大唐河南清潔能源有限責(zé)任公司 段偉康

風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)

大唐河南清潔能源有限責(zé)任公司 段偉康

風(fēng)力發(fā)電廠的運(yùn)行管理由于其風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所占地域?qū)掗煛⑦\(yùn)行維護(hù)人員比較少、交通不便、設(shè)備造價(jià)高等因素而受限制，日常工作中對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備及時(shí)監(jiān)控和巡視是十分必要的。云陽(yáng)風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)運(yùn)行實(shí)踐，綜合自動(dòng)化技術(shù)利用和視頻監(jiān)控技術(shù)，建立起現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，較好地解決了運(yùn)行人員不足，工作量大的問題，設(shè)備安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行大大提高，增加了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)各設(shè)備可用率。

風(fēng)電場(chǎng)；視頻監(jiān)控；風(fēng)機(jī)監(jiān)控

1.前言

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是由高清紅外攝像機(jī)、傳輸通道、控制系統(tǒng)、顯示裝置、錄像功能等5大模塊組成。高清紅外攝像機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將視頻圖像及相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)戒浵裨O(shè)備和后臺(tái)監(jiān)控客服的。通過后臺(tái)監(jiān)控客戶端，運(yùn)行維護(hù)人員可發(fā)出指令，控制云臺(tái)高清紅外攝像機(jī)的上、下、左、右的動(dòng)作，以及改變高清紅外攝像機(jī)調(diào)焦變倍。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種進(jìn)幾年新型的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，它利用的技術(shù)有：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、視頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)升壓站站以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)采用高清紅外攝像機(jī)拍攝的視頻圖像通過網(wǎng)絡(luò)輸?shù)斤L(fēng)力發(fā)電場(chǎng)升壓站中控室內(nèi)，使風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)升壓站中控室的運(yùn)行維護(hù)管理人員可以通過視頻監(jiān)控主機(jī)上的監(jiān)控畫面對(duì)升壓站內(nèi)各配電間電氣設(shè)備以及全場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，從而確保風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)升壓站以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全可靠運(yùn)行和安全生產(chǎn)。

風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)由于設(shè)計(jì)是無(wú)人值守少人值班的值班方式，而且風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的占地面積比較廣，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作一般都是燈塔工作，運(yùn)行維護(hù)人員在工作中工作強(qiáng)度極大，相關(guān)信息傳遞及時(shí)性要求高，設(shè)備穩(wěn)定可靠安全運(yùn)行時(shí)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的監(jiān)控要求也非常高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的電廠，因此風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的。

2.云陽(yáng)風(fēng)電場(chǎng)概述

大唐清潔能源有限責(zé)任公司云陽(yáng)風(fēng)電場(chǎng)工程分二期設(shè)計(jì)，總設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為110MW，安裝55臺(tái)單機(jī)容量為2MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，預(yù)計(jì)每年向電網(wǎng)提供20000多萬(wàn)kW·h的清潔可再生能源。云陽(yáng)風(fēng)電場(chǎng)已于2013年4月開工建設(shè)，2014年投產(chǎn)運(yùn)行，現(xiàn)在二期工程正在建設(shè)，同時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)也在安裝中。

大唐郟縣云陽(yáng)風(fēng)電場(chǎng)在平頂山的榮耀落戶，將為多姿多彩的鷹城增添了一道美麗的風(fēng)景線。大唐人將在“務(wù)實(shí)、奉獻(xiàn)、創(chuàng)新、奮進(jìn)”的大唐精神引領(lǐng)下，以“快樂工作，健康生活”的管理理念，創(chuàng)建一個(gè)溫馨和諧的快樂風(fēng)電，擔(dān)負(fù)起社會(huì)責(zé)任，向社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)、清潔、可靠的綠色電力。

3.系統(tǒng)概述

在設(shè)計(jì)時(shí)，我們采用了基于IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)高清紅外攝像自帶語(yǔ)音對(duì)角功能的攝像機(jī)機(jī)，預(yù)計(jì)后期加裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒門禁刷卡自帶語(yǔ)音攝像功能的整套系統(tǒng)，本著成本低、功能齊全的宗旨設(shè)計(jì)本方案。

云陽(yáng)風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)中利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，更好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以及站內(nèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。利用風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)配合風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程scada系統(tǒng)才能使運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷掌握升壓站站內(nèi)各變電設(shè)備以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整體運(yùn)行情況及的主要手段。

由于大部分風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，通信不是特變良好，由于本設(shè)計(jì)中所用的網(wǎng)路數(shù)字高清攝像頭自帶語(yǔ)音對(duì)講功能，解決了運(yùn)行維護(hù)人員在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上工作時(shí)聯(lián)系不到升壓站值班人員的這一不安全風(fēng)險(xiǎn)，降低了人員聯(lián)系不上而可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)因素，與此同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)值班人員還可以通過視頻監(jiān)控畫面時(shí)刻對(duì)檢修人員進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)其誤操作是可以利用對(duì)講功能即可阻止其行為，有效的提高人員和風(fēng)機(jī)的穩(wěn)點(diǎn)、安全、可靠運(yùn)行。

在電力企業(yè)中，由于誤操作、誤入帶電間隔的人身傷亡事故頻繁發(fā)生，本設(shè)計(jì)中在各配電間門以及各風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒門安裝帶有視頻監(jiān)控的門禁系統(tǒng)能有效降低由于誤入帶電間隔個(gè)發(fā)生的人身傷亡事故。

4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.1 系統(tǒng)組成

本設(shè)計(jì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由6部分組成，分別為高清紅外網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、門禁設(shè)備、可視對(duì)講設(shè)備報(bào)警設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、升壓站主控室遠(yuǎn)程主機(jī)、錄像設(shè)備。

本設(shè)計(jì)使用的是iVMS-4200客戶端，iVMS-4200客戶端是?？低曂瞥龅囊豢钆c嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備配套使用的應(yīng)用軟件。它可與DVR、NVR、IPC、IPD、DVS、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備、報(bào)警設(shè)備、門禁設(shè)備、可視對(duì)講設(shè)備等配套使用，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（預(yù)覽、回放、云臺(tái)等操作），提供靈活、多樣的部署方案，滿足中、小型項(xiàng)目中各種不同環(huán)境的需求。

本設(shè)計(jì)中利用風(fēng)機(jī)出線集電線路中架空地線的通訊,將高清紅外攝像機(jī)攝取的監(jiān)控圖像、門禁設(shè)備、視對(duì)講設(shè)備報(bào)警設(shè)備中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字編碼并通過風(fēng)機(jī)出線集電線路中架空地線的通訊進(jìn)行傳輸。在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中控室錄像設(shè)備中進(jìn)行數(shù)字存儲(chǔ)，以便于事故回放及相關(guān)分析，于此同時(shí)將此數(shù)字信號(hào)通過解碼器還原成模擬信號(hào)輸入中控室監(jiān)控主機(jī)，從客戶端中得到清晰的可視視頻圖像及相關(guān)對(duì)講和報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)。錄像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)完成對(duì)視頻采集、壓縮、控制、檢索、回放、存儲(chǔ)、傳輸、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等強(qiáng)大功能。

另外，系統(tǒng)可加裝風(fēng)力設(shè)備間、風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒內(nèi)照明的門接點(diǎn)，與現(xiàn)有照明開關(guān)進(jìn)行并聯(lián)。當(dāng)門被打開時(shí)室內(nèi)或塔筒內(nèi)照明燈亮，門關(guān)閉時(shí)照明燈自動(dòng)熄滅。而且本設(shè)計(jì)使用的紅外網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)可以設(shè)定移動(dòng)偵測(cè)等相關(guān)識(shí)別的功能，當(dāng)人員進(jìn)入設(shè)備間或塔筒內(nèi)時(shí)，或監(jiān)測(cè)的相關(guān)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)行報(bào)警錄像，有效的減少財(cái)產(chǎn)損失和事故的發(fā)生。

4.2 功能概述

iVMS-4200是為海康網(wǎng)絡(luò)安防設(shè)備管理開發(fā)的軟件應(yīng)用程序，適用于嵌入式網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、NVR、IP Camera、IP Dome、報(bào)警主機(jī)、門禁設(shè)備、可視對(duì)講設(shè)備和解碼設(shè)備以及視音頻編解碼卡，支持實(shí)時(shí)預(yù)覽、遠(yuǎn)程配置設(shè)備參數(shù)、錄像存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程回放和下載、報(bào)警信息接收和聯(lián)動(dòng)日志查詢等多種功能。風(fēng)機(jī)分支環(huán)網(wǎng)和1條站內(nèi)分支環(huán)網(wǎng)，二期工程使用1條主干環(huán)網(wǎng)帶4條分支環(huán)網(wǎng)和1條站內(nèi)分支環(huán)網(wǎng)，設(shè)計(jì)通訊系統(tǒng)的主干網(wǎng)采用2臺(tái)1000M的工業(yè)以太網(wǎng)光纖交換機(jī)組成雙環(huán)自愈環(huán)網(wǎng)，分支環(huán)網(wǎng)均采用100M以太環(huán)網(wǎng)光纖交換機(jī)，以確保保證整個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的通訊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通暢，無(wú)阻塞和中斷的事故發(fā)生。

圖1 報(bào)警設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景

圖2 可視對(duì)講設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景

圖3 門禁設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景

4.3 通信線路

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通訊系統(tǒng)采用主干環(huán)網(wǎng)分支環(huán)網(wǎng)的通訊模式，根據(jù)云陽(yáng)風(fēng)電場(chǎng)共兩期工程的設(shè)計(jì)，一期使用1條主干環(huán)網(wǎng)帶3條風(fēng)機(jī)分支環(huán)網(wǎng)和1條站內(nèi)分支環(huán)網(wǎng)，二期工程使用1條主干環(huán)網(wǎng)帶4條分支環(huán)網(wǎng)和1條站內(nèi)分支環(huán)網(wǎng)，設(shè)計(jì)通訊系統(tǒng)的主干網(wǎng)采用2臺(tái)1000M的工業(yè)以太網(wǎng)光纖交換機(jī)組成雙環(huán)自愈環(huán)網(wǎng)，分支環(huán)網(wǎng)均采用100M以太環(huán)網(wǎng)光纖交換機(jī)，以確保保證整個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的通訊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通暢，無(wú)阻塞和中斷的事故發(fā)生。

4.4 應(yīng)用場(chǎng)景拓?fù)鋱D（見圖1、圖2、圖3）

5.結(jié)論

本設(shè)計(jì)安裝并使用之后，通過設(shè)立在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中控室的監(jiān)控主機(jī)，運(yùn)行維護(hù)值班人員對(duì)風(fēng)電場(chǎng)升壓站站內(nèi)設(shè)備間以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)控，大大減少了運(yùn)行維護(hù)人員的巡檢次數(shù)和工作強(qiáng)度，同時(shí)升壓站站內(nèi)的運(yùn)行設(shè)備和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組巡視的及時(shí)性提高到隨時(shí)巡視，同時(shí)本設(shè)計(jì)中報(bào)警設(shè)備應(yīng)用、可視對(duì)講設(shè)備應(yīng)用、門禁設(shè)備應(yīng)用有效的保證了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)站內(nèi)變電設(shè)別以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，大大提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可利用率，同時(shí)也降低人身傷亡事故的發(fā)生。

[1]定安防公司．海康威視網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控iVMS-4200 V2．6．1．6河北中厚電子科技有限公司,2017．

[2]李進(jìn)．高校電子視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建性研究[J]．考試周刊,2013．

[3]謝仲華．無(wú)線可視頭盔在風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程巡檢中的應(yīng)用探索．國(guó)際新能源網(wǎng)．風(fēng)電技術(shù)．2016．