无线视频监控系统在电厂的应用论文_高驰

无线视频监控系统在电厂的应用论文_高驰

(陕西商洛发电有限公司 726000)

摘要: 本文就电厂无线视频监控技术进行了分析,结合电厂无线视频监控系统的应用特征,阐述了电厂无线视频监控系统传输平台的运行机制,并就无线视频监控系统在电厂的应用案例进行了介绍,对同类电厂无线视频应用具有一定的借鉴性。

关键词: 视频;无线监控;网络摄像头;带宽;无线网桥

前言 电厂设备设施和控制系统均是安全生产防范的重点对象,一旦发生火灾或爆炸等事故,都将会造成重大的人员伤亡和国家财产的重大损失。为了坚持“安全第一,预防为主”的方针,制定和采取安全有效的防范措施,以加强对重点部位和危险性较大的作业场所的安全管理。电厂对燃料系统、电气系统、除灰系统、水源系统、安防系统等区域进行全方位的生产安全监控和环境安全监控。在对视频监控区域建设的过程中,会遇到一些无法避免的障碍物或者干扰性的因素,导致视频线路存在无法敷设的问题,在这种情况下,设计采用无线视频监控系统,可以解决以上存在问题,达到快速施工、降低成本、提高可靠性的目的。

1 电厂无线视频监控技术分析

. 无线视频监控系统是视频监控和无线传输技术的结合,它可以将不同地点的现场视频信息实时通过无线通信手段传送到无线监控中心,并且自动形成视频数据库便于日后的检索。 要实现高清的影像,必须要有足够的带宽,目前高清视频在播放的过程中,其带宽能够达到6M 每秒,无线通信系统的传输质量越来越高,而且其设备的先进性也突破了传输的局限性。无线传输技术发展迅速,促进了无线视频通信技术的发展。电厂无线视频监控和一般的有线监控方式比较而言,能够防止周边的环境对线路造成的干扰,防止了大量的室外工作的不便,具有很大灵活性。特别是电厂后期改造增加的大量视频监控点,如采用无线视频监控,其施工成本非常低,在施工中不用进行电缆沟的挖掘,在进行电缆敷设的过程中,不需要分析周围的环境因素,特别适合在一些野外的环境使用,如距离电厂较远的水源地、灰坝和铁路专用线的设备全天候视频监控。无线视频系统的结构非常简单,而且设备占地面积也不大,调试正常后其维护成本非常低,故障率也很低。

2 电厂无线视频监控系统的应用特征

电厂采用无线远程视频监控系统具有明显的优势,其也具有一定的独特性,具体表现如下:

2.1 无线视频监控系统在使用中会受到环境的影响

电厂无线视频监控系统在实现无线传输后,其会受到外界环境的干扰,特别是在偏远山区比较闭塞的地区,无线网络的信号不是特别强,信号传输的质量也会受到天气的影响,在雷雨天气信号传输的质量比较差。电厂内的建筑物大多是钢结构和钢筋混凝土,本身带有屏蔽作用,会导致信号的强度降低。无线远程监控系统的的发送、接收设备一般都会显示设备的信号接收能力。无线视频监控的信号好坏还会受到外界其他无线信号的干扰。

2.2 带宽传输的影响

电厂无线视频监控系统在传输视频中要实现实时数据的传递,所以要求网络的带宽非常高,要确保传输的流畅,也要确保数据信号的稳定性。不同的视频监控系统对带宽和频率的要求也是不同的,在对无线视频监控系统进行构建的过程中,应该分析影响无线视频监控系统带宽的因素。无线网络的供应商也应该分析查找原因,提供可靠稳定的网络,提高视频传输的质量。

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电厂无线视频监控系统传输平台

电厂无线视频监控系统传输平台在实际应用中主要有以下几种形式:

3.1 在移动通信网络的基础上实现的无线视频监控系统

目前运营商的无线传输网络一般采用租赁的形式,提供一种比较便捷的传输方式,因为运营商能够提供较大范围的网络,能够辐射电厂方圆30km的各个范围使用,所以使用起来比较方便。但由于2G网络传输图像速度很慢,很难满足视频实时传送,网络的带宽还不够大,要使用带宽较高的网络,产生的流量费用比较高,3G网络传速速度相对较快,不过播放高清视频较为吃力。随着通信技术的迅猛发展,2G和3G技术慢慢的退出市场,国家开始投入使用 4G 网络,各类新技术也在发展,使带宽传输的效率越来越高,而且其传输的质量非常好,不会出现遗漏,在应用4G 网络传输的基础上,对高清视频图像的传递越来越快,图像质量越来越好,通讯设备的性能越来越高,但设备的价格却在逐步降低,相对来说4G 网络的覆盖范围非常广阔,但是产生的流量费用很大,限制了用户的大量使用。随着4G网络各方面性能的提升、流量资费的下降,网络环境的成熟以及大范围无线监控的普遍需求,也会促使4G的进一步使用。

3.2 在无线网桥基础上实现的无线视频监控系统

无线监控系统是一种采用无线网络摄像机组成的系统,在监控系统前台的任何一个环节都不需要布线。其核心设备就是无线网络摄像机,简单的无线视频监控系统基本上只需要无线网络摄像机、无线AP加上控制终端和一些普通用的交换机就能实现。如果无线网络摄像机与监控中心之间的距离在1公里以内,我们可在靠近无线网络摄像机的地方增加无线AP,然后通过无线AP的桥接功能实现与监控中心无线AP的连接,从而将数据传输到监控中心。

如果无线网络摄像机与监控中心之间的距离非常远,已经超过1公里或更远,那么我们就要考虑采用无线网桥来实现数据传输,网桥一般应用在1公里以上50公里以下的无线网络连接。数字无线网桥是一种网络通信的传输设备,借助于数字微波信号通过RJ45以太网口的连接方式将视频信号进行传输发射。数字无线网桥传输采用OFDM调制技术传输,通常频率为5.8G、2.4G、900M等多种频率范围,其中最常用的是5.8G、2.4G两种频率,5.8G频率在视频传输和主干网络传输较多,抗干扰能力和安全性高,对其它电子设备的干扰小;2.4G常用于WIFI网路覆盖的环境;900M频率主要用于非视距或者移动环境使用,在网桥传输当中使用少。通过无线网桥、无线网络摄像头和中继器等专用无线收发设备建立无线视频监控系统局域网,这种设计实现方式结构简单,利用专网,安全性高,最大的好处是无须向网络运营商支付流量费,可以节约企业的生产成本。

4.无线视频监控系统在电厂的应用案例

商洛电厂生产用水采用商洛市城市生活污水处理厂处理后的再生水,在污水处理厂附近建设再生水升压站,升压站距离电厂13km,升压站内安装2台升压泵及再生水流量计、液位计、水质分析仪表等附属设施,再生水升压后通过DN400输送管道穿越2座山送到电厂。升压站内设备的日常操作运行委托污水处理站完成,但电厂要实时监控升压泵运行状态和累积流量、中水池液位、水质情况等参数。因污水处理站周围无Internet网络,如采用移动4G网络信号传输视频图像,经核算每年产生的流量费用巨大,经济性较差。综合比较后决定在升压站安装无线网络摄像头,通过数字微波无线通信传输现场图像到电厂监控中心,分别监视升压泵和升压站的仪器参数,方案最终选用5台无线网络高清摄像机+5台ST58T8G-23高带宽无线网桥作为发射端;每座山头各设ST58T8G-23无线中继器1台,配套太阳能电池板+蓄电池;监控中心配ST58T8G-N无线网桥1台作为接收端,配接入交换机及硬盘录像机各1台。系统组网后系统调试是个难点,由于中继器分布在两个山头,调试两台中继器花费了较长时间,调试成功后,经过长期观察,视频信号传输稳定清晰,基本不受天气影响,在雷雨天气和刮大风时图像存在轻微卡顿现象,但能满足实际工程需要。

5 结语

随着无线通信技术的快速发展,无线视频监控设备的更新换代,提供流畅高清稳定的实时视频监控已经不存在任何技术障碍,由于电厂特殊的环境,工厂区域内地下管网、电缆沟错综复杂,在建设视频监控系统特别是电厂后期进行改造增加视频监控点位的过程中,要充分利用无线视频监控施工快速、组网简单、成本低的优点,优先考虑使用无线视频监控方式,按照使用场合,提供多种方案进行技术经济分析,保证视频信号在传输过程中有足够的带宽,减少信号衰减,同时还要保证网络的稳定。

参考文献:

[1]江松. 基于WLAN的无线视频监控系统在电厂安防中的应用[J]. 电子技术与软件工程, 2014(2):30-31.

[2]周爱琴. 输电线路工程架线施工中远程无线视频监控系统的应用[J]. 低碳世界, 2013(24):187-188.

作者简介:高驰(1976—),男,工程师,长期从事火力发电厂热工自动化方面生产技术管理工作。

论文作者:高驰

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/19

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