可獨(dú)立構(gòu)建小規(guī)模視頻管理平臺(tái)，亦可結(jié)合視頻管理服務(wù)平臺(tái)（海康iVMS或第三方管理平臺(tái)）組建大中型視頻綜合管理系統(tǒng)。同時(shí)支持第三方設(shè)備通過(guò)流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)

21、備。5.1.3 存儲(chǔ)容量計(jì)算在計(jì)算存儲(chǔ)空間時(shí)需先計(jì)算出所有路數(shù)存儲(chǔ)一定的時(shí)間所需的存儲(chǔ)總空間，用總路數(shù)乘以每路碼流大小，再乘以總的存儲(chǔ)時(shí)間即可算出總的存儲(chǔ)空間，在計(jì)算過(guò)程中保持單位的一致性。下表為1路熱成像攝像機(jī)分別按照熱成像384*288分辨率、熱成像640*512分辨率、熱成像384*288分辨率+可見(jiàn)光1080P的分辨率、熱成像640*512分辨率+可見(jiàn)光1080P的分辨率存儲(chǔ)不同天數(shù)所需的存儲(chǔ)空間表，如下表：表1 存儲(chǔ)容量計(jì)算序號(hào)分辨率碼流大小1天（TB）7天（TB）15天（TB）30天（TB）1熱成像384*2882Mbps0.02060.14420.30900.61802熱成像64

22、0*5124Mbps0.04120.28840.61801.23603熱成像384*288 +可見(jiàn)光1080P6Mbps0.06180.43260.92701.85404熱成像640*512 +可見(jiàn)光1080P8Mbps0.08240.57681.23602.47205.2 解碼拼接系統(tǒng)監(jiān)控中心的上墻視頻都是取自前端網(wǎng)傳過(guò)來(lái)的壓縮視頻，需要將壓縮視頻流解碼才能進(jìn)行上墻顯示。視頻解碼主要分為解碼器解碼、視頻綜合平臺(tái)解碼方式。解碼系統(tǒng)能支持主動(dòng)解碼和被動(dòng)解碼兩種模式：1) 主動(dòng)解碼l 又稱(chēng)動(dòng)態(tài)解碼，由解碼器主動(dòng)連接編碼器請(qǐng)求數(shù)據(jù)流；l 解碼上墻，遠(yuǎn)程錄像回放上墻。2) 被動(dòng)解碼l 解碼器不會(huì)發(fā)起請(qǐng)

23、求；l 其他設(shè)備向解碼器上傳數(shù)據(jù)，解碼器只有接到數(shù)據(jù)以后才開(kāi)始解碼；l 電腦上錄像文件回放上墻。5.2.1 解碼器目前我們常用的解碼器為海康DS-6900UD系列和?？礑S-6400HD-T系列。1) DS-6900UD系列DS-6900UD系列產(chǎn)品是基于嵌入式硬件平臺(tái)開(kāi)發(fā)的一款解碼設(shè)備。 該系列產(chǎn)品包含DS-6901UD、DS-6904UD、DS-6908UD、DS-6910UD、DS-6912UD、DS-6916UD六種型號(hào)；DS-6901UD支持HDMI、VGA、BNC輸出口解碼輸出，DS-6904/08/10/12/16UD支持HDMI、BNC輸出口解碼輸出；支持H.265、H.264

24、、MPEG4、MJPEG等多種編碼碼流解碼，解碼性能強(qiáng)勁，最高支持1200W及以下分辨率的H.265/H.264碼流解碼，支持4K超高清輸出。主要功能如下：多元化的解碼控制模式l 支持主動(dòng)解碼和被動(dòng)解碼兩種解碼模式；l 支持開(kāi)窗、窗口漫游功能l 最大支持16塊屏幕任意拼接l 支持遠(yuǎn)程錄像文件的解碼輸出；l 支持HiDDNS；l 支持直連前端設(shè)備解碼上墻和通過(guò)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)的方式解碼上墻；l 支持使用RTSP URL方式從編碼設(shè)備取流解碼；l 支持透明通道傳輸，可遠(yuǎn)程控制DVR或DVS上連接的云臺(tái)；l 支持語(yǔ)音對(duì)講；l 支持音頻矩陣，可任意指定解碼音頻輸出口；l 支持PC機(jī)視頻信號(hào)上墻豐富的集成能力

25、l 支持ONVIF標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入設(shè)備；l 支持RTPRTSP協(xié)議進(jìn)行設(shè)備預(yù)覽；l 支持平臺(tái)以SDK方式集成設(shè)備。l 支持GB28181協(xié)議接入設(shè)備完備的運(yùn)維管理l 支持WEB方式訪問(wèn)、配置和管理；l 支持遠(yuǎn)程獲取和配置參數(shù)，支持遠(yuǎn)程導(dǎo)出和導(dǎo)入?yún)?shù)；l 支持遠(yuǎn)程獲取系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)日志；l 支持遠(yuǎn)程重啟、恢復(fù)默認(rèn)配置、升級(jí)等日常維護(hù)。2) DS-6400HD-TDS-6400HD-T系列的視音頻解碼器是專(zhuān)為高清監(jiān)控系統(tǒng)的部署與管理而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)解碼器，基于TI Netra處理器，采用Linux操作系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。DS-6400HD-T支持高清800W及以下分辨率網(wǎng)絡(luò)視頻的解碼；支持DVI-I、

26、VGA、HDMI、BNC接口解碼輸出；支持多種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、多種碼流的傳輸方式，為大型電視墻解碼服務(wù)提供強(qiáng)有力的支持。主要功能如下：l DS-6401HD-T支持HDMI、VGA、BNC三種輸出接口；l DS-6404HD-T、DS-6408HD-T、 DS-6410HD-T、DS-6412HD-T、DS-6416HD-T支持DVI（可以轉(zhuǎn)HDMI或者VGA）、BNC兩種輸出接口。l DVI、HDMI、VGA輸出分辨率最高都支持1920*1080；l 支持H.264、MPEG4、MPEG2等主流的編碼格式；l 支持PS、RTP、TS、ES等主流的封裝格式；l 支持H.264的Baseline、

27、Main、High-profile編碼級(jí)別；l 支持G.722、G.711A、G.726、G.711U、MPEG2-L2、AAC音頻格式的解碼；l 支持語(yǔ)音對(duì)講。l 支持智能模式，支持智能碼流解碼顯示，支持區(qū)域入侵等9種智能行為分析，智能回放l HDMI和VGA輸出分辨率最高都支持1920*1080；l 支持主動(dòng)解碼和被動(dòng)解碼兩種解碼模式；l 支持直連前端設(shè)備和通過(guò)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)的方式獲取網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)據(jù)；l 支持大屏拼接功能，最多支持2*2、2*3、3*2、2*4、4*2的大屏拼接；l 支持遠(yuǎn)程錄像文件的解碼輸出；l 支持透明通道傳輸，可遠(yuǎn)程控制DVR或DVS上連接的云臺(tái)。l 支持國(guó)標(biāo)GB28181協(xié)

28、議接入設(shè)備；l 支持ONVIF標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入設(shè)備；l 支持RTPRTSP協(xié)議進(jìn)行設(shè)備預(yù)覽；l 支持平臺(tái)以SDK方式集成設(shè)備。5.2.2 圖像處理器?？低曌灾餮邪l(fā)的圖像處理器DS-C10S系列控制器是新一代基于FPGA的純硬件圖像處理設(shè)備。它與傳統(tǒng)的控制器相比，擁有全新的系統(tǒng)構(gòu)架、數(shù)據(jù)交換體系、數(shù)據(jù)處理方式和設(shè)備結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)帶寬高，支持多路高清信號(hào)的接入和實(shí)時(shí)處理，是一款性能強(qiáng)大的高端圖像處理設(shè)備。采用主控板加輸入和輸出板的結(jié)構(gòu)，使輸入輸出端口數(shù)量和端口類(lèi)型可以任意配置，能夠在多個(gè)顯示終端上同時(shí)顯示多個(gè)動(dòng)態(tài)畫(huà)面，主要用于大屏幕拼接顯示系統(tǒng)，是系統(tǒng)的核心顯示控制設(shè)備。1) 硬件結(jié)構(gòu)l 4U、8U、1

29、3U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，滿足各種規(guī)模的監(jiān)控需求l 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架式設(shè)計(jì)，運(yùn)營(yíng)級(jí)ATCA機(jī)箱系統(tǒng)；l 插拔式模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)需求靈活擴(kuò)展；l 業(yè)務(wù)模塊支持熱插拔、雙電源冗余、智能風(fēng)扇自動(dòng)調(diào)溫，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。2) 主要功能：l 支持VGA、DVI、HDMI、BNC、SDI、YPbPr、超高清、DisplayPort及IP源多種信號(hào)源采集；l 輸入板單板支持2路800W（2路600w或2路500W或8路1080P或16路720P或32路D1）網(wǎng)絡(luò)信號(hào)解碼上墻，且支持本地錄像文件回放上墻；l 單個(gè)輸出口支持1/4/9/16畫(huà)面分割；l 支持圖層疊加，最大支持6個(gè)圖層，其中包括一個(gè)虛擬LED圖層和一個(gè)底圖圖層，L

30、ED字體大小及背景顏色可調(diào)，可選擇LED滾動(dòng)方式，底圖分辨率可高達(dá)16384*8192；l 用戶(hù)管理支持信號(hào)源與電視墻區(qū)域操作權(quán)限設(shè)置；l 支持HD/3G SDI同步輸出顯示；l 內(nèi)置矩陣功能，可支持單個(gè)信號(hào)源開(kāi)多個(gè)窗口同時(shí)顯示；l 支持ipad客戶(hù)端、WEB控制。5.2.3 視頻綜合平臺(tái)視頻綜合平臺(tái)B20系列是參考ATCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture 高級(jí)電信計(jì)算架構(gòu))標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，支持模擬及數(shù)字視頻的矩陣切換、視音頻編解碼、集中存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)預(yù)覽等功能，是一款集圖像處理、網(wǎng)絡(luò)功能、日志管理、設(shè)備維護(hù)于一體的電信級(jí)綜合

31、處理平臺(tái)。使用綜合平臺(tái)不僅可以讓使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔，也讓安裝調(diào)試，維護(hù)變得容易，并且具有良好的兼容性以及擴(kuò)展性，可廣泛應(yīng)用于各種視頻監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目。圖27. B20圖片5.3 大屏幕顯示系統(tǒng)隨著自動(dòng)化和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，監(jiān)控中心對(duì)信息顯示的要求越來(lái)越高，其中大屏幕顯示系統(tǒng)作為集中信息顯示的交流平臺(tái)，可以將各種監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)圖、文信息和視頻信號(hào)等進(jìn)行集中顯示，在實(shí)時(shí)調(diào)度、會(huì)商、決策及信息反饋等方面都起到了重要作用。?？低暣笃聊伙@示系統(tǒng)以系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)工程、自動(dòng)化控制等理論為指導(dǎo)，將國(guó)際最卓越的高清晰數(shù)字顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)解碼技術(shù)、客戶(hù)端等融合為一體，使整套系統(tǒng)成為一個(gè)高亮度、高分辨率、高清

32、晰度、智能化控制、操作先進(jìn)的大屏幕顯示系統(tǒng)。能夠很好地與用戶(hù)監(jiān)控系統(tǒng)、指揮調(diào)度系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)等連接集成，形成一套功能完善、技術(shù)先進(jìn)的交互式信息顯示及管理平臺(tái)。目前市面有三種主流拼接屏（LCD、LED和 DLP），下表對(duì)三種大屏幕拼接產(chǎn)品的核心技術(shù)參數(shù)和性能方面的特點(diǎn)做了對(duì)比。表2 大屏對(duì)比表屏幕類(lèi)別液晶顯示屏（LCD）LED顯示屏背投顯示單元DLP工業(yè)監(jiān)視器說(shuō)明物理縫隙最小3.5mm無(wú)縫隙0.5mm無(wú)拼接概念原理 背光源投射 自發(fā)光 背光源投射背光源投射物理分辨率1920X1080240點(diǎn)（W）X180點(diǎn)（H）1920X10801920X1080LED廣告屏像素間距能小能做到1.0mm，但

33、還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LCD的0.53025mm，同等面積下LCD像素點(diǎn)越多，點(diǎn)數(shù)越多，畫(huà)面就越精細(xì)，這對(duì)圖像顯示至關(guān)重要亮度高 (500cd或800cd)300cd-1500cd任意可調(diào)） 低(300cd或700cd)較低，一般350 cd/m2左右高對(duì)比度可以更有效的凸顯畫(huà)面本身的層次感，畫(huà)面過(guò)度更顯細(xì)膩，有助于觀看者有效捕捉到畫(huà)面中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。對(duì)比度4500：1高 8000:12000：11200：1高對(duì)比度可以更有效的凸顯畫(huà)面本身的層次感，畫(huà)面過(guò)度更顯細(xì)膩，有助于觀看者有效捕捉到畫(huà)面中的每一個(gè)細(xì)節(jié)?？梢暯嵌?78/178160/160170/110低尺寸小于80寸 任意大小 小于80寸尺寸豐富

34、功耗170W高（1000W/m2）低較高刷新頻率1000HZ大于2000HZ160HZ低響應(yīng)時(shí)間中等 毫秒級(jí) 極小 納秒級(jí) 中等 毫秒級(jí)慢使用壽命60000小時(shí)小時(shí)60000小時(shí)60000小時(shí)造價(jià)便宜貴稍貴便宜5.3.1 LCD顯示單元LCD （ Liquid Crystal Display 的簡(jiǎn)稱(chēng)）顯示器, 是利用液狀晶體在電壓的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理進(jìn)行顯示的技術(shù)。由于組成屏幕的液狀晶體在同一點(diǎn)上可以顯示紅、綠、藍(lán)三基色，或者說(shuō)液晶的一個(gè)點(diǎn)是由三個(gè)點(diǎn)疊加起來(lái)的，它們按照一定的順序排列，通過(guò)電壓來(lái)刺激這些液狀晶體，就可以呈現(xiàn)出不同的顏色，不同比例的搭配可以呈現(xiàn)出千變?nèi)f化的色彩。液晶本身是不發(fā)光

35、的，它靠背光管來(lái)發(fā)光，因此液晶屏的取決于背光管。由于液晶采用點(diǎn)成像的原因，因此屏幕里面構(gòu)成的點(diǎn)越多，成像效果越精細(xì)，縱橫的點(diǎn)數(shù)就構(gòu)成了液晶電視的分辨率，分辨率越高，效果越好。主要用于對(duì)顯示效果要求不高的場(chǎng)合，包括：一般的視頻畫(huà)面監(jiān)控場(chǎng)合，如金融單位監(jiān)控中心，商場(chǎng)、車(chē)站、小區(qū)的監(jiān)視中心等。優(yōu)點(diǎn)：具有顏色鮮艷、高亮度、高對(duì)比度、高分辨率、厚度薄、重量輕、低能耗、長(zhǎng)壽命、無(wú)輻射等缺點(diǎn)：拼縫大，做拼接墻時(shí)整體顏色亮度一至性比較難統(tǒng)一，調(diào)試難度大。尺寸：超窄邊拼接屏,46寸、47寸、55寸、60寸.工業(yè)監(jiān)視器，19寸110寸全系列圖28. LCD屏構(gòu)造5.3.2 DLP顯示單元DLP是“Digital

36、Lighting Progress”的縮寫(xiě)。它的意思為數(shù)字光處理，也就是說(shuō)這種技術(shù)要先把影像訊號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字處理，然后再把光投影出來(lái)。它是基于德儀公司開(kāi)發(fā)的數(shù)字微反射鏡器件DMD來(lái)完成顯示數(shù)字可視信息的最終環(huán)節(jié)，而DMD則是Digital Micromirror Device的縮寫(xiě)，字面意思為數(shù)字微鏡元件，這是指在DLP技術(shù)系統(tǒng)中的核心光學(xué)引擎心臟采用的數(shù)字微鏡晶片，它是在CMOS的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體制程上，加上一個(gè)可以調(diào)變反射面的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)形成的器件。圖29. 投影機(jī)芯工作原理DLP背投拼接作為傳統(tǒng)拼接產(chǎn)品的老大，以其完美的拼縫和畫(huà)面高度的一致和完整性，一直雄踞在高端行業(yè)應(yīng)用中，是其他拼接產(chǎn)品所無(wú)法撼動(dòng)的

37、，在采用了LED背光源后的DLP擁有了更加出色的畫(huà)面可調(diào)性，DLP的拼縫優(yōu)勢(shì)是不言而喻的，最小可以控制在0.1mm，最大也不會(huì)超過(guò)0.5mm,一般像集控中心、調(diào)度中心等項(xiàng)目要顯示GPS或GIS地圖時(shí)，DLP是首選產(chǎn)品，當(dāng)然，DLP拼接也有自身的不足，比如亮度低、體積大，占用空間大，后期維護(hù)成本高等.尺寸：50寸、60寸、67寸、70寸、72寸、80寸、84寸光源；UHP光源、LED光源、激光光源5.3.3 LED顯示單元（Full color LED display screen）：它是一種通過(guò)控制RGB半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，由很多個(gè)RGB三色的發(fā)光二極管組成，每個(gè)像素組合均有RGB二極

38、管，自發(fā)光的方式，靠每組像素?zé)舻牧翜鐏?lái)顯示不同顏色的全彩畫(huà)面。用來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。圖30. LED顯示屏優(yōu)點(diǎn)：能真正做到無(wú)縫拼接，整個(gè)畫(huà)面均勻一致，無(wú)分割，沒(méi)有黑線,可任意角度拍攝不受環(huán)境光影響,可支持低亮情況使用，保護(hù)使用者的眼睛色彩表現(xiàn)能力更強(qiáng),整屏的亮度、色度一致性高,無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，即節(jié)能又環(huán)保占用空間小缺點(diǎn)：同等面積下物理分辨率在顯示產(chǎn)品里最低。尺寸：點(diǎn)間距P1.0P16各系列產(chǎn)品、室內(nèi)、室外均正常出貨，能滿足各種用戶(hù)需求。第 六 章 傳輸系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)起到連接前端和平臺(tái)的橋梁作用，也是系統(tǒng)關(guān)鍵的部分，傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能直接決定著系統(tǒng)監(jiān)控中

39、心圖像和數(shù)據(jù)的質(zhì)量。6.1 傳輸網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)6.1.1 設(shè)計(jì)思路1) 采用新一代、主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)往往能提供更高的性能，而且有更長(zhǎng)的產(chǎn)品生命周期，便于維護(hù)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是按核心層、匯聚層、接入層分級(jí)設(shè)計(jì)，但是隨著網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)向扁平型方向發(fā)展，采用核心、接入層設(shè)計(jì)。2) 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)需要按照模塊化、結(jié)構(gòu)化的原則設(shè)計(jì)，便于今后擴(kuò)容和升級(jí)。3) 針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全隱患，系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)多種安全措施保障系統(tǒng)的安全。6.1.2 設(shè)計(jì)要求1) 網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議要求系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)支持 IP 協(xié)議，傳輸層應(yīng)支持TCP 和UDP 協(xié)議。 2) 媒體傳輸協(xié)議要求視音頻流在基于IP的網(wǎng)

40、絡(luò)上傳輸時(shí)應(yīng)支持RTP/RTCP協(xié)議；視音頻流的數(shù)據(jù)封裝格式應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。3) 信息傳輸延遲時(shí)間當(dāng)信息（包括視音頻信息、控制信息及報(bào)警信息等）經(jīng)由 IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，端到端的信息延遲時(shí)間（包括發(fā)送端信息采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息接收端解碼、顯示等過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間）應(yīng)滿足要求： 前端設(shè)備與信號(hào)直接接入的監(jiān)控中心相應(yīng)設(shè)備間端到端的信息延遲時(shí)間應(yīng)不大于2s。前端設(shè)備與用戶(hù)終端設(shè)備間端到端的信息延遲時(shí)間應(yīng)不大于4s。4) 網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足前端設(shè)備接入監(jiān)控中心、監(jiān)控中心互聯(lián)、用戶(hù)終端接入監(jiān)控中心的帶寬要求，并留有余量。l 前端系統(tǒng)帶寬系統(tǒng)帶寬需求與分辨率和幀率兩個(gè)因素密切相關(guān)，

41、根據(jù)實(shí)際所需圖像的實(shí)時(shí)性、流暢性要求不同，可對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置。通常系統(tǒng)要求在25幀/s 幀率情況下，CIF（分辨率352×288）碼流為512Kbps，D1（分辨率720×576）碼流大小約為2Mbps，720P（分辨率1280×720）碼流大小約為4Mbps，1080P（分辨率1920×1080）碼流大小約為8Mbps?，F(xiàn)階段，利用最新H.265編碼技術(shù)技術(shù)可使1080p高清圖像壓縮到2M碼流，High profile H.264技術(shù)則可使1080p高清圖像壓縮到4M碼流。l 中心系統(tǒng)帶寬中心服務(wù)平臺(tái)帶寬計(jì)算主要有兩部分，一部分為前端設(shè)備上傳的視頻流，另

42、一部分為中心服務(wù)平臺(tái)向客戶(hù)端分發(fā)的視頻流。根據(jù)本方案設(shè)計(jì)，建議的帶寬如下：電廠平臺(tái)的上行帶寬20Mbps，下行帶寬50Mbps；區(qū)域中心平臺(tái)的上行帶寬20Mbps，下行帶寬100Mbps。5) 網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) IP 網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量（如傳輸時(shí)延、包丟失率、包誤差率、虛假包率等）應(yīng)符合如下要求：l 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延上限值為 400ms；l 時(shí)延抖動(dòng)上限值為 50ms；l 丟包率上限值為1×10-3；l 包誤差率上限值為1×10-4。6.2 網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)設(shè)計(jì)6.2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)監(jiān)控傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要作用是接入各類(lèi)監(jiān)控資源，為中心管理平臺(tái)的各項(xiàng)應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障，能夠更好的服務(wù)于各類(lèi)用戶(hù)

43、。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖31. 整體組網(wǎng)拓?fù)鋱D1) 核心層核心層是負(fù)責(zé)承載區(qū)域中心與電廠中心的視頻傳輸核心，主要功能是作為高速互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)主干，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)優(yōu)化分組吞吐量，優(yōu)化傳輸性能等。核心層主要設(shè)備是核心交換機(jī)，作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中樞，核心交換機(jī)的配置性能較高。目前核心交換機(jī)一般都具備雙電源、雙引擎，故核心交換機(jī)一般不采用雙核心交換機(jī)部署方式，但是對(duì)于核心交換機(jī)的背板帶寬及處理能力要求較高。核心層設(shè)備承擔(dān)了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理的重要角色，根據(jù)實(shí)際可靠性級(jí)別可以選擇雙電源、主備控制引擎進(jìn)行硬件級(jí)的冗余備份，可以選擇多臺(tái)硬件核心設(shè)備組成N+1備份機(jī)制2) 匯聚層在區(qū)域分散的場(chǎng)景中，可以考慮使用增加一層匯

44、聚層交換機(jī)對(duì)接入層進(jìn)行匯聚，節(jié)省前端布線3) 接入層l 前端視頻資源接入前端網(wǎng)絡(luò)采用獨(dú)立的IP地址網(wǎng)段，完成對(duì)前端多種監(jiān)控設(shè)備的互聯(lián)。前端視頻資源通過(guò)IP傳輸網(wǎng)絡(luò)接入監(jiān)控中心或者數(shù)據(jù)機(jī)房進(jìn)行匯聚。前端網(wǎng)絡(luò)接入目前通常采用以下幾種方式：對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸，通常為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖接入的方式和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的PON接入方式；對(duì)于近距離接入，可采用直接接入交換機(jī)的方式。l 用戶(hù)接入對(duì)于用戶(hù)端接入交換機(jī)部分，需要增加相應(yīng)的用戶(hù)接入交換機(jī)，提供用戶(hù)接入服務(wù)。6.2.2 組網(wǎng)方式6.2.2.1 獨(dú)立式光纖收發(fā)器組網(wǎng)圖32. 獨(dú)立式光纖收發(fā)器組網(wǎng)6.2.2.2 插卡式光纖收發(fā)器組網(wǎng)圖33. 插卡式光纖收發(fā)器組網(wǎng)6.2.2.3

45、 光纖交換機(jī)組網(wǎng)圖34. 光纖交換機(jī)組網(wǎng)6.2.2.4 無(wú)線網(wǎng)橋組網(wǎng)圖35. 無(wú)線網(wǎng)橋組網(wǎng)6.2.2.5 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)（環(huán)網(wǎng)）圖36. 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)6.2.3 VLAN規(guī)劃VLAN就是虛擬局域網(wǎng)，隨著視頻專(zhuān)網(wǎng)中用戶(hù)和終端設(shè)備大規(guī)模接入，網(wǎng)絡(luò)廣播的流量呈幾何級(jí)數(shù)量增多，通過(guò)VLAN技術(shù)，把一定規(guī)模的用戶(hù)和終端歸納到一個(gè)廣播域當(dāng)中，從而限制視頻專(zhuān)網(wǎng)的廣播流量，提高帶寬利用率。每一個(gè)VLAN在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，可以二層和三層方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) ，二層VLAN 技術(shù)能將一組用戶(hù)歸納到一個(gè)廣播域當(dāng)中，從而限制廣播流量，提高帶寬利用率。三層VLAN 是基于IP協(xié)議，一組用戶(hù)歸納到一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，通過(guò)網(wǎng)

46、關(guān)與別的組進(jìn)行交換。在網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)VLAN規(guī)劃方面，一般可根據(jù)視頻用戶(hù)、前端設(shè)備、后臺(tái)設(shè)備等所屬的部門(mén)，以及具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用權(quán)限來(lái)劃分。在具體VLAN規(guī)劃中，應(yīng)合理規(guī)劃每一個(gè)VLAN中實(shí)際用戶(hù)數(shù)量。一般規(guī)劃VLAN資源參考如下幾個(gè)做法：1) VLAN1在所有設(shè)備上不啟用三層接口地址，不使用VLAN1承載實(shí)際業(yè)務(wù)或者作為網(wǎng)管VLAN。2) 全網(wǎng)每臺(tái)設(shè)備的網(wǎng)管VLAN可以使用同一個(gè)，方便設(shè)備預(yù)配置與日常管理。3) 我們一般建議按照每個(gè)區(qū)域進(jìn)行VLAN資源的劃分，所有IPC使用的VLAN均遵從所在區(qū)域的VLAN規(guī)劃。4) 盡管在不同的匯聚設(shè)備上使用相同的VLAN并不沖突，但是不允許這樣的做法，會(huì)對(duì)后期的維

47、護(hù)和故障的排除造成很大的困難。5) 如果建設(shè)網(wǎng)絡(luò)所使用的設(shè)備不能直接在端口上配置互聯(lián)用的IP地址，需要綁定相應(yīng)的VLAN的話，還需要單獨(dú)劃分出來(lái)一大段VLAN資源用于設(shè)備互聯(lián)，強(qiáng)烈建議全網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)用VLAN按照鏈路去劃分，每條鏈路使用一個(gè)互聯(lián)VLAN。注：交換機(jī)中標(biāo)記VLAN的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是12位，所以VLAN取值范圍是04095，通常0和4095是系統(tǒng)保留，1通常是交換機(jī)的默認(rèn)VLAN號(hào)。6.2.4 網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃IP地址的合理分配是保證網(wǎng)絡(luò)順利運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的關(guān)鍵，要充分考慮到地址空間的合理使用，保證實(shí)現(xiàn)最佳的網(wǎng)絡(luò)地址分配及業(yè)務(wù)流量的均勻分布。IP地址空間的分配與合理使用與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)

48、構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組織及路由有非常密切的關(guān)系，將對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可用性、可靠性與有效性產(chǎn)生顯著影響。因此在對(duì)網(wǎng)絡(luò)IP地址進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)的同時(shí)，應(yīng)充分考慮本地網(wǎng)對(duì)IP地址的需求，以滿足未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì)IP地址的需求。IP地址規(guī)劃原則：唯一性：一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)中不能有兩個(gè)主機(jī)采用相同的IP地址；這就需要選擇一個(gè)足夠大的IP地址范圍，不但能夠滿足現(xiàn)有的需要，同時(shí)能夠滿足未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)應(yīng)避免使用同一網(wǎng)段IP地址，以免造成IP地址沖突。簡(jiǎn)單性：地址分配應(yīng)簡(jiǎn)單易于管理，降低網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的復(fù)雜性，簡(jiǎn)化路由表項(xiàng)。連續(xù)性：連續(xù)地址在層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中易于進(jìn)行路徑疊合，大大縮減路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考慮到

49、擴(kuò)充，又要能做到連續(xù)。可擴(kuò)展性：地址分配在每一層次上都要留有余量，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)展時(shí)能保證地址疊合所需的連續(xù)性。靈活性：地址分配應(yīng)具有靈活性，以滿足多種路由策略的優(yōu)化，充分利用地址空間。6.2.5 路由總體規(guī)劃路由分為靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行選擇。靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定的路由表。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否則靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映，一般用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)中。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級(jí)最高。當(dāng)動(dòng)態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時(shí)，以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。動(dòng)態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，

50、利用收到的路由信息更新路由器表的過(guò)程。它能實(shí)時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。動(dòng)態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。其中最常用的動(dòng)態(tài)路由是OSPF (Open Shortest Path First）協(xié)議。6.2.6 網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬要求 視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬需求與分辨率和幀率兩個(gè)因素密切相關(guān)，根據(jù)實(shí)際所需圖像的實(shí)時(shí)性、流暢性要求不同，可對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置。通常視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求在25幀/s 幀率情況下，CIF（分辨率352×288）碼流為512Kbps，D1（分辨率720×576）碼流大小約為2Mbps，720P（分辨率1280×720）碼流大小約為4Mbps，1080P（分辨

51、率1920×1080）碼流大小約為8Mbps。如果使用high profile H.264編碼算法，720P可以達(dá)到2M碼流，1080P可以達(dá)到4M碼流?？紤]到網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程及其它應(yīng)用的開(kāi)銷(xiāo)，鏈路的可用帶寬理論值為鏈路帶寬的80%左右，為保障視頻圖像的高質(zhì)量傳輸，帶寬使用時(shí)建議采用輕載設(shè)計(jì)，輕載帶寬上限控制在鏈路帶寬的50%以?xún)?nèi)。6.2.6.1 萬(wàn)兆互聯(lián)鏈路傳輸鏈路帶寬取其50%輕載使用傳輸帶寬 ，可以確保有5000M的接入帶寬可以流暢使用。5000M÷4M=1250路，通過(guò)計(jì)算可以看出上行互聯(lián)鏈路最大帶寬可支持并發(fā)至少1250路200萬(wàn)像素1080P/4Mbps碼

52、流的高清視頻。6.2.6.2 千兆互聯(lián)鏈路傳輸鏈路帶寬取其50%輕載使用傳輸帶寬 ，可以確保有500M的接入帶寬可以流暢使用。500M÷4M=125路，通過(guò)計(jì)算可以看出上行互聯(lián)鏈路最大帶寬可支持并發(fā)至少125路200萬(wàn)像素1080P/4Mbps碼流的高清視頻。6.2.6.3 百兆互聯(lián)鏈路傳輸鏈路帶寬取其50%輕載使用傳輸帶寬 ，可以確保有50M的接入帶寬可以流暢使用。50M÷4M12路，通過(guò)計(jì)算可以看出上行互聯(lián)鏈路最大帶寬可支持并發(fā)至少12路200萬(wàn)像素1080P/4Mbps碼流的高清視頻。結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際需求，網(wǎng)絡(luò)帶寬規(guī)劃可做相應(yīng)調(diào)整。6.2.7 網(wǎng)絡(luò)可靠

53、性設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性是為了保證視頻在傳輸過(guò)程中，重要環(huán)節(jié)在出現(xiàn)設(shè)備損壞或失敗時(shí)，還能夠保證正常傳輸。網(wǎng)絡(luò)可靠性主要可從傳輸鏈路可靠性、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性?xún)蓚€(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。1) 傳輸鏈路可靠性傳輸鏈路的可靠性一般通過(guò)鏈路聚合技術(shù)來(lái)進(jìn)行保障。鏈路聚合設(shè)計(jì)增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，但是提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，使關(guān)鍵線路上實(shí)現(xiàn)了冗余功能。除此之外，鏈路聚合還可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。2) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性主要通過(guò)關(guān)鍵部件冗余備份、設(shè)備冗余備份、傳輸告警抑制和快速鏈路故障檢測(cè)來(lái)進(jìn)行保障。關(guān)鍵部件冗余備份是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供主控、電源等關(guān)鍵部件的1+1冗余備份；另外系統(tǒng)各單板及電源、風(fēng)扇模塊均具有熱插拔功能。這些設(shè)計(jì)使

54、得設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)嚴(yán)重異常時(shí)，系統(tǒng)能夠快速地恢復(fù)和作出反應(yīng)，從而提高系統(tǒng)的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間，盡可能地降低不可靠因素對(duì)正常業(yè)務(wù)的影響。設(shè)備冗余備份是指通過(guò)雙機(jī)虛擬化或虛擬路由器冗余協(xié)議等方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的冗余備份。一旦出現(xiàn)設(shè)備不可用的情況，可提供動(dòng)態(tài)的故障轉(zhuǎn)移機(jī)制，允許網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。傳輸告警抑制是指對(duì)告警進(jìn)行過(guò)濾和抑制，避免網(wǎng)絡(luò)頻繁振蕩，因?yàn)楫?dāng)接口啟動(dòng)快速檢測(cè)功能后，告警信息上報(bào)速度加快，會(huì)引起接口的物理層狀態(tài)頻繁在Up和Down之間切換。快速鏈路故障檢測(cè)是一套全網(wǎng)統(tǒng)一的檢測(cè)機(jī)制，用于快速檢測(cè)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中鏈路或者IP路由的轉(zhuǎn)發(fā)連通狀況。6.2.8 網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計(jì)在網(wǎng)絡(luò)邊緣考慮安全設(shè)計(jì)，進(jìn)

55、行防火墻部署； 安全與網(wǎng)絡(luò)密不可分，本方案中的安全設(shè)計(jì)部署采用了與網(wǎng)絡(luò)分區(qū)相同的安全域劃分整個(gè)方案的安全部署采用了目前應(yīng)用廣泛的“分布式安全部署”方法，如下圖右側(cè)所示：分布式安全部署具有以下優(yōu)勢(shì)：分散風(fēng)險(xiǎn)：傳統(tǒng)的集中式安全部署一般將防火墻旁掛在核心交換機(jī)兩側(cè)，這樣一旦防火墻出現(xiàn)故障，核心交換機(jī)內(nèi)的所有業(yè)務(wù)區(qū)都將不能訪問(wèn)，整個(gè)區(qū)域的所有業(yè)務(wù)均會(huì)中斷，風(fēng)險(xiǎn)和性能壓力都集中在防火墻上。而采用分布式部署后，防火墻出現(xiàn)故障只會(huì)影響到本區(qū)域的業(yè)務(wù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)和性能的分散，提高了整個(gè)數(shù)據(jù)中心的可靠性；靈活擴(kuò)展：分布式安全部署，核心交換機(jī)原則上不部署任何與業(yè)務(wù)分區(qū)之間的安全策略，可實(shí)現(xiàn)核心區(qū)與各業(yè)務(wù)分區(qū)之間的松耦合，在新增模塊或業(yè)務(wù)系統(tǒng)時(shí)，無(wú)需更改核心設(shè)備的配置，減小核心區(qū)出現(xiàn)故障的機(jī)率，保證核心區(qū)的高可靠與業(yè)務(wù)分區(qū)的靈活擴(kuò)展；簡(jiǎn)化安全策略部署：防火墻下移到各業(yè)務(wù)分區(qū)的出口，防火墻上部署的安全策略可大大簡(jiǎn)化，默認(rèn)僅需要?jiǎng)澐謨蓚€(gè)安全域（受信域與非受信域），采用白名單方式下發(fā)策略，減少了策略的交叉。6.2.9 網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)管理主要是從網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理、應(yīng)急操作管理和日常維護(hù)管理三個(gè)方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)劃進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明：1) 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主要是通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行信息采集和事件呈現(xiàn)，配合網(wǎng)絡(luò)系