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)電廠的運行管理由于其風(fēng)力發(fā)電機組所占地域?qū)掗?、運行維護人員比較少、交通不便、設(shè)備造價高等因素而受限制，日常工作中對風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)備及時監(jiān)控和巡視是十分必要的。云陽風(fēng)電場根據(jù)運行實踐，綜合自動化技術(shù)利用和視頻監(jiān)控技術(shù)，建立起現(xiàn)場實時監(jiān)控系統(tǒng)，較好地解決了運行人員不足，工作量大的問題，設(shè)備安全、穩(wěn)定、可靠運行大大提高，增加了風(fēng)力發(fā)電場各設(shè)備可用率。

風(fēng)電場；視頻監(jiān)控；風(fēng)機監(jiān)控

1.前言

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是由高清紅外攝像機、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)備和后臺監(jiān)控客服的。通過后臺監(jiān)控客戶端，運行維護人員可發(fā)出指令，控制云臺高清紅外攝像機的上、下、左、右的動作，以及改變高清紅外攝像機調(diào)焦變倍。

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

風(fēng)力發(fā)電場由于設(shè)計是無人值守少人值班的值班方式，而且風(fēng)電場風(fēng)力發(fā)電機組的占地面積比較廣，風(fēng)力發(fā)電場風(fēng)力發(fā)電機組的工作一般都是燈塔工作，運行維護人員在工作中工作強度極大，相關(guān)信息傳遞及時性要求高，設(shè)備穩(wěn)定可靠安全運行時對風(fēng)力發(fā)電機組的監(jiān)控要求也非常高，遠遠高于一般的電廠，因此風(fēng)力發(fā)電場安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的。

2.云陽風(fēng)電場概述

大唐清潔能源有限責(zé)任公司云陽風(fēng)電場工程分二期設(shè)計，總設(shè)計裝機容量為110MW，安裝55臺單機容量為2MW的風(fēng)力發(fā)電機組，預(yù)計每年向電網(wǎng)提供20000多萬kW·h的清潔可再生能源。云陽風(fēng)電場已于2013年4月開工建設(shè)，2014年投產(chǎn)運行，現(xiàn)在二期工程正在建設(shè)，同時視頻監(jiān)控系統(tǒng)也在安裝中。

大唐郟縣云陽風(fēng)電場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、奉獻、創(chuàng)新、奮進”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)建一個溫馨和諧的快樂風(fēng)電，擔(dān)負起社會責(zé)任，向社會提供優(yōu)質(zhì)、清潔、可靠的綠色電力。

3.系統(tǒng)概述

在設(shè)計時，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音對角功能的攝像機機，預(yù)計后期加裝風(fēng)力發(fā)電機組塔筒門禁刷卡自帶語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)計本方案。

云陽風(fēng)電場的設(shè)計中利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，更好的實現(xiàn)了對風(fēng)力發(fā)電機組以及站內(nèi)的實時監(jiān)控。利用風(fēng)力發(fā)電場視頻監(jiān)控系統(tǒng)配合風(fēng)機遠程scada系統(tǒng)才能使運行維護人員實現(xiàn)24小時不間斷掌握升壓站站內(nèi)各變電設(shè)備以及風(fēng)力發(fā)電機組整體運行情況及的主要手段。

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

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)計中在各配電間門以及各風(fēng)力發(fā)電機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、門禁設(shè)備、可視對講設(shè)備報警設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、升壓站主控室遠程主機、錄像設(shè)備。

本設(shè)計使用的是iVMS-4200客戶端，iVMS-4200客戶端是海康威視推出的一款與嵌入式網(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)存儲設(shè)備、報警設(shè)備、門禁設(shè)備、可視對講設(shè)備等配套使用，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（預(yù)覽、回放、云臺等操作），提供靈活、多樣的部署方案，滿足中、小型項目中各種不同環(huán)境的需求。

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

另外，系統(tǒng)可加裝風(fēng)力設(shè)備間、風(fēng)力發(fā)電機塔筒內(nèi)照明的門接點，與現(xiàn)有照明開關(guān)進行并聯(lián)。當(dāng)門被打開時室內(nèi)或塔筒內(nèi)照明燈亮，門關(guān)閉時照明燈自動熄滅。而且本設(shè)計使用的紅外網(wǎng)絡(luò)高清攝像機可以設(shè)定移動偵測等相關(guān)識別的功能，當(dāng)人員進入設(shè)備間或塔筒內(nèi)時，或監(jiān)測的相關(guān)狀態(tài)發(fā)生改變時，系統(tǒng)將進行報警錄像，有效的減少財產(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、混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、NVR、IP Camera、IP Dome、報警主機、門禁設(shè)備、可視對講設(shè)備和解碼設(shè)備以及視音頻編解碼卡，支持實時預(yù)覽、遠程配置設(shè)備參數(shù)、錄像存儲、遠程回放和下載、報警信息接收和聯(lián)動日志查詢等多種功能。風(fēng)機分支環(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)計通訊系統(tǒng)的主干網(wǎng)采用2臺1000M的工業(yè)以太網(wǎng)光纖交換機組成雙環(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，以確保保證整個風(fēng)力發(fā)電場的通訊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通暢，無阻塞和中斷的事故發(fā)生。

圖1 報警設(shè)備應(yīng)用場景

圖2 可視對講設(shè)備應(yīng)用場景

圖3 門禁設(shè)備應(yīng)用場景

4.3 通信線路

本系統(tǒng)設(shè)計中通訊系統(tǒng)采用主干環(huán)網(wǎng)分支環(huán)網(wǎng)的通訊模式，根據(jù)云陽風(fēng)電場共兩期工程的設(shè)計，一期使用1條主干環(huán)網(wǎng)帶3條風(fēng)機分支環(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)計通訊系統(tǒng)的主干網(wǎng)采用2臺1000M的工業(yè)以太網(wǎng)光纖交換機組成雙環(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，以確保保證整個風(fēng)力發(fā)電場的通訊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通暢，無阻塞和中斷的事故發(fā)生。

4.4 應(yīng)用場景拓撲圖（見圖1、圖2、圖3）

5.結(jié)論

本設(shè)計安裝并使用之后，通過設(shè)立在風(fēng)力發(fā)電場中控室的監(jiān)控主機，運行維護值班人員對風(fēng)電場升壓站站內(nèi)設(shè)備間以及風(fēng)力發(fā)電機組的運行情況進行時刻監(jiān)控，大大減少了運行維護人員的巡檢次數(shù)和工作強度，同時升壓站站內(nèi)的運行設(shè)備和風(fēng)力發(fā)電機組巡視的及時性提高到隨時巡視，同時本設(shè)計中報警設(shè)備應(yīng)用、可視對講設(shè)備應(yīng)用、門禁設(shè)備應(yīng)用有效的保證了風(fēng)力發(fā)電場站內(nèi)變電設(shè)別以及風(fēng)力發(fā)電機組的安全、穩(wěn)定、可靠運行，大大提高了風(fēng)力發(fā)電機組的可利用率，同時也降低人身傷亡事故的發(fā)生。

[1]定安防公司．?？低暰W(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．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．無線可視頭盔在風(fēng)電場遠程巡檢中的應(yīng)用探索．國際新能源網(wǎng)．風(fēng)電技術(shù)．2016．