电网防山火在线监测系统

一、需求分析       随着电力建设的迅速发展，电网规模的不断扩大，高压远距离架空输电线路日益增多，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多。高压输电线路分布范围广，穿越地区地形复杂、气候条件多变，传输距离远，时常发生输电线路事故。输电线路很多都跨越茂密的森林，亦或者架设在茂密森林的高山上。一旦发生火灾，后果将不堪设想。山火具有突发性、随机性、快速性等特点，往往难于控制，在夏季高温天气及秋冬节干燥天气，山火突发的概率十分高，对电网输电线路的安全运行构成了较高的威胁。随着中国造林事业的不断发展，防火工作成为首要任务。森林防火必须贯彻“预防为主，积极扑救”的方针，真正做到早发现、早解决。 二、实际应用       输电线路防山火监控系统用于对高压输电线路周边的实时山火监测，用户在监控中心就可以获取远方线路山火、焚烧秸秆、烧纸等威胁线路安全的山火事件，一旦发生山火灾情，便可在第一时间发出报警，以便及时扑灭山火，保障输电线路稳定运行，同时大大节约了各方面的成本。 2.1 拓扑结构图

      此系统利用公用蜂窝网络，实现在监控中心对高压输电线路周边的山火实时监测。四信工业无线路由器为用户提供无线长距离数据传输功能，此系统中还使用路由器VPN功能，实现利用公用网络架设虚拟专用网络，通过对数据包的加密和数据包目标地址的转换实现远程访问。 2.2 系统组成     整个电网防山火在线监测系统由前端防山火视频监测装置、无线通信装置和后台远程监控中心组成。 防山火视频监测装置       整个装置由机箱、太阳能电池板和云台摄像机三部分构成，均安装在输电线路的铁塔上。机箱内放置了工业路由器、短信告警模块、主控板及蓄电池等产品。整套设备使用蓄电池供电，4块太阳能电池板给蓄电池充电。云台摄像机内含数据交换设备，一个云台摄像机有3个ip地址，分别为摄像头ip、红外IP及ARM板ip。路由器的两个LAN口分别连接主控板及云台摄像机，云台摄像机采用光学连续变焦的红外镜头，兼顾搜索与观察双重应用需求。内置智能分析模块，热点检测算法，可自动探测出远距离火焰、车辆、人员等热源目标，并辅以重载360度全方位云台，可及时发现没有全部遮挡的明火和暗火。不论白天、夜间24小时都可以工作，一旦发生火源，将自动报警。主控板可控制摄像机的通、断电时间，同时可对摄像头的视频进行压缩处理、上传，当收到云台摄像机的告警信息后，向监控中心发出告警同时触发短信告警通知相关人员，以便能及时补救，避免造成火灾。 无线通信装置       无线通信装置是厦门四信工业路由器产品，主要为用户的网络设备提供无线联网功能。路由器上电后，首先读取内部 FLASH 中保存的工作参数，根据参数进行 PPP 拨号。拨号成功后，路由器将获得一个由运营商随机分配的内部 IP 地址(一般是 10.X.X.X)，这个地址通常是不固定的。由于本系统中需要实现在监控中心主动获取现场监控装置的实时图像，需要实现两个局域网的互通，故在四信工业路由器上配置VPN客户端，监控中心主路由器或者某台服务器作为VPN服务器，利用公用网络架设虚拟专用网络。这样，在监控中心即可管理现场的路由器、查看实时视频，同时对数据包进行加密，通讯更安全。 远程监控中心       远程监控中心方便管理员地进行视频浏览、录像回放、远程操作控制、各项参数设置、事件浏览、设备管理等监控管理功能。监控软件支持多屏同时展示各监测点实时视频，可进行云台控制、回放、预设点巡视、设备状态查询等；支持录像存储功能，可选用定时录像、手动录像等模式，同时平台支持流式回放功能；事件浏览中 可查看设备上线、下线、磁盘故障的报警事件及发生的具体时间。管理人员在监控中心即可知悉重要监控区域的实时状况，当发现火源时，能及时收到告警信息并第一时间查看对应监测点的实时视频，真正做到早发现、早解决、及时补救，避免造成火灾。

2.3 系统功能

• 具备远程受控视频信号采集、处理和传输功能；

• 支持变焦、聚焦、方位调整及预制位设置功能：监控装置能在预设或远程指令控制下，实现对摄像机的焦距、光圈、方位和云台预制位的设置和调整；

• 具备对电源的远程控制功能，可在预设条件或远程指令控制下开启和关闭装置前端设备的供电电源；

• 无人值守，具备监测及报警范围超标自动报警功能，支持查看告警事件；

• 支持远程查看、修改现场网络设备的配置；

• 支持网络故障自动重连功能；

• 支持红外摄像、红外控制功能，能够全天候24h工作

三、项目优势       基于蜂窝网络的电网防山火在线监测系统，充分利用了运营商网络的覆盖广、高带宽等特点，很好的解决了偏远山区数据传输不便的问题，且成本低、维护简便。厦门四信4G全网通工业无线路由器支持三大运营商所有网络制式，客户可根据现场的网络环境，选择合适的运营商。通过简要的配置即可建立虚拟专用网络，实现在监控中心对局域网络的远程访问，便于维护和管理，同时对数据包进行加密，使通讯更加安全。工业级设计，支持掉线重连，性能可靠，尤其适用于此无人值守环境。

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