第 一 章 项目背景与需求分析
1.1 行业概述与发展趋势(升级)
1.2 升级背景下的现状评估(升级)
1.3 升级后的系统需求详情(升级)
第 二 章 策略与愿景
2.1 创新与发展策略
2.2 创新与实用的设计指南
2.3 标准化设计方案
2.4 提升升级方案的目标
第 三 章 详细设计概览
3.1 创新技术实施策略
3.2 升级后的系统架构设计
3.2.1 升级后的系统架构概览
3.2.2 系统架构详情
3.2.3 网络架构设计
3.3 详细阐述的功能特性
3.3.1 强化的核心基础功能
3.3.2 增强可定制特性
3.4 独特系统特性
3.4.1 集成智能化解决方案
3.4.2 高效:各技防系统深度融合
3.4.3 强化数据安全保障措施
3.4.4 可靠:完善的运维管理机制
第 四 章 系统设计与站端构建
4.1 站端功能介绍
4.2 视频监控系统(升级)
4.2.1 系统详解
4.2.2 系统架构(新增)
4.2.3 升级设备分类
4.2.4 高效设备部署与升级策略
4.2.5 增强型系统功能特性
4.3 创新的无人机检测方案
4.3.1 概述系统特性
4.3.2 详细设计架构解析
4.3.3 特定设备分类
4.3.4 设备安装与配置方案
4.3.5 第五章第三节详述的功能特性
4.4 高级安全防护解决方案
4.4.1 概述系统特性
4.4.2 详细设计架构解析
4.4.3 特定设备分类
4.4.4 设备安装与配置
4.4.5 详述系统的关键特性
4.5 升级门禁解决方案
4.5.1 系统详解
4.5.2 系统架构
4.5.3 特定设备分类
4.5.4 设备安装与配置方案
4.5.5 第五章第四节详述系统特性
4.6 升级出入口控制管理系统
4.6.1 系统详解
4.6.2 详细设计架构详解
4.6.3 特定设备分类
4.6.4 该章节详细阐述了系统的各项功能特性
4.7 高效环保的监控解决方案
4.7.1 环境与设备监控报警系统
4.7.2 高效环保的环境监控解决方案
4.7.3 火灾预警与控制系统
4.7.4 高效自动化管理解决方案
4.8 升级主控室系统方案
4.8.1 服务器管理方案
4.8.2 工作台系统监控方案
4.8.3 高清解码器(升级)
4.8.4 升级显示系统解决方案
第 五 章 中央系统架构
5.1 系统构成详解
5.2 高效能服务器解决方案
5.3 定制化工作站方案
5.3.1 工作台系统监控详述
5.3.2 工作台配置详解
5.4 存储系统(升级)
5.4.1 存储系统详解
5.4.2 CVR存储模式
5.4.3 探讨新型云计算存储解决方案
5.4.4 高效视频数据云端解决方案
5.4.5 存储配置
5.5 解码系统(升级)
5.5.1 新型数字解码方案
5.5.2 高性能图像处理模块
5.5.3 全方位视频解决方案
5.6 显示系统(升级)
5.6.1 详细阐述我们的产品特性与优势
5.6.2 关键特性
5.7 高效稳定的网络解决方案
5.7.1 高效主干网络设备
5.7.2 防火墙策略
第 六 章 软件平台构建方案
6.1 平台的基础构建与设计
6.1.1 基础平台层
6.1.2 平台服务层
6.1.3 业务层
6.1.4 应用层解决方案
6.2 关键平台技术详解
6.2.1 中间件技术
6.2.2 框架/组件解决方案
6.2.3 工作流技术
6.3 平台模块
6.4 平台功能
6.4.1 标准化业务模块
6.4.2 基础管理功能
6.4.3 增强业务拓展能力
6.5 平台运行环境
6.5.1 设备配置需求
6.5.2 软件环境
6.6 平台性能指标
太阳能发电站安全综合解决方案
模板简介
太阳能发电站安全综合解决方案涵盖了项目背景与需求分析、策略与愿景、详细设计概览、系统设计与站端构建、中央系统架构及软件平台构建等内容。方案先通过行业概述、现状评估明确系统需求,再提出创新发展策略、标准化设计指南及升级目标,随后从创新技术实施、系统架构设计、功能特性(如智能化集成、数据安全保障、运维管理机制)等方面展开详细设计,并对站端视频监控、无人机检测、高级安全防护等系统,以及中央服务器、存储、网络等架构和软件平台的基础构建、关键技术、模块功能进行具体阐述。本方案为太阳能发电站的安全升级、智能化运营及高效管理提供了全面、系统的技术支撑与实施指导。
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太阳能发电站安全综合解决方案

 

 

 

 

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第 一 章 项目背景与需求分析

1.1 行业概述与发展趋势(升级)

利用光生伏特效应原理的光伏技术,致力于将太阳辐射能转化为电能,以响应全球日益严重的环境挑战。在应对环境危机的迫切需求下,清洁能源的广泛应用成为当务之急。作为清洁能源家族中的关键支柱,光伏发电展现出广阔的市场潜力和发展前景。

2015政府工作报告:能源生产和消费革命中,要大力发展风电、光伏发电、生物质能。《能源发展战略行动计划(2014-2020)》提出:要加快发展太阳能发电,有序推进光伏基地建设,到2020年,光伏装机达到1亿千瓦左右。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》指出:要推进能源革命,加快风能、太阳能、生物质能、水能等非石化能源发展。

未来数年,光伏发电行业展现出强劲的发展态势,其发展潜力巨大。

并网光伏发电系统是由光伏方阵、逆变器、升压变组成,不经过蓄电池储能,通过逆变升压后直接将电能输送到电网,由电网统一调配向用户供电。其中集中式大型并网光伏电站,大多都是国家投资,投资大、建设周期长、占地面积大。由于土地成本考虑,电站通常地处偏远地区,站内生产区域又广,给运维管理带来了诸多不便。

作为国内第一、世界第三的安防企业,XX视应需而动,针对光伏电站运维管理中遇到的难点,开发出光伏电站综合安防系统解决方案,开启了光伏电站运维管理新思维,助力电站“智能、高效、安全、可靠”运行。

1.2 升级背景下的现状评估(升级)

当前大规模集中式光伏发电设施普遍位于偏远地带,这给员工的通勤带来了显著困难。加之站点内的常驻值班人员相对有限,且因占地面积广阔,光伏组件系统排列密集,这在一定程度上引发了光伏电站运营维护方面的诸多挑战。

当前,光伏电站正积极实施‘自动化运维,精简值守’的新型管理模式,这对运维管理工作带来了全新的要求。

经过对我司部分光伏电站的深入调研与与设计院的沟通,我们发现大部分电站目前仅实现了标准配置与基本功能,而现有系统的潜力并未得到充分利用。在系统功能优化、资源的有效共享以及业务流程的整合上,存在一系列亟待提升的环节。

光伏电站实现了无人值守的运营模式,然而随之而来的是运维人员配置的紧缺。

光伏电站组件表面的污染物积累、潜在的热斑现象以及面板的故障不易察觉。

鉴于电站广泛的覆盖面及密集的组件系统布局,人工巡检的成本显著增加。

电力传输线缆的安全防护措施存在疏漏:遭受不法侵扰,电站关键设施被盗,导致大面积光伏板无法正常运行,从而引发了重大的经济损失。

生产监控系统与视频监控系统之间欠缺信息交流,遇到操作异常或设备故障时,缺乏视频核实环节。

监控设备远程管理存在挑战:单个集控中心难以有效监控多座光伏电站,摄像机的运行异常往往难以实时察觉。

视频监控、入侵报警、出入管理、环境监测、智能控制等系统没有整合到一个系统中,导致操作复杂,系统间也无法有效联动。

针对现有分析,优化光伏电站运维管理,强化安全防护能力,以及通过整合各类辅助系统以释放系统潜能,已成为当前光伏电站管理中亟待解决的关键任务。

1.3 升级后的系统需求详情(升级)

鉴于当前光伏电站的运营状况与实际管理需求,一体化运维管理体系的构建显得尤为迫切。其主要需求可细分为两个部分:一是子系统,二是集成化的管理平台。

子系统的部署及管理需求:

确保电站关键区域覆盖无缝监控,所有监控点应能稳定传输视频信号。主控室与监控中心需实现对电站的全方位实时监控和管理,并具备自动清洁摄像机的功能。

该电站的关键区域配备了高清监控设施,能清晰捕捉进出人员的面部细节,并具备行为识别功能。在警戒状态下,一旦检测到异常行为,如非法入侵、徘徊或集会,系统会立即启动报警机制。

在电站内部,应依据实际场地条件配置入侵警报系统,同时在关键区域增设手动报警装置,并确保报警过程同步录像。

在电站进站大门处,还需增设出入口管理系统,以实现全面的安防覆盖,包括升压站电气设备楼及主控楼的出入口管理。

在电站入口处设置可视对讲装置,以便于身份未经验证的访客与主控室进行语音确认。经主控室远程核实后,可自动启动伸缩门操作。

利用传感器对站内关键区域的环境指标进行实时采集,随后由智能控制系统进行精准调控。

无人机系统驱动的光伏面板巡检方案,旨在提升对电站潜在问题与故障的精准定位能力,同时减少人员风险。集成一体化管理平台的需求随之增强。

该综合安防管理系统主要构建于电站平台与集控中心平台的协同运作之中。

综合的电站安防管理系统需无缝整合电站内部的各种辅助系统,涵盖了视频监控、入侵警报、出入口管理、环境监测、火灾预警以及智能控制等子系统的全面接入功能。

该电站综合安防管理系统须建立在视频监控体系之上,通过与各系统的无缝衔接,实现对辅助系统报警响应、日常运营监控及应急事件应对等多元化业务的可视化智能化管理。

为了实现电站综合安防系统的高效智能化运营,本平台须构建一套全面的管理体系,旨在支持统一的配置管理、促进数据共享、激发功能协同效应,并不断优化业务流程。

为了确保集控中心综合安防管理平台的高效运行,必须构建一套稳固且高效的安全管理体系,旨在对电站辅助系统实施全面的集中监控、统一管理和稳定的操作维护。

第 二 章 策略与愿景

2.1 创新与发展策略

在第四次工业革命的背景下,其以生产自动化、高度数字化与网络化的特征驱动着管理革新。尤其体现在新能源电站的运营管理中,即通过信息技术与电站系统的深度融合,构建一个开放而活跃的网络架构。在这个体系中,设备间通过智能互联实现动态对话与协作,使得电站能在无人干预甚至自主状态下,实现对各个设备单元的灵活监控与控制。此外,系统具备自我优化和智慧升级的能力,旨在优化各组件性能,提升整体系统的效率,简化运维与监控流程,加速通讯与管理响应,从而有效提升资源利用率,增强发电效能和投资回报率。

2.2 创新与实用的设计指南

随着信息技术的迅猛进步,层出不穷的新技术催生了对光伏电站综合安防管理系统提出更高的要求。理想的系统应具备高效能和可扩展的计算机网络架构,以适应未来持续的更新升级需求,确保投资的有效保护。在方案设计之初,我们坚持以实际应用场景为导向,遵循以下核心原则:

1)规范性

设计方案将严格遵循电力行业的标准与安全防范规定,并充分考量项目的实际建设状况。

2)可靠性

系统稳定性:作为体系长久高效运作的基石,本提案在设计构思、架构构建乃至选型阶段,始终坚持系统可靠性的核心理念。我们采纳成熟的科技,确保其具有卓越的稳定性、强大的纠错性能、快速的故障恢复能力以及出色的防雷抗电磁干扰防护措施。

3)开放性

系统设计秉承标准化原则,产品与管理平台严守国际、国内及行业的技术规范,旨在实现系统间的无缝兼容与交互,同时充分考量与各类业务系统的集成。在设计决策和设备选择过程中,我们科学预估未来的扩展需求,预留适度冗余,确保灵活性与前瞻性。

4)先进性

在确保投资成本可控的前提下,本系统采纳了当前尖端的技术与设备。这不仅彰显了系统的前瞻性,涵盖了高效的传输技术、优化的图像编码压缩技术、智能化的视频分析技术、先进的存储解决方案以及精密的控制系统,而且设备选型与技术发展趋势紧密结合,确保了系统的长久技术优势及未来升级的兼容性。

5)易用性

该系统依托全中文图形化界面进行高效监控系统管理和维护,人机交互界面设计直观、简洁且用户友好,操作简便灵活,便于实时监控和配置。硬件与软件选用稳定易用的组合,无需依赖专用维护工具,从而减少了对管理人员的专业培训成本及日常维护开支,实现了经济高效的运维模式。

6)安全性

确保设备、网络及数据全方位安全:前端部署全面的安全防护策略,确保设备物理安全及应用层面的防护。同时,前端与监控中心间的通信需稳固,实施有效措施防范对前端设备的非授权访问、入侵或恶意攻击。对于数据的访问权限管理,严格执行用户权限控制,且设立快速异常响应机制和日志记录系统。

2.3 标准化设计方案

在遵循国际、国家及行业权威标准与规范的前提下,本设计将以相关设计指南和需求为依据展开,涵盖但不限于列出的规范范畴,确保严谨与专业性。

1)电力安全防范设计方面:

《电力设施治安风险等级和安全防范要求》(GA1089-2013)

《电力行业反恐怖防范标准(试行)(电网部分)》(2011年版)

2)安防视频监控系统设计方面:

《中华人民共和国公安部行业标准》

《视频安防监控系统技术要求》(GAT367-2001)

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

《工业电视系统工程设计规范》(GB50115-2009)

《入侵报警子系统通用图形符号》(GA/T75-2000)

关于建筑及建筑群综合布线工程的设计标准,参考了《建筑及建筑群综合布线工程设计规范》

《电线电缆识别标志方法》

关于《全介质自承式光缆》的技术标准 (YD/T980-1998):

《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)

《入侵探测器通用技术条件》(GB10408.1-89)

《防盗报警控制器通用技术条件》(GB12663-90)

关于《报警图像信号有线传输装置》的技术标准

3)视频监控图像质量方面:

《电视视频通道测试方法》(GB3659-83)

《彩色电视图像质量主观评价方法》(GB7401-1987)

4)视频系统网络设计方面:

《信息技术开放系统互连网络层安全协议》(GB/T 17963)

《计算机信息系统安全》(GA216.1-1999)

《计算机软件开发规范》(GB8566-88)

5)视频系统工程建设方面:

关于智能建筑的设计规范:中国国家标准GB/T 50314-2006《智能建筑设计标准》

《入侵报警工程程序与要求》(GA/T75-94)

《入侵报警子系统验收规则》(GA308-2001)

《入侵报警工程技术规范》(GB50348-2004)

关于《电子计算机机房设计规范》的权威标准:GB50174-93

《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010):关于建筑物雷电防护的设计规范

关于建筑物电子信息系统防雷的现行标准规范:《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

关于《入侵报警子系统雷电浪涌防护技术要求》(GB/T 670-2006):

《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-2008)

2.4 提升升级方案的目标

截止至2015年终,我国光伏设施累积安装容量将达到34吉瓦。鉴于如此巨大的装机容量,优化光伏电站的发电效能、削减运行维护开支,以确保电站效益的最大化,成为业主与投资者尤为关注的核心议题。

致力于革新光伏电站运维管理体系,以期达成'智能、高效、安全、可靠'的运行目标,我们计划构建一套与现代电站管理相匹配的全方位安防管理系统。依托先进的信息技术,系统强调网络的互联互通,推动信息资源的共享,并配备完善的各类应用功能。

构建一个全面的光伏电站安全监控与管理系统,旨在实现对电站运营及设备的全方位管理。该系统兼顾电站主控室的现场运营管理、集控室监控中心的全局监督,同时支持管理人员的移动办公需求,确保高效、规范的运维流程。

构建专用的运维数据网络,该网络独立运行于生产数据业务专网,凭借其高带宽特性,确保高清图像以及环境与报警信息的实时传输。

集成管理包括视频监控、入侵报警、出入口控制、环境监测、火灾预警与智能控制系统,所有功能均通过单一客户端界面实现,旨在提升人员使用的便捷性和效率。

制定并实施基于事故响应机制的应急计划,以便迅速对突发状况实施应对和处理,从而有效预防安全风险,降低和管控意外事故的发生概率。

有效利用视频监控手段,对光伏发电设施的运行环境实施全面监控,以此确保运行操作规范化,维护保养和应急抢修流程严谨,从而维持光伏电站的稳定高效运转。

提炼现有信息资源,编制各类统计数据报告,以为领导的决策过程提供全面参考。

运用尖端科技手段,实时监控设备运行状态,尤其是非在线或工作异常情况,通过迅速故障诊断与排除,从而提升运维效率,降低运维成本。

第 三 章 详细设计概览

3.1 创新技术实施策略

XX视光伏电站综合安防管理系统是集硬件、软件、网络于一体的综合监控系统,以平台软件为核心,实现多业务融合监控,在主控室、监控中心即可对站端系统集中监控、统一管理,为光伏电站稳定运行保驾护航。

在系统设计环节,我们致力于兼顾并适度创新,特别针对XX视光伏电站综合安防管理系统,其技术路线规划如下:

720P及以上高清摄像机全面接入,旨在提升视频画质与安防效能,确保对人脸及车辆特征等细节监控的精确性。同时,系统支持高清录像的存储功能。

智能解析功能:涵盖行为分析、车牌识别及车辆特性辨识

自动雨刷系统:通过集成的雨量传感器实时监测降水状况,依据预先设定的平台策略,自动启动清洗功能。

一体化可视对讲门禁系统:整合门禁控制、通话交流及视频监控功能,实现与主控室的联动,支持远程通过可视化方式确认人员身份,进而遥控操作伸缩门的开启。

集成的辅助系统包括视频监控、入侵报警、出入口管理、环境监测、火灾预警与智能控制等,通过预设方案实现各子系统的联动操作。

两层垂直监管体系:依托于电站与集控中心的立体监控,固定网络访问模式采用客户端/服务器(C/S)及浏览器/服务器(B/S)结构,移动网络则通过便携式设备(包括智能手机和平板电脑)实施实时监管。

7)系统运维管理:IT基础设施管理、视频质量诊断、带宽优化及控制、资产管理、日志管理。

3.2 升级后的系统架构设计

3.2.1 升级后的系统架构概览

图1光伏电站综合安防管理系统拓扑图

3.2.2 系统架构详情

光伏电站综合安防管理系统是由不可或缺的三个组成部分构成,即站端系统(光伏电站)、传输网络以及中心系统(集控中心),它们之间紧密相连并协同运作。

1)站端系统

站端系统整合了视频监控、入侵报警、门禁管理、出入口控制、环境监测与火灾报警等多套智能系统,其核心功能在于对接电站内部的视音频信号、环境报警信息,实施高效的数据采集、编码、存储与上传。同时,通过预先设定的自动化联动规则,实现站内各系统的无缝衔接与智能响应。

2)传输网络

依托运营商的公共网络(包括ADSL、宽带及3G/4G),综合安防管理系统构建起站端与管理平台间的高效通信桥梁。站端设备收集到的电站视音频资料和环境警报信息,得以实时传输至平台,以便中心管理人员进行远程监控和管理。

在经过总部网络安全隔离装置并完成身份验证后,管理人员得以在任何时间、任何地点,借助运营商的3G/4G网络,实时地通过手持终端监控现场状况。

3)中心系统

该中心系统负责统筹管理电站内部各类设备,并能接收各区域传送的信息,专为用户提供视频监控与环境警报查阅的便利功能。

3.2.3 网络架构设计

由于光伏电站综合安防管理系统部署在运营商公网,为了保障站端设施与平台的信息安全,需在运营商处申请虚拟专网的服务。VPN是通过公网建立一个临时的、安全的连接,可以对数据进行加密,达到安全使用互联网的目的。VPN是对企业内网的扩展,可以帮助远程用户与公司内网建立起可信的安全连接。由于运维数据业务网和生产数据业务网都承载于同一光纤传输网,需根据具体情况,合理分配带宽,并做好安全隔离措施。

3.3 详细阐述的功能特性

3.3.1 强化的核心基础功能

1)实时监控

选用XX视出品的高端摄像机,其具备卓越的防尘防水性能。该设备能实时传输监控区域内的清晰影像,适用于各类监控系统,以满足各类区域监控点的需求,确保24小时不间断监控服务。此外,支持对配备云台的设备进行远程操控,灵活调整视角、方位和焦距,从而实现全方位、多角度、无遗漏、全天候的监控解决方案。

2)行为分析

借助SMART摄像机,该系统运用智能分析技术,特别针对关键区域实施行为监测与追踪。其功能涵盖对越过预设警戒线、区域入侵、擅自进入以及离开等行为的精准识别,并能自动触发报警机制,确保安全防护的有效执行。

1)车牌及车辆识别

在电站出入口处设置的监控摄像头,执行功能是拍摄进入的车辆,同时准确识读车辆的车牌信息及车型、车身颜色。

2)录像存储

本系统具备前端与中心双模存储功能:前端通过接入视频处理单元,实现视音频信号的存储,以满足事态调查取证的即时需求;同时,对于大容量及多通道并发的中心存储场景,我们推荐采用网络存储设备进行部署。

3)智能检索

通过支持SMART功能的,支持基于智能侦测事件的快速检索:支持基于区域入侵、越界侦测的录像后检索,可在回放中自定义智能规则快速检索,录像搜索随心所欲。

4)语音功能

总部监控中心客户端与电站主控室客户端之间实现语音对讲功能,同时,主控室客户端亦能与电站大门的可视对讲门禁主机建立通信联络。

5)处置预案

借助视频监控系统与各类辅助系统的协同作用,我们能够实现多元化的视频应急方案,包括客户端联动响应、电视墙实时监控以及即时的报警录像功能。这有利于相关机构在事故发生的第一时间准确锁定地点,迅速采取行动,最大限度地减少事故带来的损失。

6)巡检预案

系统具备可视化巡检方案编辑功能,能够根据人工巡检路径,将沿途多点的预设监控位置集成至方案中。一旦发现异常,能自动截图并标记问题,迅速启动相关部门的通知流程。相比传统的手动巡检与纸质记录方法,此智能化预案显著提升巡检的精准度与完成率。

7)远程维护

该平台软件支持对前端设备进行时间同步、重启、参数调整、软件升级及远程维护等一系列操作。设备具备远程访问特性,使得运维人员无需亲临设备现场,即可便捷地管理设备参数,从而提升设备维护的工作效率。此外,当与雨量传感器集成时,系统还能激活球机的自动清洁功能。

8)系统管理

该平台软件具备全面的管理系统功能,包括中心管理、Web服务、认证授权、日志管理、资产管理、地图管理、流媒体服务、云台代理、存储管理、文件备份、设备代理、移动服务、报警管理以及电视墙代理,同时提供网管服务,旨在提升整个系统的运行效率。

3.3.2 增强可定制特性

1)黑白名单

对于获准通行的车辆,实施车牌登记并录入系统白名单。当车辆进入电站时,系统会通过识别车牌并与数据库中的记录进行比对,以确认其授权状态。若车辆信息已登记,门禁将自动开启;若未在记录中,系统将触发联动机制,提示主控室进行核查。主控室可根据需要查阅监控视频,进一步决定是否手动开启门禁。

2)视频质量诊断

实施定期巡检以监测设备运行中的异常状况,包括但不限于:图像清晰度问题(图像模糊),亮度异常(过亮或过暗),色彩偏差,以及噪声干扰(如雪花、条纹或滚动干扰),画面冻结,信号丢失,以及云台控制失效等情况。系统能迅速识别并自动报警,从而提升视频监控系统的效能与稳定性。

3.4 独特系统特性

3.4.1 集成智能化解决方案

系统集成了一系列高级智能分析技术,其中包括视频行为分析、自动追踪、人脸识别与车牌识别、智能透雾、视频质量评估以及智能后检索等手段。针对实时视频流与回放录像,系统逐帧精细分析,自动筛选出无关紧要的图像,从而释放安保人员,让他们能专注于具有‘实质性’价值的部分。智能技术的应用犹如为电站配备了‘不知疲倦’的守护者,实现了从被动监控到主动防护的转变,旨在实现电站安全的‘预先预防、事态应对及事后深入剖析’目标。

3.4.2 高效:各技防系统深度融合

平台集成了全面的设备管理功能,包括编解码设备、存储、网络及报警管理等基础组件。它对各子系统实施统一的监控、操控与管理,兼容了视频监控、入侵报警、出入口管理、环境监测、火灾预警及智能控制等多种业务应用。通过优化系统设计,显著提升整体效能,实现平台管理的灵活性与人性化,为用户提供全方位的一体化解决方案。此外,平台具备智能预案功能,能够在无人干预或脱离人工操作的情况下,实现各系统间的智能化协同响应。

3.4.3 强化数据安全保障措施

系统具备严谨的数据安全保障机制,通过双重身份验证和权限管理体系,确保仅授权用户方可接入。在系统内部,用户需严格遵循访问权限和管理权限的规定。权限设置采取多级加密策略,以确保各个系统组件运行的绝对安全。所有用户登录、操作及配置活动均采用高强度的传输加密技术。对于数据存储,我们采用了分布式电站存储与中央网络存储相结合的方式,同时辅以硬盘保护机制和RAID5技术,有效防止录像数据丢失,保障数据完整性。

3.4.4 可靠:完善的运维管理机制

平台致力于提供全方位的综合监控与运维管理体系,支持视频设备、报警装置、门禁系统、对讲设施、环境调控设备、网络设施、存储设备、服务器、中间件系统以及数据库系统的全面监控与管理。其目标在于实现监控系统的可视化、可控性和自动化操作,以提升运维效率。该平台协助各级运维部门迅速定位并解决故障,确保监控环境的快速恢复。通过标准化的流程化运维管理,平台促使管理数据电子化,流程规范化,从而构建一个统一、完善且主动的运维服务模式,实现全网运行环境的集中管理和能力提升。

第 四 章 系统设计与站端构建

4.1 站端功能介绍

图2站端系统拓扑图

站端系统主要包括视频监控、门禁控制、入侵报警、出入管理以及环境监测等子系统,旨在高效采集并处理电站现场的视听资料与环境警报信息,同时实现智能设备的自动操控和出入口的精确管理。

4.2 视频监控系统(升级)

4.2.1 系统详解

该视频监控系统肩负着对电站关键区域实施全天候例行监控的任务,具备与其他子系统联动报警的功能,确保安全管理需求的满足。此外,我们还引入了智能视频监控技术,旨在提升系统的实际效能与应用价值。

4.2.2 系统架构(新增)

视频监控系统

图1。视频监控系统架构图

视频监控系统的架构主要包括前端设备、传输网络以及中心控制单元。

4.2.3 升级设备分类

视频监控系统的整体品质直接受前端摄像机的监控视野与视频采集性能的影响。在系统设计阶段,务必依据实际监控场景的需求,精选适宜的产品,以确保视频监控的效能得以充分实现。

我们选择摄像机时可参考以下原则:

主控楼顶部的室外全景监控系统应选配网络激光云台,以满足大范围监控的需求,其监控范围可达5公里(夜间能效提升至2.5公里),并具备SMART智能功能。

对于大规模场地监控,推荐采用高清网络摄像机。鉴于在广阔场景中补光效果可能不理想,建议选用红外球型摄像机,且需配备雨刷装置,以便在降雨时自动启用清洁功能。此外,设备应具备SMART功能以提升智能化管理效能。

监控光伏面板的运行状态可借助红外热成像摄像机进行高效管理。

主控室监控设备应选配具备红外高清性能的球型摄像机,同时需确保其不具备雨刷功能。

对于局部区域监控,推荐选用具备网络高清性能的摄像机。鉴于户外照明条件可能不尽如人意,红外筒机是明智的选择,而且设备需集成SMART技术,以确保高效运作。

网络高清图像分辨率达1080p以上;

室外摄像机应达到IP66防护等级。

4.2.3.1热成像摄像机(新增)

光伏发电技术在全球范围内已广泛应用并呈现多样化趋势,涉及广泛的部署场景,包括大型地面光伏电站、居民区和商业楼宇的屋顶安装、建筑一体化光伏设计以及太阳能路灯等设施。然而,在这些应用中,太阳能电池板难免会遭遇诸如建筑物、树木、烟囱、尘埃以及云层等自然或人为因素的遮挡影响。

在特定情况下,串联电路中遭受阴影或异物遮挡的太阳电池组件会作为负载,消耗由其他光照充分的组件产生的能源。这种情况下,遮蔽组件会因吸收的能量而产生热量,现象即为热斑效应。

热斑效应所带来的后果极其严峻。它可能导致电池片的局部损坏,而在极端情况下,会进一步引发电池组件的全面燃烧,甚至酿成严重的火灾事故。近年来,此类由热斑效应触发的电站火灾事件屡见不鲜。火灾不仅造成重大的经济损失,更甚者威胁到人员的生命安全。

针对热斑效应,可以采用热成像摄像机对热斑进行监测。对于光伏电站热斑效应(被阴影遮蔽的太阳电池组件会发热),温度是渐变的,被遮蔽区域温度最高,然后太阳能面板其他区域渐变到正常温度,温差大约有10-20摄氏度。在这种情况下,热成像摄像机依然可以监测到热点,并发出报警。

为了准确识别热成像热点,要求至少包含四个及以上的像素点。针对不同的观察距离,应选择相应焦距的镜头,具体来说,这四个像素点所对应的区域范围会有相应的尺寸示例。

物体与镜头之间的距离

镜头焦距

可检测的最小区域范围(m2)

50

25

0.1*0.1

100

25

0.2*0.2

150

25

0.3*0.3

200

25

0.4*0.4

50

50

0.05*0.05

100

50

0.1*0.1

150

50

0.15*0.15

200

50

0.2*0.2

50

75

0.033*0.033

100

75

0.067*0.067

150

75

0.1*0.1

200

75

0.133*0.133

计算公式:

设物体到镜头距离为X(m),焦距为Y(mm),热斑宽度为Z(m)(为了便于计算热斑假定为正方形),已知摄像机单像素像元尺寸为;利用相似三角形原理可得出X、Y、Z三者之间的关系

4.2.3.2Smart摄像机

1)智能跟踪球

球机内置智能分析与追踪模块,当镜头处于静止状态时,具备区域入侵监控功能,对触发警报的目标对象能进行精细化跟踪。在复杂场景中,系统支持多目标自动切换追踪,确保实时有效监控。

运动目标并判断是否符合规则

当球机进入指定区域后,将自动实施聚焦并实施对目标的自动追踪。

在火电厂周界的防护区域内,智能跟踪球展现出卓越效能。鉴于火电厂围墙面积广阔,若采用无追踪功能的传统摄像机,一旦发生非法入侵,往往需要人工操作调整球机以查找。然而,智能跟踪球通过智能分析技术,将围墙设定为监控区域,一旦在警戒线遭遇疑似异常,便会触发报警并自动追踪,从而协助运行人员迅速定位入侵者。

2)智能网络摄像机

得益于智能视频分析技术的日益成熟,XX视针顺应市场需求,精心研发了系列智能化产品。这些产品涵盖了广泛的场景分析,其主要功能概要如下:

智能分析功能

穿越警戒面检测

 

 

功能描述:自动检测运动目标穿越警戒面的行为,适合于周界防范的应用。功能特点:警戒面、布防时间由用户自由设定。支持单向或双向跨越警戒面检测。可检测预设尺寸范围的目标。

区域入侵检测

 

 

功能描述:当有目标进入警戒区域时立即报警,适合于周界防范的应用。功能特点:警戒区域、布防时间可由用户自由设定。

 

支持检测多目标进入区域。可检测预设尺寸范围的目标。

进入区域检测

 

 

功能描述:检测在警戒区域内是否有目标入侵,适合于周界防范的应用。功能特点:警戒区域、布防时间、入侵持续时间可由用户自由设定。支持检测多目标入侵检测。可检测预设尺寸范围的目标。

离开区域检测

 

 

功能描述:当有目标离开警戒区域时立即报警,适合于周界防范的应用。功能特点:警戒区域、布防时间可由用户自由设定。

 

支持检测多目标离开区域。可检测预设尺寸范围的目标。

徘徊检测

 

07-19-2010星11:38:35amera

功能描述:检测是否有目标在警戒区域内滞留超过设定时间。功能特点:警戒区域、布防时间、徘徊持续时间可由用户自由设定。支持检测多目标徘徊检测。可检测预设尺寸范围的目标。

物品遗留检测

 

 

功能描述:检测警戒区域是否出现遗留物体。功能特点:警戒区域、布防时间、遗留时间可由用户自由设定支持检测多目标遗留检测。可检测预设尺寸范围的物品。

物品拿取检测

 

 

功能描述:检测警戒区域是否有物品被拿取或被搬移。功能特点:警戒区域、布防时间、保全时间可由用户自由设定支持检测多目标徘徊检测。可检测预设尺寸范围的物品。

停车检测

 

 

功能描述:对监控防区内停泊的车辆进行自动检测。功能特点:警戒区域、布防时间、停车时间可由用户自由设定。支持检测多目标徘徊检测。可检测预设尺寸范围的目标。

人员聚集检测

 

 

功能描述:检测在警戒区域内的人员密度是否大于阈值。功能特点:警戒区域、布防时间、聚集时间、人员聚集密度可由用户自由设定。可检测预设尺寸范围的目标。

快速移动检测

 

F6:T3

功能描述:检测是否有目标在警戒区域内的行动速度大于阈值。功能特点:警戒区域、布防时间、快速移动速度、可由用户自由设定。可检测预设尺寸范围的目标。

4.2.4 高效设备部署与升级策略

4.2.4.1监控点位分布

光伏电站配置了丰富的初级设备,包括二次设备、计算机装置及通信设施,这些设备的完好性对电站的稳定运行至关重要。此外,场地环境亦对设备的正常运行产生显著影响。

光伏电站主要分光伏方阵场地、升压站和主控楼。场地上主要部署光伏方阵、电缆槽盒、汇流箱、箱式逆变器、箱变等设施。升压站的本质就是一座变电站,实现电能逆变升压后输送到电网。主控楼主要有主控室、生产配套用房(办公室、会议室、寝室等)。

光伏电站的监控点可采用如下分布:

监控光伏电站出入口:实时记录并管理进出站人员与车辆动态。

远程监控光伏电站:在主控楼楼顶或高点位置部署激光云台摄像机,实现对光伏电站的全方位监控,从而深入掌握电站实时状况。

全景监控策略:在关键区域部署鹰眼设备,实现全方位(180°或360°)的无死角监控,确保对细节观察的精确性,兼顾了全景视野与局部洞察的需求。

光伏阵列区域布置:位于就地逆变升压设备区,对现场箱式逆变器、箱式变压器、周边光伏阵列/电缆槽盒以及周边电站边界进行全面监控。

110kV场地监控要点: - 对断路器、隔离开关及接地刀闸的外观状况与操作状态实施实时监视; - 详细检查该区域的电流互感器(CT)、电压互感器(PT)、避雷器和绝缘瓷瓶等设备的外观状态。

主变设施监控:详细检查主变站主变压器的外观状况、油面高度、分接头位置、绝缘套管、瓷质绝缘件以及是否存在渗漏油现象,同时监控场地内的接地变压器和消弧线圈装置的外观状态。

场地监控:负责对并联电容器装置的外观状态进行定期观察与维护。

环境监控与设备状态评估:负责对高压区域(包括35kV开关室与无功补偿室)及低压配电室、二次设备室和工具间内的环境条件进行实时监测,同时关注运行设备的外观完好性;并记录进出电气设备楼的人员进出情况。

监控职责包括:实时观察主控室的环境状态与运行设备的外观表现;同时记录并管理进出综合楼的人流信息。

4.2.4.2安装位置指导(新增)

选择摄像机立杆安装位置的关键因素在于,任何时候立杆投射的阴影不得覆盖光伏面板。否则,将引发热斑效应,促使光伏面板温度异常,进而可能对设备构成损害。因此,谨慎选定安装点至关重要。

计算阴影分布的先决条件是对太阳高度角的理解:在地球表面任一位置,太阳高度角定义为太阳光线与地平面之间的垂直夹角,从专业术语来说,即为当地太阳光线与通过该点并与地心连线相切的地表法线的交角,简称为高度角。当太阳处于直射状态,即高度角为90°时,太阳辐射强度达到峰值;反之,当太阳光线斜射地面,其辐射强度相应减弱。