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熱電廠無(wú)線工業(yè)電視方案的建設(shè)原則和技術(shù)特點(diǎn)

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1　概述

工業(yè)電視系統(tǒng)是輸煤系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，是一種先進(jìn)的、防范能力極強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。它可以通過(guò)攝像機(jī)及其輔助設(shè)備（鏡頭、云臺(tái)等）直接觀看被監(jiān)視場(chǎng)所的一切情況；可以把被監(jiān)視場(chǎng)所的圖像內(nèi)容、聲音內(nèi)容同時(shí)傳送到監(jiān)控中心，使被監(jiān)控場(chǎng)所一目了然。傳統(tǒng)的建設(shè)方案需要鋪設(shè)專(zhuān)用電纜或光纜，將視頻信號(hào)傳輸至監(jiān)控室。電纜消耗量、施工量巨大，進(jìn)而導(dǎo)致投資成本、人工成本增加，后期的維護(hù)工作量大，維護(hù)難度也較大。

本文提出了基于無(wú)線傳輸技術(shù)的熱電廠工業(yè)電視建設(shè)方案。該方案采用基于2.4G的無(wú)線視頻傳輸技術(shù)，結(jié)合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則和特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了熱電廠工業(yè)電視的無(wú)線傳輸。

2　無(wú)線工業(yè)電視建設(shè)原則

先進(jìn)性：目前主流的無(wú)線傳輸技術(shù)有WLAN、ZIGBEE等技術(shù)。為了確保整個(gè)系統(tǒng)保持一定的先進(jìn)性，系統(tǒng)采用的設(shè)備和技術(shù)能滿足以后的擴(kuò)充發(fā)展。

實(shí)用性：系統(tǒng)性能價(jià)格比高，可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，提高維護(hù)水平，保障監(jiān)控設(shè)備正常運(yùn)行。才用無(wú)線工業(yè)電視方案的初衷是為了減少電纜消耗量、減小施工難度，最終節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。因此，需要從投資角度和技術(shù)角度，選用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)方案。

開(kāi)放性：整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，采用通用的用戶接口，能與不同廠商的產(chǎn)品兼容。隨著熱電廠的不斷建設(shè)，在工業(yè)電視方案的建設(shè)初期，就須考慮該系統(tǒng)的開(kāi)放性和擴(kuò)展性，后續(xù)設(shè)備可以便捷的入網(wǎng)。

靈活性：系統(tǒng)構(gòu)成方式簡(jiǎn)單，功能配置靈活，充分利用現(xiàn)有資源，能滿足電廠不同的業(yè)務(wù)需要。無(wú)線工業(yè)電視方案在滿足生產(chǎn)需要的同時(shí)，亦可與電廠的安防系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，提高視頻內(nèi)容的共享性。

可靠性：系統(tǒng)安全可靠性高，有抗強(qiáng)干擾的能力。熱電廠往往運(yùn)行有大量機(jī)電設(shè)備，此類(lèi)設(shè)備往往具有較強(qiáng)的電磁輻射，并可能將此類(lèi)干擾通過(guò)電網(wǎng)耦合至其他設(shè)備，因此，無(wú)線工業(yè)電視選用設(shè)備，需要具備較強(qiáng)的看干擾能力。

穩(wěn)定性：該系統(tǒng)是一個(gè)規(guī)模大、設(shè)備復(fù)雜、使用率高的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，務(wù)必選用國(guó)內(nèi)外成熟的配套產(chǎn)品，確保系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定、可靠。熱電廠的生產(chǎn)工作是不間斷的，因此要求工業(yè)電視也是不間斷的，因此，無(wú)線工業(yè)電視的穩(wěn)定性需要方案的設(shè)計(jì)者認(rèn)真分析。

結(jié)合作者多年從事火力發(fā)電廠工作的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)電廠輸煤系統(tǒng)環(huán)境惡劣，粉塵大、圖象易受周?chē)h(huán)境干擾等特點(diǎn)，為確保電廠工業(yè)電視系統(tǒng)畫(huà)面圖像清晰、運(yùn)行可靠，本方案選用了性能優(yōu)良的著名電視監(jiān)控設(shè)備制造商的產(chǎn)品。

3　無(wú)線工業(yè)電視方案的主要特點(diǎn)

◆可靠地?zé)o線傳輸技術(shù)

系統(tǒng)基于2.4G技術(shù)的無(wú)線傳輸方案，組建MESH型無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)電視視頻信號(hào)的遠(yuǎn)程可靠傳輸。并具備自跳頻抗干擾技術(shù)，旨在適應(yīng)熱電廠復(fù)雜的電磁環(huán)境。本方案所使用無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)具備32個(gè)通信信道，各通信節(jié)點(diǎn)可實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前通訊質(zhì)量，在受干擾嚴(yán)重時(shí)，按照提前設(shè)定好的機(jī)制，與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的主節(jié)點(diǎn)，實(shí)時(shí)自跳頻通信，確保視頻信號(hào)的可靠傳輸。

◆先進(jìn)壓縮技術(shù)超長(zhǎng)時(shí)間錄像

熱電廠往往占地面積較大，設(shè)備種類(lèi)繁多，工業(yè)電視覆蓋范圍極廣，因此，會(huì)產(chǎn)生大量的視頻內(nèi)容。本系統(tǒng)采用國(guó)際先進(jìn)的MPEG4純硬件壓縮技術(shù)，壓縮比大，圖像質(zhì)量清晰，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間錄像，滿足系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間錄像的要求。同時(shí)，較大的壓縮比，也大大提高無(wú)線視頻信號(hào)的傳輸效率，減輕無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的同喜負(fù)擔(dān)。

◆多種存儲(chǔ)方式有效節(jié)省硬盤(pán)

大量的視頻內(nèi)容需要配套的存儲(chǔ)空間，系統(tǒng)可采用手動(dòng)錄像、定時(shí)錄像、告警錄像等多種錄像方式，用戶可根據(jù)實(shí)現(xiàn)情況選擇，避免一天24小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間錄像，有效節(jié)省硬盤(pán)空間，并達(dá)到節(jié)約成本的目的。

◆單幀回放抓拍重要事件留存

在一些重要事件的取證時(shí)，可對(duì)錄像文件進(jìn)行快、慢放及單幀回放抓拍功能。結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)通過(guò)工業(yè)電視進(jìn)行危險(xiǎn)源的檢測(cè)與識(shí)別，并自動(dòng)抓拍留存，為后續(xù)的故障定位、故障分析、設(shè)備維護(hù)提供第一手資料。

◆強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)功能輕松管理網(wǎng)點(diǎn)

系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，在控制室即可瀏覽到前端各區(qū)域的情況，可謂足不出戶便可輕松管理各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)，有效節(jié)省人力資源及物資資源。通過(guò)手機(jī)APP，不同級(jí)別用戶可在其權(quán)限范圍內(nèi)，隨時(shí)查看工業(yè)電視內(nèi)容，大大提高系統(tǒng)的使用便捷度。

◆遠(yuǎn)程報(bào)警功能安心無(wú)人值守

系統(tǒng)的遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)功能保證了報(bào)警數(shù)據(jù)的有效遠(yuǎn)程傳輸，各控制室的值班人員無(wú)須到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)便可知現(xiàn)場(chǎng)情況，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。并可提高處理告警事件的效率，減少損失。

◆完全模塊設(shè)計(jì)穩(wěn)定平滑升級(jí)

系統(tǒng)采取模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊獨(dú)立工作，成為系統(tǒng)每個(gè)重要環(huán)節(jié)，如果須增加或減少某一個(gè)模塊，并不影響系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定平滑的升級(jí)。當(dāng)前，工業(yè)電視相關(guān)產(chǎn)品種類(lèi)豐富，本方案具備多種通用標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議，便于不同廠家的工業(yè)電視配套產(chǎn)品成功的加入到無(wú)線工業(yè)電視系統(tǒng)中。

4　無(wú)線工業(yè)電視安全防護(hù)體系

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提發(fā)展，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸所面對(duì)的安全隱患也越來(lái)越多，因此需要不斷完善無(wú)線工業(yè)電視的安全防護(hù)體系，保障無(wú)線工業(yè)電視的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1)為了確保無(wú)線工業(yè)電視系統(tǒng)的安全性和保密性，必須合理規(guī)劃、謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)；同時(shí)，盡可能采用當(dāng)前的先進(jìn)技術(shù)和手段，如虛擬網(wǎng)絡(luò)、防火墻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、密鑰技術(shù)等，在系統(tǒng)的各個(gè)層面加以防范；另外，在系統(tǒng)的日常運(yùn)行管理中，規(guī)范的管理手段、完善的安全管理制度，也是系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障。

2)采用用戶認(rèn)證方案，為無(wú)線工業(yè)電視系統(tǒng)設(shè)置多類(lèi)賬戶，分別設(shè)置相應(yīng)的訪問(wèn)權(quán)限，同時(shí)，對(duì)工業(yè)電視所監(jiān)控區(qū)域，進(jìn)行安全等級(jí)劃分，使得不同級(jí)別用戶，只能訪問(wèn)其權(quán)限允許的監(jiān)控區(qū)域。實(shí)行賬戶的分級(jí)管理，更有利于無(wú)線工業(yè)電視系統(tǒng)管理維護(hù)工作的權(quán)責(zé)制管理。

3)無(wú)線工業(yè)電視系統(tǒng)防護(hù)體系建設(shè)應(yīng)遵循以下原則：系統(tǒng)內(nèi)外網(wǎng)間采用物理隔離設(shè)備進(jìn)行隔離；信息系統(tǒng)將以實(shí)現(xiàn)等級(jí)保護(hù)為基本出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行安全防護(hù)體系的建設(shè)，嚴(yán)格按照國(guó)家等級(jí)保護(hù)基本要求進(jìn)行安全防護(hù)措施設(shè)計(jì)。

5　小結(jié)

本文提出了一種以無(wú)線技術(shù)為基礎(chǔ)的熱電廠工業(yè)電視技術(shù)方案，該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度高、便于組網(wǎng)，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了大量人力物力。同時(shí)，為無(wú)線技術(shù)在熱電廠的應(yīng)用打開(kāi)了新的思路。

[1]葉劍.探討無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建設(shè)及維護(hù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014,23(12).

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